CADCAM练习题B答案

1、读书破万卷下笔如有神CADCAM练习题B答案1是用于对机械系统、土建结构、桥梁等结构工程系统进行动力学分析的现代化方法和手 段。它最早应用在航天、 航空领域。随着科学技术的发展，人们对工程产品的设计提出了越 来越高的要求，因此，模态分析技术的应用领域也日益扩大。近年来，由于电子计算机技术的飞速发展，尤其是大容量、高速度微型计算机技术的进步，使得模态分析技术的费用大大降低，促进了其应用领域的进一步扩大，成为动力学分析领域中不可或缺的手段。模态分析可定义为将线性定常系统振动微分方程组中的物理坐标变换为模态坐标，使方程组解藕，成为一组以模态坐标及模态参数描述的独立方程，以便求出系统的模态参数。坐标变

2、换的变化矩阵为模态矩阵，其每列为模态模型。由于采用模态截断的处理方法，可使方程数大为减少，从而大大节省了计算时间，降低了计算成本。这对于大型复杂结构的振动分 析带来了很大好处。模态分析技术的主要应用可归结以下几个方面：(1)评价现有结构系统的动态特性(2)在新产品设计中进行结构动态特性的优化设计(3)进行结构系统的故障诊断(4)控制结构系统的噪声(5)识别结构系统的载荷 2CAD即“计算机辅助设计”，广义的CAD&括设计和分析(CAEE两个方面。设计是指构 造零件的几何形状、选择零件的材料、以及为保证整个设计的统一性而对零件提出的功能要 求和技术要求等；分析是指利用数学建模技术，如有限

3、元、优化设计技术等，从理论上对产 品的性能进行模拟、分析和测试，以保证产品设计的可靠性。一般地，CAD系统应包括资料检索、方案构思、零件造型、工程分析、图样绘制等。3(1)工程设计自动化分系统该系统通常又可以称为 CAD/CAM/CA分系统，其基本功能为：服务与产品生命周期的 产品建模，生成基于 STEP标准的统一产品数据模型，为结成工程分析提供分析模型，产生 装配图，零件图等各种设计文档，为 CAPP CAIP提供零件几何拓扑信息，加工工艺信息和 检测信息，为CIMS提供管理所需要的信息。所谓CAD/CAE/CAPP/CAM1成的实现是指通过 信息交换、共享技术将个分系统有机的集成在一起。(

4、2)制造自动化分系统(MASMAS是工厂生产经营活动的基础。制造系统的柔性自动化标志着工厂自动化进入一个新的阶段，产品的市场竞争能力与MAS切相关。MASM备以下基本功能：实现 MAS勺递阶结构控制、优化生产调度。工具、夹具、量具集中管理与调度。满足多种小批量生产的 需求，实现加工过程的柔性化。 信息采集自动化，加强工件检测，刀具监控和鼓掌诊断的 功能，使工作可靠，保证无鼓掌运行。对零件加工质量进行统计分析，并反馈给质量保证 系统。(3)质量保证分系统根据全面质量管理的要求，质量系统应贯穿与产品生产的全过程，也就是说不仅要处理生产制造过程中的质量问题，还必须对整个企业的运行状况和各个管理环节进

5、行监控、发挥信息和资源高度集成的特点，通过人机结合，对质量环节上的各项质量信息进行采集、处理和反馈，提高信息管理水平。其基本呢功能如下：协调并组织与产品有关的个部门实施全 面质量管理。根据用户和市场变化，以及企业质量技术状况和工程设计分析的要求，进行质量规划、制定产品和设备，工具、夹具、量具检测规划和要求。对采集的质量信息进行 分析，并对设计、工艺提出改进建议，对生产过程提出响应的控制。对质量信息通过计算 机辅助质量管理，全面支持质量最优决策。实施质量成本的有效古那里分析。(4)经营管理信息分系统(MIS)经营管理信息分系统是企事业单位的一种现代优化工具，在CIMS环境下，建立的 MIS是一个

6、以缩短产品生产周期、降低成本、减少流动资金、提高企业净尽效益和应变能力为主要目的，并以计划管理为中心，在计算机网络和分布式数据库支撑下，与CIMS中其它分系统实现集成，其核心是适用于各个进程的决策支撑系统。4体现在以下几方面：在微机平台上发展模块化多功能编程系统：输入方式可以是词汇输入、图形式输入 和图形交互式输入方法；处理能力既可以处理几何图形，又可以处理工艺信息； 功能模块包括点位、车削、铳削、线切割、复杂型腔加工等。 发展CAD/CAM/CAPA体化集成系统：从CAD开始，建立统一的工程数据库，由此自动产生刀具轨迹数据、工艺数据、自动产生NC代码文件。发展CN*制和编程一体化系统：在线编

7、程，即后台加工、前台编程。编程不产生 中间结果，直接控制机床加工。(4)发展数字化编程技术：对无尺寸的图形或实物模型，用扫描仪或坐标测量机获得几何数据，经过数据处理，自动形成三维CAD莫型，由此产生数控加工指令。目前，机械CAD CAMK术的应用范围不断扩大，系统的性能价格不断提高，硬件成本下降、软件成本提高，图形和数据接口等逐渐标准化。总的趋势是向集成化、网络化、智能化、标 准化的方向发展，并与虚拟现实技术、并行工程等各种先进制造技术共同发展。5在CAD/CAM(统选型中应把握趋势、区分差异、合理配置、兼顾发展。掌握如下基本原则。(1)实用化原则CAD/CAM 系统是一项实用性、针对性很强的

8、技术，具有高投入、高产出、高风险的特征。实施CAD/CA峨术必须以实用性为前提，否则很难带来经济效益和 社会效益。设计系统时必须明确应用领域和对象，要达到的目标以及所需要的关键技术。(2)适应先进性原则CAD/CAM 技术是一项处于不断发展和完善中的技术。在设计系统中，要有发展的眼光，对 CAD/CA皿术的未来有一定的预测， 选用实用性强、技术先进 且成熟的设备与软件，降低投资风险。(3)系统性原则系统性原则有两方面的含义，一是指在系统设计时要充分考虑功能、软硬件配置上的完善性，二是指充分考虑各硬件设备和软件在功能、性能方面的匹配。 由此确定系统集成水平，提出对系统硬件、软件、数据库、网络、接

9、口的具体要求。6线框建模是利用基本线素来定义设计目标的棱线部分而构成的立体框架图。线框建模生成的几何模型是由一系列的直线、圆 弧、点及自由曲线组成，描述的是产品的轮廓外形。 在计算机内部生成三维映像，还可实现视图变换及空间尺寸的协调。7多企业见虚拟供应链管理技术研究。异地设计、异地制造分布式并行协同求解策略的研究。敏捷制造理论和企业机制的研究。基于网络的现代设计理论和方法的研究。信息标准化研究。多企业虚拟系统信息资源库的建立和管理系统。快速原型虚拟逼真创新设计和虚拟制造系统建模技术的研究。基于Internet/Intranet的机电产品虚拟设计、制造、咨询、教学网络联盟，开放式Web站点的建设

10、和管理机制的建设。动态网络联盟的网管中心建立基于动态联盟的驱动机制、资源重组和合理调配最佳决策系统的建立。(1。)产品开发过程中的经营决策、生产决策、产品设计/制造过程中决策和由此产生的效益和风险评价，以及针对产品开发的不同阶段，产品性能、可制造性、可装配性、可维护性、可回收性等各方面进行评估的产品评价体系的建立。8目前众多的制造系统可按递阶控制层次分为四层：工厂层、车间层、制造单元层、 设备层，其中车间层的设计与车间中设备的利用率、产品的生产效率等密切相关， 如果设计不当，就会造成设备利用率低、 车间产量不能满足用户需求、操作人员的空闲时间多。所以， 如何 合理地设计制造车间，保证它的高效运

11、行是一个非常重要的问题。采用VM技术能提高设计的可行性、有效性。车间设计的主要任务是把生产设备、刀具、夹具、工件、生产计划、 调度单等生产要素有机地组织起来。在车间设计的初步阶段，设计者根据用户需求，确定车间的功能需求、车间的模式、主要加工设备、刀具和夹具的类型和数量，提出一组候选设计方案。VM的作用就是帮助设计者评测、修改设计方案，得到最佳结果。 在详细设计阶段，设计者完成对各个组成单元的完整描述，运用 VM造型技术生成各个组 成单元的虚拟表示， 并进而用这些虚拟单元布置整个车间，其中还可加上自动导引小车、 机器人、仓库等车间常用设备。 设计者戴上头盔显示器就可穿行于虚拟车间之中，他可以开启

12、其中的任何设备，观测运行情况，凡是他能想到的检测条件都立即能看到检测结果。他还可以在视察时交互式地修改设计方案，比如移动设备的位置，增加/删除设备的个数， 这种 所想即所见”的设计方式极大地提高了设计的成功率。9在产品并行设计过程中，按四个阶段进行设计和评价。(1)产品概念设计。对产品设计要求进行分组描述和表述，如设计实体的模式，以性质、属性等之间的关系描述，并对方案优选、产品批量、类型、可制造性和可装配性评价，选出 最佳方案，指导产品概念设计。(2)结构设计及其评价。将产品概念设计获得的最佳方案结构化，确定产品的总体结构 形式以及零件部件的主要形状、数量和相互间的位置关系；选择材料，确定产品

13、的主要结构尺寸，以获得产品的多种结构方案，并对各种制造约束条件、加工条件、装夹方案、工装设 计和零件标准化等，对各种方案进行评价和决策。选择最佳结构设计方案或提供反馈信息， 指导产品的概念设计和结构设计。(3)详细设计及其评价。根据结构设计方案对零部件进行详细设计。零件由许多个特征组合而成，进行特征设计的同时进行工艺设计(生成其加工方法、切削参数、刀具选用和装夹方式等)，并对其可制造性进行评价，即时反馈修改信息，指导特征设计，实现了特征/工艺并行设计。(4)产品总体性能评价。该阶段由于产品信息较完善，对产品的功能、性能、可制造性和成本等采用价值工程方法对产品进行总体评价，并提出反馈信息，指导产

14、品的概念设计、总体设计和详细设计。在完成上述四个阶段的设计和评价后，还必须进行工艺过程优化， 在完成产品设计、工艺设计和工装设计的基础上，对零件的实际加工过程进行仿真。并行设计是在各种资源约束下进行反复迭代(设计与修改)，获得产品最优解和满意解的过程。10I-DEAS 是 SDRC(Structural Dynamics Research Corporation )公司开发的产品，其 I-DEAS Master Series 为I-DEAS的所有应用模块提供精确的、并行的数据资源。它具有非 常直观的用户界面，同时保持与旧版本的兼容性。它是一个用与工程部门的具有设计、绘图、工程分析、塑料模、数控编程和测试集成功能的综合机械设计自动化软件系统。它主要用于汽车、摩托车制造业，机械产品的设计、分析和制造，仪表仪器、塑料产品的设计、分析和 制造。11通过计算机和CADa件对设计“产