机械CADCAM1课件

1、机械CAD/CAM讲稿第 1 讲n随着计算机技术的迅猛发展，随着计算机技术的迅猛发展，CAD/CAM技术在各技术在各个领域中得到了广泛的应用个领域中得到了广泛的应用。CAD/CAM技术是一技术是一项综合性的高技术，它的应用和不断发展正在引起项综合性的高技术，它的应用和不断发展正在引起一场深刻的产品设计与制造的技术革命。一场深刻的产品设计与制造的技术革命。nCAD/CAM技术从根本上改变了传统的设计、生产、技术从根本上改变了传统的设计、生产、组织模式，对组织模式，对产品结构、企业结构、管理模式、生产品结构、企业结构、管理模式、生产方式以及人才知识结构产方式以及人才知识结构等都产生了重大影响。在等

2、都产生了重大影响。在当前经济发展的新形势下，产品更新换代加快，促当前经济发展的新形势下，产品更新换代加快，促进世界上许多国家把发展进世界上许多国家把发展CAD/CAM技术作为本国技术作为本国制造业的发展策略。我国也非常重视制造业的发展策略。我国也非常重视CAD/CAM技技术的研究与发展，并将它列为我国高技术发展计划术的研究与发展，并将它列为我国高技术发展计划CIMS主题中的一项关键技术。因此，主题中的一项关键技术。因此，CAD/CAM技术已经成为衡量一个企业乃至一个国家科技进步技术已经成为衡量一个企业乃至一个国家科技进步和工业现代化水平的重要标志之一。和工业现代化水平的重要标志之一。 机械CA

3、D/CAM讲稿n机械机械CAD/CAMCAD/CAM是机械设计制造及其是机械设计制造及其自动化专业（本科）必修的技术基础课程。自动化专业（本科）必修的技术基础课程。本课程任务是使学生获得机械本课程任务是使学生获得机械CAD/CAMCAD/CAM技术的基本理论、基础知识和基本技能。技术的基本理论、基础知识和基本技能。n对学生的对学生的基本要求基本要求是了解是了解CADCAD技术知识，技术知识，能够具备能够具备CADCAD产品开发方面的基本技能，产品开发方面的基本技能，在未来的工作中能够通过进一步学习，较快在未来的工作中能够通过进一步学习，较快地在地在CADCAD技术应用的主要方面进入角色。技术应

4、用的主要方面进入角色。n为此，需要对为此，需要对CAD/CAMCAD/CAM的基本知识、系的基本知识、系统开发技术、相关应用技术几个方面认真学统开发技术、相关应用技术几个方面认真学习，掌握基本概念、基本方法。习，掌握基本概念、基本方法。 机械CAD/CAM讲稿n本课程综合了本课程综合了CAD和和CAM技术中的多分支的知识，内容多、知识技术中的多分支的知识，内容多、知识新。主要内容包括机械新。主要内容包括机械CAD/CAM中的基本概念和基础知识、软件中的基本概念和基础知识、软件的构成、基础语法和应用软件的基本编程方法。课程的核心及难点的构成、基础语法和应用软件的基本编程方法。课程的核心及难点在在

5、2、 3、4、7章。章。n学员是学习的主体，应发挥自己的主观能动性，掌握正确的学习方学员是学习的主体，应发挥自己的主观能动性，掌握正确的学习方法。以自学为主，认真、仔细地阅读和理解教材中的内容。以面授、法。以自学为主，认真、仔细地阅读和理解教材中的内容。以面授、辅导、练习、上机实验等相结合的方式，完成教学目标。辅导、练习、上机实验等相结合的方式，完成教学目标。n学员应特别注意对基本概念、基本方法的理解和对重点内容的掌握。学员应特别注意对基本概念、基本方法的理解和对重点内容的掌握。本课程教学目标要求掌握机械本课程教学目标要求掌握机械CAD/CAM的基础知识、的基础知识、CAD/CAM的基本编程方

6、法和基本上机实验技能。的基本编程方法和基本上机实验技能。n认真、独立、按时完成每章的习题，进行必要的自测。认真、独立、按时完成每章的习题，进行必要的自测。n强调实验（上机）环节和编程作业的重要性，强调实验（上机）环节和编程作业的重要性，CAD基础中软件编程基础中软件编程和上机调试运行对于理解和上机调试运行对于理解CAD概念和方法起着其它教学方式不可替概念和方法起着其它教学方式不可替代的作用，便于理解教学内容，提高独立工作能力。因此编程作业代的作用，便于理解教学内容，提高独立工作能力。因此编程作业和上机实验作为评定本课程成绩的主要依据之一。和上机实验作为评定本课程成绩的主要依据之一。具体学习要求

7、：机械CAD/CAM讲稿CA功能预览Pro/Engineer功能预览（CAD）Pro/Engineer功能预览（CAD）Pro/Engineer功能预览（CAD）Pro/Engineer功能预览（CAD）Pro/Engineer功能预览（CAM）Pro/Engineer功能预览（CAM）Pro/Engineer功能预览（CAM）Pro/Engineer功能预览（CAM）Pro/Engineer功能预览（CAM）Pro/Engineer功能预览（CAE）Pro/Engineer功能预览（CAE）Pro/Engineer功能预览（CAE）第第1章章 概述概述1.1 CAD/CAM的基本概念的基本概

8、念n计算机辅助设计（Computer Aided Design,简称CAD）和计算机辅助制造（Computer Aided Manufacturing,简称CAM）,常称为CAD/CAM。CAD/CAM技术是产品设计人员和组织产品制造的工艺设计人员在CAD和CAM系统的辅助之下，根据产品的设计和制造程序进行设计和制造的一项新技术，是人的智慧和创造力与计算机系统功能的巧妙组合。n设计人员通过人机交互操作的方式进行产品设计构思和论证，产品的总体设计、技术设计、零部件设计，有关零件的强度、刚度、热、电、磁的分析计算和零件加工信息(工程图纸或数控加工信息等)的输出，以及技术文档和有关技术报告的编制。n

9、工艺设计人员则可根据CAD过程提供的信息和CAM系统的功能，进行零件加工工艺路线的控制和加工状况的预显，以及生成控制零件加工过程的信息，这种过程称为计算机辅助工艺过程设计(Computer Aided Process Planning,简称CAPP)。n然而应该指出，CADCAM技术不能代替人的设计和制造行为，而只是实现这些行为的先进手段。人的设计制造行为，则由专业技术人员的创造能力和工作经验以及现代设计方法等所提供的科学思维方法和实施办法来确定。1.2 CAD/CAM技术的发展概况及发展趋势 1.2.1 CAD/CAM技术的发展概况1. CAD/CAM技术的兴起n1946年第一台电子计算机在

10、第一台电子计算机在美国问世，不断引入机械设计、制造领域。n19521952年年美国麻省理工学院伺服机构研究室 试试制成功第一台三坐标数控铣床制成功第一台三坐标数控铣床，揭开了数控加工技术的序幕。机械CAD/CAM讲稿2. CAD/CAM技术的发展 计算机、自动绘图机、光笔、图形显示器等、图形数据处理方法1. 第一代数控系统第一代数控系统：采用采用电子管、继电器和模拟电路电子管、继电器和模拟电路组成，体积庞大，组成，体积庞大，价格昂贵。价格昂贵。2. 第二代数控系统第二代数控系统：1959年制成了年制成了晶体管和印刷电路晶体管和印刷电路的，体积缩小，的，体积缩小，成本有所下降。成本有所下降。3.

11、 第三代数控系统第三代数控系统：1965年出现了年出现了集成电路集成电路，不仅体积小、功率消耗，不仅体积小、功率消耗少，且可靠性提高，价格进一步下降，促进了数控机床品种和产量少，且可靠性提高，价格进一步下降，促进了数控机床品种和产量的发展。的发展。4.第四代数控系统第四代数控系统： 20世纪世纪60年代末，先后出现了由一台计算机直接年代末，先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统控制多台机床的直接数控系统(简称简称DNC，又称群控系统，又称群控系统)，及采用，及采用小型计算机控制的计算机数控小型计算机控制的计算机数控(简称简称CNC)系统，使数控系统系统，使数控系统以小型以小型计算

12、机化为特征计算机化为特征。5. 第五代数控系统第五代数控系统：1974年，以年，以微处理器微处理器为基础的为基础的CNC（MNC）系统系统问世，标志着数控系统进入第五代。问世，标志着数控系统进入第五代。 9090年代向着年代向着标准化、集成化、智能化和网络化标准化、集成化、智能化和网络化发展。发展。机械CAD/CAM讲稿1.2.2CAD/CAM技术的发展趋势 1.CAD/CAM系统的集成化所谓集成化，一般包含下述内容：n提高CAD系统的集成度，即要求在整个产品设计过程中的各个阶段和每一设计步骤都能有效地使用CAD技术。nCAD和CAM的集成，即要求设计信息能自动地转换成CAM系统的信息。n逐步

13、形成一个以工厂生产自动化为目标的CIMS（Computer Integrated Manufacturing System,计算机集成制造系统）。 机械CAD/CAM讲稿CAD/CAM集成系统模式 表示集成化为了真正地实现CAD/CAM系统的集成，目前正在开展以工程数据库系统和网络通信技术等为主要技术内容的集成化技术的研究，以便把散布在各种独立设备中的CAD/CAM资源和计算机设备集成起来，达到共享硬件和软件资源，使集成系统内部的信息按需要自动地流动。 机械CAD/CAM讲稿2CAD/CAM系统的智能化专家系统（Expert System）是一个智能的程序系统；在系统内部具有大量的专家水平领域

14、知识和经验；它能使用人类专家可用的知识、解决问题的方法来解决某领域的问题。专家系统是具有大量专家知识与经验的程序系统。组成：知识库、数据库、推理机、解释系统、知识获取系统机械CAD/CAM讲稿机械CAD专家系统在机电产品设计中需要反复决策，决策一般分为概念决策、技术决策、目标决策3种类型。决策过程中除运用专家的经验性知识和启发性知识外，还需要各种支撑性资源的支持。机械CAD/CAM讲稿在建立一个用于机械设计CAD 专家系统时，必须采用一种适合于这种过程的求解策略，以便更好地运用专家经验和支撑资源进行决策。常见的形式：3CAD/CAM软件的标准化是指图形软件的标准化。图形标准是一组由基本图素 (

15、点、线和面)与图形属性(线型和颜色等)构成的通用标准图形系统。当应用程序调用这些图形标准子程序时即可生成图形和图像，并通过交互显示设备实现图形的输入和输出。 (1)图形核心系统GKS 图形核心系统GKS(Graphical Kernel System)是1979年由德国标准化组织(DIN)提出草案的，1985年被国际标准化组织采用。它提供了应用程序和一组图形输入、输出设备之间的功能性接口，包括在各式各样的图形设备上为交互或非交互的二维作图所需的全部基本功能，即输出功能、输入功能、控制功能、交换功能、图段功能、元文件功能、询问功能和出错处理功能。这是一个二维图形软件标准。这是一个二维图形软件标准

16、。 为了满足三维图形的需要，DIN与ISO合作制作了三维图形核心系统GKS-3D图形国际标准作为GKS的扩充，GKS-3D与GKS完全兼容。机械CAD/CAM讲稿 (2)初始图形交换规范IGES 由美国国家标准和技术研究所(NIST)主持，波音公司和通用电气公司参加编制的，后经ANSI批准于1980年发布的美国国家标准。的美国国家标准。它建立了用于产品定义的数据表示方法与通信信息结构，作用是在不同的CADCAM系统间交换产品定义数据。其原理是，通过前处理器把发送系统的内部产品定义文件翻译成符合IGES规范的“中性格式”文件，再通过后处理器将中性格式文件翻译成接受系统的内部文件。IGES定义了文

17、件结构格式、格式语言以及几何、拓扑及非几何产品定义数据在这些格式中的表示方法，其表示方法是可扩展的，并且独立于几何造型方法。目前，绝大多数图形支撑软件都提供读、写IGES文件的接口，使不同软件系统之间交换图形成为现实。机械CAD/CAM讲稿(3)产品模型数据交换标准STEP是由ISO制定并于1992年公布的国际标准。它是一套系列标准，其目标是在产品生存周期内为产品数据的表示与通信提供一种中性数字形式，这种数字形式完整地表达产品信息并独立于应用软件，也就是建立统一的产品模型数据描述。它包括为进行设计、制造、检验和产品支持等活动而全面定义的产品零件及其与几何尺寸、性能参数及处理要求等相关的各种属性

18、数据。STEP标准为CADCAM集成、CIMS提供产品数据共享的基础，是当前被广泛关注、 依据的计算机集成应用领域的热门标准。 CADCAM技术的应用已经从单个局部的小范围迅速全局化，甚至走向社会化和国际化。因此，新的CADCAM软件的开发，需要一个适应集成、开放、标准化和并行工程的支持环境，这就要遵循STEP等国际标准，依托面向对象工程数据库和网络通信、电子数据交换技术，建立好为产品整个生存周期服务的统一的全局信息模型。而在该模型中，统一的几何建模方法、图形软件标准往往起着决定性作用。机械CAD/CAM讲稿4CAD/CAM系统的网络化利用通信系统将各种计算机以及有关的外设联结在一起即成一个网

19、络系统。如果这个系统是用于计算机辅助设计和制造的，则称它为CAD/CAM系统的网络。计算机联网改变了计算机系统的组成方式和使用模式。过去由单独一台计算机完成的任务，在网络系统中可由各自独立而相互联结在一起的多台计算机协作完成。这样就能充分发挥系统内各台计算机的能力，而且计算资源可直接送到各用户面前。这种使用模式极大地提高了对信息采集、处理和分配的能力，促进了计算机的应用。机械CAD/CAM讲稿一般地讲，计算机联网的目的是： 共享网络资源。在网络内的各台计算机可以共享程序和数据及其它资源。 平衡负载。当在网络上的某台计算机工作特别繁重时，可把一部分工作分配到其它计算机去完成，特别是处理复杂计算或

20、图形时，可把任务交给具有高速计算能力和图形处理能力强的计算机。 提高系统的性能价格比。在网络系统中可用一些小型机、工作站和微机来代替价格昂贵的大型计算机，它们共同完成要在大型机上处理的工作任务。 提供远距离的数据通信介质。机械CAD/CAM讲稿1.3 CAD/CAM技术的应用n机械制造工业中的应用航天航空、造船、机床制造、工模具n电子工业中的应用电子印刷板、集成电路、电子产品等n其他方面的应用建筑工程、纺织服装机械CAD/CAM讲稿CAD/CAM过程机电产品生产的CAD/CAM过程机械CAD/CAM讲稿1.4 CAD/CAM系统组成及其软硬件n学习目标：CAD/CAM系统是由工作人员、硬件和软

21、件组成的。硬件、软件和人有机结合在一起，实现CAD/CAM系统的功能。硬件系统的核心是计算机，还包括其它外围设备。软件系统分为系统软件、应用软件和产品设计软件，系统软件又包括操作系统、程序设计语言处理系统和数据库管理系统。本章要求熟悉CAD/CAM系统的组成，了解CAD/CAM系统硬件的选择、配置方法，熟悉软件的种类及选择原则以及常用的CAD/CAM应用软件。 机械CAD/CAM讲稿1.4.1 CAD/CAM系统组成及工作方式n系统的基本功能：快速计算和生成图形的能力；存贮大量程序、信息及快速检索的能力；人机交互通讯的操作功能；输入、输出图形及信息的能力。n系统的组成n工作方式工作人员在CAD

22、CAM系统中起主导作用，他们通过人机对话的方式或批处理的方式控制和操纵CADCAM过程，从而完成诸如计算、绘图、模拟、数控编程等一系列任务。只有把软件、硬件及工作人员融为一体，才能更有效地发挥CADCAM系统的功能。 为了将人的创造性和计算机的优势有机地结合起来，人机对话式的CADCAM系统广为应用。机械CAD/CAM讲稿1.4.2 CAD/CAM系统中硬件配置及选型原则 CADCAM系统中的硬件是指应用的计算机及其所属的外围设备，它由计算机图形终端、字符终端、绘图机、打印机及一些交互装置组成。 计算机及其外围设备的布局，大致有3种类型：单计算机系统，中央计算机一卫星机系统，计算机网络系统。

23、单计算机系统是由一台计算机加上输入、输出设备组成的。大多数早期的CADCAM系统属于这种类型。单机系统的优点是结构简单，用户有较大的可见性，使用时反应时间短。缺点是如果CPU失效，将会影响全部用户。此外它要求用户具备一定的数据处理及系统使用的基本知识。 中央计算机一卫星机系统是为方便多用户使用而由单计算机加上前、后置处理器组成的。它提供必要的计算能力并可自由编程。 计算机网络系统是由一组联成网络的多个计算机组成的。网络内的计算机各有分工，一部分用于面向用户的数据处理，一部分用于控制整个网络的通讯。各计算机之间信息的传递可通过局域网或Internet设备来实现。这些对CADCAM系统具有重大意义

24、，因为它可不局限在一座工厂或一座建筑物之内，将逻辑上相关的组元都联接到同一网络上。机械CAD/CAM讲稿CAD/CAM系统硬件选型原则从应用的观点出发，在选择硬件系统时应特别考虑下述几点：工作能力 经济性使用方便性 工作可靠性维修方便性标准化程度及可扩充性工作环境响应时间及处理速度采用的语言磁盘容量等机械CAD/CAM讲稿 根据当前计算机市场的情况，CADCAM硬件系统的配置大致有4种类型：主机系统(Main Frame System)成套系统(Turnkey system)超级微型机CAD工作站(stand Alone CAD W/S)个人计算机CAD工作站(PC CAD)。这4种CADCA

25、M硬件系统配置，仅在规模大小上存在一定差别，其中主机系统主要用于分析计算、数据处理，而超级微型机CAD工作站和PC CAD则具有较好的交互功能，且价格低廉。机械CAD/CAM讲稿机械CAD/CAM讲稿第 2 讲1.4.3 CAD/CAM系统的软件CADCAM系统是一个综合的、集成了各种技术在内的系统，它将信息技术与应用领域技术紧密集成在一起，涉及的信息技术主要有计算机技术、图形学、数据管理、数值分析、智能技术、人机界面、数据交换、网络通信等技术。从CADCAM系统的任务和计算机正常运行的角度出发，一般需要3个基本软件：控制计算机系统正常运行的系统软件(Operating system Soft

26、ware)；应用软件(Application Software)，有时也称为基础软件；具体产品设计制造软件(Design and Manufacture Software of Product)。机械CAD/CAM讲稿第2讲(1)系统软件操作系统对中央处理器(CPU)、主存贮器、各种输入输出设备、文件和作业等进行管理。根据处理问题的方式的不同，操作系统常分为批处理系统、分时系统、实时系统等。但这些系统并不是孤立的，根据需要可以把上述系统组合起来使用，形成通用的操作系统。程序设计语言处理系统数据库管理系统：(Data Base Management system，简称DBMS)，它是对数据和数据

27、库进行各种管理的软件。主要功能是描述数据库，管理数据库，维护数据库和实现数据通讯。图形用户接口与标准（Graphics User Interface,简称GUI），暂无统一标准。机械CAD/CAM讲稿第2讲(2) 应用软件可以实现CADCAM作业过程中的某一特定任务，即这类软件是以系统软件为基础，用来完成各种产品设计的支撑软件，包括：n图形处理软件n几何造型软件 方法有线框、表面、实体、特征等n有限元分析计算软件 机电产品中机械零部件的强度和振动计算、热传导和电磁场的分析计算、流体动力学分析计算等。机械CAD/CAM讲稿第2讲(3) 产品设计软件这类软件是为某一特定产品设计服务而开发的CAD/

28、CAM软件，或称为专业软件，如设计和制造雷达天线反射体的CAD/CAM软件，或者是设计和制造某种型号飞机用的CAD/CAM软件等。一般CAD/CAM软件厂商是不研究开发这类软件的。通常，专业软件是由用户(设计师)根据产品设计的需要，在系统软件和应用软件的基础上进行二次开发得到的，它的特点是只能为某一产品设计服务。从产品设计的角度看，不管是属于哪个领域的软件，都应包括产品方案设计、总体设计、各子系统设计及部件和零件设计4个层次的软件。另外，还应有一个与该产品密切相关的数据和图形库。机械CAD/CAM讲稿第2讲(4) CAD/CAM应用软件的选择原则应考虑以下几个因素：n软件的功能根据CAD/CA

29、M系统总的要求，应考虑各种产品设计过程对CAD/CAM应用软件的功能要求，即需考虑在完成各项设计工作内容时，应用软件的图形处理和分析计算的支持能力。n软件与硬件的匹配不同的应用软件往往要求不同的硬件环境支持，如内存空间的大小和操作系统等。n软件的二次开发性n用户界面n售后服务n软件厂商的发展能力n性能价格比机械CAD/CAM讲稿第2讲2.3.5 常用的CAD/CAM软件nI-DEAS与UG合并为EDS公司的UG NX产品nCATIAnPro/EngineernMasterCAMnCimatronnCAXA机械CAD/CAM讲稿第2讲第3章 CAD/CAM数据处理n学习目标：CAD/CAM软件是

30、技术是设计和制造领域的具体应用，因此有关的CAD/CAM软件基础也不外乎涉及数据、数据结构、工程数据库、软件工程和开发过程等方面的知识。本章要求了解工程数据库的概念及数据结构，掌握数据库的建立与使用方法，通过上机实验熟悉FoxPro关系型数据库系统，了解软件工程的基本概念。 机械CAD/CAM讲稿第2讲3.1 数据的有关概念n数据数据的基本概念是学习CAD的基础，教材中出现的数据、数据元素和数据类型是最基本概念，是学习数据结构和数据库的基础。n数据数据是描述客观事物的数字、字符及所有能输入到计算机中并可被计算机接受和处理的各种符号的集合。如“ABC”、” 名称”、“123”等。n数据元素数据元

31、素是数据的基本单元，只是一个相对独立的个体。 n数据的逻辑结构和物理结构数据的逻辑结构和物理结构的差异在于前者描述数据之间的关系，是工程软件，也是我们学习本课程所关心的，而数据存储在介质上就形成数据的物理结构，数据的物理结构不是本课程的学习要点。n数据类型数据类型是程序设计语言确定变量所具有的种类。不同的数据类型确定了数据元素在计算机中所占有位串的大小，也决定了可表示的数值范围。机械CAD/CAM讲稿第2讲3.2.1线性表n线性表的逻辑结构是n(n0)个数据元素的有限序列：），（nniiiaaaaaaaa111321ai可以是一个数、一个符号，也可以是一个线性表，甚至是更复杂的数据结构。但同一

32、表中的数据结构的类型必须是相同的。机械CAD/CAM讲稿第2讲n线性表顺序存储结构用一组连续的存储单元依次存放各个数据元素。假设每个数据元素占有j个存储单元，第1个数据元素占有第1个存储单元的地址为Loc(ai)，则第i个数据元素的存储位置为 Loc(ai)= Loc(a1)+（i-1）j（1）从线性表中删除一个数据元素。（2）将一个新的数据元素插入到线性表。将一个新的数据元素（它的数据类型必须与线性表中其它数据类型相同）插入到线性表的第i个位置，即第i-1个与第i个元素之间。为了保证线性表的均匀性和有序性，要将第i个数据元素及其后所有数据元素均向后移动一个数据元素所占长度，然后将这个新的数据

33、元素存放在第i个位置。特点：均匀性有序性一维数组机械CAD/CAM讲稿第2讲机械CAD/CAM讲稿第 3 讲复习熟悉软件的种类及选择原则以及常用的CAD/CAM应用软件。 n数据数据是描述客观事物的数字、字符及所有能输入到计算机中并可被计算机接受和处理的各种符号的集合。如“ABC”、” 名称”、“123”等。n数据元素数据元素是数据的基本单元，只是一个相对独立的个体。 n数据的逻辑结构和物理结构数据的逻辑结构和物理结构n数据类型数据类型是程序设计语言确定变量所具有的种类。不同的数据类型确定了数据元素在计算机中所占有位串的大小，也决定了可表示的数值范围。n线性表顺序存储结构n线性表的链式存储结构

34、（1）链式存储结构的特点：数据域、指针域。（2）单向链表（通常与链结点的结构相同，有一个指针域）。运算主要包括建表、删除和插入，过程如下：1）建立单向链表长度不需要事先指定，可根据需要动态申请存储单元，这是顺序存储无法做到的。2）删除单向链表的一个数据元素；3）向单向链表插入一个数据元素。机械CAD/CAM讲稿第3讲3.2 数据结构n双向链表通过单向链表结点直接后继的指针，可以方便地找到其直接后继的结点。但要查找它的直接前趋就要麻烦得多。 1）双向链表的建立2）双向链表的删除3）双向链表的插入 机械CAD/CAM讲稿第3讲n循环链表链表与线性表相比，其特点：（1）删除或插入运算，数据元素不需要

35、移动；（2）不需要事先分配存储空间；（3）表的容量根据需要动态申请和动态释放。链表较适合用于表容量大小不定、且增删操作频繁的场合。机械CAD/CAM讲稿第3讲例题：简述在单向链表的第10个元素前插入一个数据的过程。解：1.若在第10个元素位置前插入一个数据元素，需先为这个数据元素申请一个存储空间；2.得到一个新结点；3.然后找到第9个结点；4.将第9个结点的指针指向这个新结点的地址；5.再将这个新结点的指针指向第10个结点的地址。机械CAD/CAM讲稿第3讲3.2.2 树和二叉树 树是一类非线性数据结构，元素之间存在明显的层次关系。n树（1）树中至少有一个根结点；（2）树中各棵子树是相对独立、

36、互不相交的集合。 深度或高度度、度数机械CAD/CAM讲稿第3讲n二叉树每个结点至多有2棵子树n特点：（1）一般树至少有一个结点，二叉树可以是空的，没有结点；（2）每个结点的子树数不能超过2；（3）子树有左右之分，其次序不能颠倒。 机械CAD/CAM讲稿第3讲n遍历二叉树实际应用中常需按一定顺序对树中每一个结点逐个访问一次，查找具有某一特点的结点，而后对这些满足条件的结点进行处理，这种操作就是树的遍历。n所谓访问某结点可以理解为打印该结点的数据信息。实际处理过程中，访问某个结点并不一定就是如此。例如，修改结点的数据，或者判断结点是不是满足某一条件的结点等。n若以D、L、R 分别表示访问根结点、

37、遍历根结点的左子树、遍历根结点的右子树，则二叉树的遍历有6种方式： DLR、LDR、LRD、DRL、RDL和RLD。机械CAD/CAM讲稿第3讲若限定先左后右，有3种方式：n前序遍历（DLR）访问根结点；以前序遍历方式遍历根结点的左子树；以前序遍历方式遍历根结点的右子树。n中序遍历（LDR）以中序遍历方式遍历根结点的左子树；访问根结点；以中序遍历方式遍历根结点的右子树。n后序遍历（LRD）以后序遍历方式遍历根结点的左子树；以后序遍历方式遍历根结点的右子树；访问根结点。 机械CAD/CAM讲稿第3讲n二叉排序树可用于排序，也可用于检索。n左子树中所有结点的值均小于根结点的值；右子树中所有结点的值

38、均大于或者等于根结点的值。例：设K3，4，2，8，7，1，5，6，9，则二叉排序树如图所示。对该二叉排序树进行中序遍历，得到数据元素由大到小的顺序排列：K=1，2，3，4，5，6，7，8，9。 机械CAD/CAM讲稿第3讲3.3 工程数据库工程数据库3.3.1工程数据与数据库管理系统工程数据与数据库管理系统n工程数据的特点工程数据的特点数据量大、种类多、结构复杂、动态并支持整个生产过数据量大、种类多、结构复杂、动态并支持整个生产过程程n工程数据的管理工程数据的管理程序直接管理程序直接管理文件系统管理文件系统管理数据库系统管理，可实现用户对数据的共享，保证数据数据库系统管理，可实现用户对数据的共

39、享，保证数据的一致性，还可使用户逻辑地、抽象地使用数据，数据的一致性，还可使用户逻辑地、抽象地使用数据，数据的存储和维护不受任何用户的影响。的存储和维护不受任何用户的影响。机械CAD/CAM讲稿第3讲n数据库系统原理数据库系统包括数据库数据库管理系统数据库的数据模型层次型（一对多）、网络型（多对多）、关系型（二维表）存储、关联数据的集合提供对数据的定义、建立、检索、修改等操作，以及对数据的安全性、完整性、保密性的统一控制，是应用程序和数据库之间的接口。机械CAD/CAM讲稿第3讲3.3.2 FoxPro关系型数据库系统这部分内容在上机实验课上重点介绍注意几点：n常用的5种数据类型：字符型C、数

40、字型N、日期型D、逻辑型L、备注型Mn建立： CREATE 定义数据库文件的基本类型；送入每一条记录的内容nFoxPro系统文本格式文件的建立与接收n建立文本格式文件 COPY TO TYPE 文件类型：SDF标准数据格式文件 DELIMITED通用数据格式文件n接收文本格式文件 APPEND FROM TYPE 机械CAD/CAM讲稿第3讲机械CAD/CAM讲稿第 4 讲3.4 软件工程方法和开发过程软件开发是一项复杂的系统工程，基本要求：满足用户提出的应用需求，能够为用户解决实际问题；具有完整的软件文档资料，提纲培训服务，使用户能熟练掌握和正确使用软件；具有可靠的质量，确保软件运行能正常发挥功效；具有可维护性和可扩充性，能纠正各种软件错误和扩充软件功能。软件从开发立项、分析、设计、编程到运行维护，都需要在正确的决策、合理的组织以及科学的方法指导下进行软件工程方法。机械CAD/CAM讲稿第4讲软件工程概念n软件工程侧重于软件产品在开发过程中的方法与技术研究，其目的在于利用科学的工程原