計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造技術(shù)基礎(chǔ)

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造的技術(shù)基礎(chǔ)有4個方面。

應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造技術(shù)時，飛行器部件的幾何外形要用數(shù)學(xué)表達(dá)式來表示，稱為外形數(shù)學(xué)模型。為適應(yīng)電子計(jì)算機(jī)計(jì)算和探索適用的外形數(shù)學(xué)模型，建立了計(jì)算幾何學(xué)學(xué)科。常用的描述外形的數(shù)學(xué)方法有分段二次曲線、參考樣條曲線和曲面、孔斯曲面、貝齊埃曲面和 B－樣條曲面等。

包括圖形顯示的硬件技術(shù)、基本軟件和各種算法。它們是實(shí)現(xiàn)交互式設(shè)計(jì)的必備工具?？梢陨筛鞣N圖形和字符，將圖形放大、縮小、平移、旋轉(zhuǎn)、修改、消除隱藏線、產(chǎn)生明暗度和色調(diào)等。

在飛行器的設(shè)計(jì)和制造過程中，用戶在數(shù)據(jù)庫中存取信息，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理和傳遞。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)除計(jì)算機(jī)外存貯器（磁盤、磁帶）中的大量相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)外，還包括處理數(shù)據(jù)的軟件以及支持這些軟件的硬件。數(shù)據(jù)庫的管理系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)軟件的核心部分。

應(yīng)用數(shù)控技術(shù)可直接調(diào)用設(shè)計(jì)階段形成的數(shù)字信息，經(jīng)過處理后用來控制機(jī)床和其他加工設(shè)備，加工出所需的零件。數(shù)控技術(shù)不僅用于加工，也用于繪圖、測量、彎管、鉆孔和鉚接等。2100433B

應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的存取達(dá)到設(shè)計(jì)信息向制造部門直接傳遞，使圖紙和文件的發(fā)放工作簡化和加快。系統(tǒng)在很短的時間內(nèi)能進(jìn)行大量的復(fù)雜運(yùn)算，有可能對很多方案進(jìn)行快速的分析和評價(jià)，從中選出最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。這在手工計(jì)算中是不可能做到的。

應(yīng)用系統(tǒng)的圖形工作站完成飛行器的總體布置、外形設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)打樣、系統(tǒng)安裝和完成各種生產(chǎn)圖紙。各個設(shè)計(jì)組可以平行作業(yè)，對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行反復(fù)的檢查、協(xié)調(diào)和修改。其工作的靈活性、速度和準(zhǔn)確性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過繪圖板、計(jì)算尺和丁字尺之類的繪圖工具。

在飛行器制造階段，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造系統(tǒng)能夠運(yùn)用已有的設(shè)計(jì)信息設(shè)計(jì)零件的制造工藝過程，設(shè)計(jì)成形、加工、裝配和檢驗(yàn)的全套工藝裝備，快速生成數(shù)控加工和數(shù)控測量的控制帶。這樣就能減少工藝準(zhǔn)備時間，并使制造中的互換協(xié)調(diào)要求得到保證。

在飛行器設(shè)計(jì)中，起初電子計(jì)算機(jī)僅用于復(fù)雜的工程分析計(jì)算，如飛行器表面流場的計(jì)算，復(fù)雜結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分析等。大型數(shù)控繪圖機(jī)和通用繪圖軟件以及交互圖形顯示器的出現(xiàn)，使設(shè)計(jì)人員可以用光筆在圖形顯示器的熒光屏上生成和修改圖形，實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話式的操作，從而把人的思維、判斷能力與計(jì)算機(jī)的高速運(yùn)算和記憶能力結(jié)合起來，形成計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。與此同時，數(shù)控加工技術(shù)也在不斷發(fā)展。70年代以后逐步形成了完整的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造系統(tǒng)，這種系統(tǒng)利用數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)通信直接傳輸飛行器有關(guān)數(shù)字信息，可以把設(shè)計(jì)與制造過程緊密聯(lián)系起來，使飛行器設(shè)計(jì)和制造發(fā)生重大的變化。

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造

本書共12章，主要介紹計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與本書共12章，主要介紹計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造基本理論和基礎(chǔ)知識；工程數(shù)據(jù)的處理；圖形技術(shù)基礎(chǔ)；幾何造型系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；幾何造型技術(shù)；隱藏線和隱藏面的處理；自由曲線與曲面CAD；計(jì)算機(jī)輔助工藝過程（CAPP）技術(shù)基礎(chǔ)；計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）技術(shù)基礎(chǔ)；計(jì)算機(jī)輔助制造；CAD/CAM集成技術(shù)；逆向工程與快速原型制造等。

本教材內(nèi)容系統(tǒng)、完整、結(jié)構(gòu)清晰，既包含了經(jīng)典的理論基礎(chǔ)知識，也反映了近年來計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造技術(shù)發(fā)展的新動向。本書可作為高等工科院校機(jī)械類專業(yè)教材，也可作為函授相關(guān)專業(yè)教材和教學(xué)參考書，也可供從事計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造、計(jì)算機(jī)集成制造和現(xiàn)代制造系統(tǒng)的工程技術(shù)人員參考。