机构运动分析
1.1 2 CAD 的应用与概况
由于计算机具有运算速度快、数据处理准确、存储量大和具有逻辑判断功能
等特点,因此,它已经成为现代工程设计中分析、计算、综合、决策、数据处理 、
图形处理和与各种现代设计法结合的不可替代的重要工具。这种人机交互式的设
计方法,就是计算机辅助设计 CAD(computer aided design)。
产品的生产分设计与制造两大部分,设计过程中除了需求分析及可行性研究
与分析这两个环节很难用计算机实现外,其余从概念设计到设计结果都可用计算
机实现,从而构成了 CAD 过程。制造过程是指从工艺过程设计开始,经产品装
配直到进入市场为止。在这个过程中,工艺设计以及采用数控机床时的加工编程
等,从工艺过程设计到装配的一系列环节同样也可以用计算机实现,由此构成了
广义的 CAM 过程。在 CAM 过程中主要包括两类软件,一类叫计算机辅助工艺规
程设计(CAPP:Computer Aided Proess Planning),另一类叫数控编程(NCP:NC
Programming)。这两个过程的计算机化促进了设计与制造自动化的程度。自动化
程度的进一步提高则有赖于这两个过程的进一步集成。
1.1 3 计算机辅助设计的软件系统
CAD 的软件系统包括系统软件、支撑软件和应用软件三个层次。
a.系统软件
与硬件和操作系统密切相关,用于对系统资源的管理,对输和输出设备的控
制等。
b.支撑软件
支撑软件是在系统软件基础上开发的满足用户共同需要的通用软件或工具软
件,目前市场上所见到的各种商业化的 CAD 软件大多属于支撑软件。支撑软件
主要用来实现几何建模、绘图、工程设计计算和分析等功能。
1.集成化 CAD/CAM 软件 集成化 CAD/CAM 软件支持二维和三维图
形方式下进行产品及其零件的定义。如 AutoCAD 等。但近年来随着实体造型技
术的日趋完善,不少 CAD 系统转向采用实体造型技术来定义产品的几何模型,
进行分析、数控加工、输出工程图等。目前较为成熟的 CAD/CAM 集成系统包
括:UG,Pro—Engineer,CATIA,DUCT,CADDS—5 等。
2.计算和分析软件 计算和分析软件主要用于解决工程设计中的各种数值
计算和分析。包括:①数学计算软件,如 MATLAB、MATHCAD 等。②有限元