计算机辅助设计

计算机辅助设计
计算机辅助设计

计算机辅助设计

一、计算机辅助设计工业产品CAD(工业产品设计与创客实践)

2、竞赛内容

赛项设置数字样机、创客实践两个模块,两模块均为现场比赛,合并计时 4 小时。数字样机模块以根据设计需求创建三维模型为内容,要求建立产品数字样机模型、生成工程图并创建设计表达文件。此部分内容着重考察选手快速建立产品数字样机模型的能力。该模块分零件、部件、工程图、设计表达四个方面对选手作品进行评价,每一部分结合具体内容与步骤设置具体评分点,全面、客观评定选手技能水平。创客实践模块以产品设计为内容,要求根据设计要求完成产品的创新设计,创建产品数字模型,编写产品设计说明。该模块从设计要求实现、便携性与安全性、造型要求、结构合理、文档编写等方面,结合具体内容设置具体评分点评价选手技能水平。各模块的详细内容与要求如下:

⑦.参赛选手严禁带入任何通讯及储存设备到竞赛场地。

(2)、成绩公布

比赛成绩由大赛组委会公布。

5、技术规范

赛项涉及技术规范如下。

7、成绩评定

赛项采用结果评判的方式评定选手成绩,各模块评分方法、细则及评分原则如下。

采用结果评判的方式评定选手成绩。

二、动画片制作(个人项目)

(二)竞赛内容

按照赛题要求,完成二足角色模型的建模,运用赛题提供的场景(环境),创作一段10-15秒的三维动画。具体需要完成的工作包括三维建模、UV整理、贴图绘制、材质设计、非角色动画与角色动画、灯光布置、渲染、合成等。比赛分为动画基础与动画创作同时进行的竞赛模块。

(三)动画基础模块

根据参考图中卡通角色的三视图,完成三维建模、UV整理、贴图与材质表现。

模型、贴图与材质的效果应尽可能接近参考图。

根据提供的人物贴图赋予角色、设置相关材质。

自行挑选合适的视角,以最高品质渲染两张分辨率为1600×1200 或1200×1600 的效果图,保存为.jpg格式文件。

(四)动画创作模块

动画故事角色为“动画基础部分”中已完成的模型,参赛选手需对角色进行绑定。

场景模型与贴图已提供,参赛选手可自行选择场景中的任一(或若干)区域作为故事发生的地点,可根据所给图片布置灯光也可自行布置灯光;参赛选手可根据需要对场景模型的结构或材质进行调整。

请自行设计分镜;角色动画需符合运动规律。

设计动画剧情时应当充分发挥想象力,力求故事新颖有趣,强调角色动作的连贯性和协调性。

动画长度为10-15 秒(时间把握较好的学生可以制作片头,简单剪辑合成等),可以设置3-5个分镜头,分辨率为1280×720,帧速率为25fps;最后输出的文件应为.mov 格式。

(五)现场竞赛时间

竞赛制作时间为3小时,对应相关部门的竞赛时间安排为主。

(六)竞赛题目

本赛项比赛要求选手在比赛现场根据图样完成动画模型创建,并在指定的场景中按照故事主题与开头发挥创意,完成2-4个分镜头然后合成动画创作。

2、软件环境

Windows 7 64位(中文版)

Adobe Reader(中文版)

Autodesk 3ds Max 2014(中/英文版)

Autodesk Maya 2014(中/英文版)

Adobe Premiere cs 2015(合成备用)

Adobe Photoshop cs2015(贴图整理和制作备用)

(八)成绩评定

赛项各模块评分方法、细则及评分原则如下。

采用结果评判的方式评定选手成绩。

计算机辅助设计与制造(CADCAM)

一、CAD/CAM概论 CAD/CAM技术是一门多学科综合性应用技术,是20世纪制造领域最杰出的技术之一。1.1 CAD/CAM的基本概念 CAD(Computer Aided Design):是指工程技术人员以计算机为工具完成产品设计过程中的各项任务,如草图绘制、零件设计、装配设计、工装设计、工程分析等; CAPP(Computer Aided Process Planning):是指工艺人员利用计算机,根据产品制造工艺要求,交互或自动地确定产品加工方法和方案,如加工方法的选择、工艺路线和工序的设计等; CAM(Computer Aided Manufacturing):制造人员借助于计算机完成从生产准备到产品制造出来的过程中各个环节与活动,如数控加工编程、制造过程控制、质量检测等。 1.1.1 从产品制造的过程理解CAD/CAM 传统制造概念与过程如图1。1 现代制造概念与过程

利用计算机完成各个环节的工作成为CAD/CAM 几点说明:1、计算机技术只能解决信息的查询与统计,信息的管理、重复而繁琐的工作等,而并不能代替人的工作,特别是创造性的工作。 2、现代制造概念很大,本书CAD/CAM的概念只涉及到产品的设计、工艺设计、加工、车间控制与质量控制等内容。 3、上述制造环中有三个流:物流、资金流与信息流。 4、企业制造资源有人、财、物、技术与信息。 1.1.2 CAD/CAM的基本功能 在CAD/CAM系统中,人们利用计算机完成产品结构描述、工程信息表达、工程信息的传输与转化、信息管理等工作。因此,CAD/CAM系统应具备以下基本功能: 1、产品与过程的建模 如何用计算机能够识别的数据(信息)来表达描述产品。如产品形状结构的描述、产品加工特性的描述、如何将有限元分析所需要的网格及边界条件描述出来等等。 2、图形与图象处理 在CAD/CAM系统中,图形图象仍然是产品形状与结构的主要表达形式,因此,如何在计算机中表达图形、对图形进行各种变换、编辑、消隐、光照等处理是CAD/CAM的基本功能。 3、信息存储与管理 设计与制造过程会产生大量、种类繁多的数据,如设计分析数据、工艺数据、制造数据、管理数据等。数据类型有图形图象、文字数字、声音、视频等;有结构化和非结构化的数据;有动态和静态数据等。怎样将CAD/CAM系统产生这些大量的电子信息存储与管理好,是CAD/CAM的必备功能。采用工程数据库。 4、工程分析与优化 计算体积、重心、转动惯量等,机构运动计算、动力学计算、数值计算,优化设计等。CAE 5、工程信息传输与交换 信息交换有CAD/CAM系统与其他系统的信息交换和同一CAD/CAM系统中不同功能模块的信息交换。

计算机辅助设计与制造

精心整理 计算机辅助设计与制造 闭卷考试; 考试题型:名词解释 单选 填空 综合 判断 第1章 1.4 广义 狭义 设计;NC自动编程;计算机辅助测试技术;动态仿真;工程数据管理; 4.CAD/CAM系统大致分为两类:通用集成化(CADAM,UG-II,Pro/ENGINEER, I-DEAS,CV);单功能系统(GDS,GNC,PLOYSURE,GEMS); 5.CAD技术与CAM技术结合起来,实现设计、制造一体化具有的明显优越性: (1)有利于发挥设计人员的创造性,将他们从大量繁琐的重复劳动中解放出来。 (2)减少设计、计算、制图、制表所需时间,缩短设计周期。

(3)由于采用了计算机辅助分析技术,可以从多方案中进行分析、比较,选出最佳方案,有利于实现设计方案的优化。 (4)有利于实现产品的标准化、通用化和系列化。 (5)减少零件早车间的流通时间和在机床上装卸、调整、测量、等待切削的时间,提高了加工效率。 (6)先进的生产设备既有较高的生产过程自动化水平,又能在较大范围内适应加工对象的变化,有利于企业提高应变能力和市场竞争力。 (7 (8) 第2章 1. 2.根据以大型 3.根据 立的) 4.根据 5. (1 (2 磁带类、光盘类(光盘存储器); (3)显示器、键盘、鼠标。 6.输入设备(填空、选择、判断):键盘;鼠标和操纵杆;数字化仪;图形版(图形输入板);光笔;触摸屏;扫描输入设备;语音输入设备;数据手套;位置传感器; 7.输出设备(填空、选择、判断):显示器;打印机;绘图机;立体显示器;3D听觉环境系统;生产系统设备[加工设备(各类数控机床、加工中心);物流搬运设备(有轨小车、无轨小车、机器

计算机三维建模

CAD三维建模技术的发展和应用 摘要 三维建模技术的崛起以及虚拟现实技术的出现,为生产设计和创新提供了一种非常好的工作平台。设计人员可以直接从三维概念和构思入手,通过模型仿真来分析和评价设计方案的可行性和可靠性。随着三维建模理论的日趋成熟,出现了许多优秀的建模技术与软件,其应用领域也越来越广泛。 关键词:CAD 三维建模

1、CAD的基本概念 计算机辅助设计(CAD)技术是在产品开发过程中使用计算机系统辅助产品创建、修改、分析和优化的有关技术。这样,任何嵌入了计算机程序和在设计过程中使工程变得容易进行的应用程序,都归类人CAD软件。换言之,CAD工具包括了从创建形体的几何建模工具到诸如分析、优化应用程序的所有工具。目前,可以使用的典型工具包括公差分析、质量属性计算、有限元建模和分析结果的可视化。CAD 最基本的功能是定义设计的几何形状,这里所说的设计可以是机械零件、建筑结构、电子电路和建筑平面布局等的设计,这是因为设计的几何形状是产品周期中后续各项工作的基础。计算机辅助绘图系统和几何建模系统典型地应用于这一目的,这也是这些系统被称为CAD软件的原因。此外,这些系统所建立的几何模型是执行后续CAE和CAM 中其他功能的基础,这是CAD最大的优点之一,因为它可以节省重新定义几何形状所需要的大量时间,也可以减小因此而造成的出错概率。因此,我们说计算机辅助绘图系统和几何建模系统是CAD中最重要的组成部分。 2、CAD技术的产生和发展 CAD是指使用计算机系统进行设计的全过程,包括资料检索、方案构思。零件造型、工程分析、工程制图、文档编制等。在设计的各个阶段,计算机都能发挥其辅助作用,因此CAD概念一产生,就成为一门新兴的学科,引起了工程界的关注和支持,并迅速得到发展和日益完善起来。

计算机辅助设计与制造考试习题大集合

总复习(考试题总结) 绝对给力 一、填空题 1.产品数据管理系统的一般体系结构包含四个层次:____、____、____和_____。2.CAPP系统中常用的方法有_______________和_______________。 3.CAD/CAM集成系统主要是指___________、___________、_____________的集成。4.CAPP专家系统主要由_______________、____________和___________构成。 5.零件分类成组方法主要有_______________、_______________和_______________。 6.三维实体建模中,常用的建模方法有_______________和_______________。 7.机械设计一般要经历__________、_________、_________和___________四个阶段。8.特征建模通常由三部分构成:_______________、______________和___________。9.几何建模系统的三种模式是:____________、______________和____________。 10.一元函数的插值方法有_______________、_______________。 11.CAD/CAM集成系统主要是指___________、___________、____________的集成。 12.产品的制造过程一般要经过_______________、________________和_______________等环节,最终形成用户所需的产品。 13、CAD系统的软件包括:___________、_____________和___________。 14、将平面图形沿X方向平移3个单位,然后放大一倍,其变换矩阵为_____________。 15、PDM的功能包括文档管理、__________、________________、_______________、 ________________、和PDM系统与应用软件的集成。 16、一个完整的CAD/CAM系统必须具备_________系统和__________系统。 17、实体模型(Solid Model)储存物体的完整几何信息。它的数据结构不仅记录了全部 ____________,而且记录了全部点、线、面、体的_____________,这是实体模型与线框模型的根本区别。 18、创成式CAPP系统主要解决两方面的问题,即____________________与工序设计。 19、柔性编码系统的编码由固定码和_______________两部分组成。 20、CAD系统的软件一般分为三个层次:___________、_____________和___________。

[论文]浅析从“手工制图”到“cad计算机绘图”的学习

浅析从“手工制图”到“CAD计算机绘图”的学习 内容摘要:图形语言是建筑装饰领域与机械制图领域表达设计思想的重要手段,随着AutoCAD的快速普及,在高职高专的教学中“手工制图”还要不要占有一席之地,传统与现代的绘图方式的关系又是怎样呢,这是许多院校一直在探索的课题。 关键词:“手工制图”“CAD制图”涵盖内容“手工制图”与“CAD制图”的关系 无论是“手工制图”还是“CAD计算机辅助绘图”,它都是表达和交流技术思想的工具。对于高校环艺专业的学生来说,二者是一门实践性较强的技术基础课,一种是传统的制图模式,一种是现代的绘图工具。今天在一些高等院校“手工制图”与“CAD”已不是两门独立的课程,而是在一个多媒体教室“合二为一”地由一个教师授课,老师们认为这样可减少学生负担,增加学习课时。他们中有个别人甚至提出“今天计算机这么普及了,还要学习手工制图吗?”笔者却并不这么认为,根据自己与学生长期接触及在建筑工程制图教学中的一些经验谈谈个人的看法,以与同行切磋。 一、“手工制图”涵盖的内容 “手工制图”渗透到建筑工程制图与机械制图的领域,对于刚刚接触“手工制图”的学生来说,包含太多要学的建筑制图的基础知识。就以室内设计制图来说,就必须按部就班地学习如下几点: (一)制图的基本知识。绘图的工具及其使用方法;图纸幅面及规格;线型及画法,数字及字母的美术字;几何制图方法。 (二)投影基本知识。投影方法分类、特性;正投影图中三视图的体系的建立及形成投影的对应关系;基本形体的投影图。 (三)点和直线的投影。 (四)平面图。 (五)曲面图。 (六)立体的投影与直线、平面与主体相交。 (七)两立体相交。 (八)轴测投影图。 (九)视图、剖面图、断面图。

计算机辅助设计与制造专业培养方案

计算机辅助设计与制造专业 (专业代码:580110) 执笔人:潘平盛审核人:程雨梅 一、招生对象 全日制普通高中毕业生、中职毕业生 二、学制与学历 基本学制三年,实行弹性学分制;大专 三、培养目标 培养在生产、服务第一线从事机械产品的设计与制造、数控机床的编程与操作、生产线管理及产品营销的高素质技能型专门人才。 四、人才规格 (一)职业素质与能力 职业素质与能力要求和培养途径(见表1) (二)证书 1.技能等级证书 (1)高等职业技术学院英语应用能力考试A级或B级证书。 (2)全国高等学校计算机水平考试证书。

2.职业资格证书 至少应获得以下职业资格证书的一种: (1)工具钳工技能证书(中级或高级)。 (2)AutoCAD证书(中级)。 (3)数控加工中心操作工证书(中级或高级)。 (4)CAXA制造工程师证。 (5)Pro/E设计工程师证。 (6)高级制图员证。 (7)数控车、铣操作证书(中级或高级)。 (三)学分要求 本专业按学年学分制安排课程,学生最低要求修满总学分122学分。 必修课要求修满107.5学分,占总学分的88.11%;选修课要求修满14.5学分,占总学分的11.89%。 五、就业面向 面向珠三角地区模具制造行业,从事模具及其它机械产品的计算机辅助设计与制造、数控加工等工作。 主要就业岗位:从事模具及其它机械产品的计算机辅助设计与制造、数控加工、生产和管理等工作。 次要就业岗位:软件应用;模具或模具制造设备的销售与技术服务工作;其它机械产品设计与开发。 表2 职业岗位能力定位表

七、专业核心课程和主要实践环节 (一)核心课程 1.《机械制图》:该课程包含机械制图、计算机辅助绘图、公差配合三大模块。系统讲授正投影法、三视图、轴测投影、截交线、组合体、零件图和装配图的画法、公差与配合的类型及选用;通过学习能够快速看懂中等复杂的零件图、装配图; 2、《AutoCAD》能够熟练运用AUTOCAD绘制零件图和装配图,达到获得AutoCAD和高级绘图员职业技术资格证书的水平。该课程是计算机机辅助设计与制造专业的重要基础课程,对核心能力的培养起重要作用。

郑州大学远程教育Auto-CAD二维绘图心得与体会论文

大学现代远程教育《建筑CAD》课程论文Auto CAD二维绘图心得与体会 学号: 姓名: 完成时间: 2017.02.23

Auto CAD二维绘图心得与体会 摘要:通过对Auto CAD软件的发展历史的深入了解,培养了浓厚的学习兴趣,激发了在动力,从而在学习上不断的钻研与体会,总结出运用Auto CAD软件绘制二维图形的方法与技巧。Auto CAD 软件,在研发人员和广泛用户的共同努力下,其功能不断增强、操作性能不断优化,通过不断学习与思考,掌握了一定的绘图技巧。在学习命令时始终要与实际应用相结合,不要把主要精力花费在各个命令孤立地学习上;把学以致用的原则贯穿整个学习过程,使自己对绘图命令有深刻和形象的理解,有利于培养自己应用Auto CAD独立完成绘图的能力。 关键词:学习兴趣,Auto CAD,计算机绘图,方法与技巧,心得体会 Abstract: through in-depth understanding of the historical development of Auto CAD software, developed a strong interest in learning, stimulate the internal driving force, resulting in learning to study and experience, summed up the methods and skills of drawing two-dimensional graphics using Auto CAD software. Auto CAD software, in the joint efforts of R & D personnel and a wide range of users, its function is constantly enhanced, the operating performance of continuous optimization, through continuous learning and thinking, master a certain drawing skills. In order to study always combined with practical application, do not spend energy in the main various commands isolated learning; the practice principle throughout the learning process, so that they have a deep understanding of the drawing commands and image, is conducive to the cultivation of their application Auto CAD finish drawing ability. Key words: interest in learning, Auto CAD, computer graphics, methods and skills, experience

计算机辅助设计论文

计算机辅助设计论文:计算机三维辅助软件在机械设计中的应用 摘要:介绍了三维CAD在机械设计中的显著优势,并对目前国内企业机械产品开发过程三维CAD系统应用现状和存在问题进行了分析。从产品开发的实际需求和产品特点与软件功能出发,对企业应用三维CAD过程提出了改进方案,最后介绍了三维CAD技术发展的趋势。 关键词:三维CAD;机械设计;应用 1三维设计软件现状及其应用 产品设计是决定产品外形和产品功能,同时也是决定产品质量最重要的环节,产品的设计工作对产品的成本也起到至关重要的作用。随着计算机的不断发展,CAD技术即计算机辅助设计已成为设计人员不可缺少的工具。CAD技术正从二维CAD向三维CAD过渡。三维设计软件具有工程及产品的分析计算、几何建模、仿真与试验、绘制图形,工程数据库的管理,生成设计文件等功能。三维CAD技术诞生以来,已广泛地应用于机械、电子、建筑、化工、航空航天以及能源交通等领域,产品的设计效率得以迅速提高。我国CAD技术的研究、开发和推广已取得较大进展,产品设计已全面完成二维CAD技术的普及,结束了手工绘图的历史,对减轻人工劳动强度、提高经济效益起到了明显的作用。有相当一部分CAD 应用较早的企业已完成了从二维CAD向三维CAD转换,并取得了巨大的经济效益和社会效益。随着市场经济的逐步深入,市场竞争日趋激烈,加强自身的设计能力是提高企业对市场变化和小批量、多品种要求的迅速响应能力的关键。 2三维设计软件的优势 2.1 CAD技术应用在机械设计的多个方面 2.1.1零件的实体建模 设计软件为三维建模提供了多种工具,包括最基本的几何造型如球体、圆柱等,对简单的零件,可通过对其结构进行分析,将其分解成若干基本体,对基本体进行三维实体造型,之后再对其进行交、并、差等布尔运算,便可得出零件的三维实体模型。对于较复杂的图形,软件提供了草图工具,设计人员可以通过它先勾勒出截面,再拉伸出较复杂的几何形体。为了满足人们不断提高的审美要求,目前主要流行的几款三维设计软件基本上都提供面片模块,该模块为设计人员提供了非常方便的曲面设计工具。对于具有大块曲面的零件,设计师可以方便地对单个面或片体进行变形处理,以达到需要的曲面。 2.1.2产品造型修改简便 企业生产的产品往往是按系列区分,各系列中每一代产品与上一代产品之间的区别较小,也许只是增加了一个功能部件或是产品造型尺寸上有所改动。三维CAD可以方便地修改一些参数就能达到设计师更改造型的目的。三维CAD在建模中一般使用参数化建模,整个建模的步骤和产品的外型尺寸被参数化,这些参数是与产品的造型直接关联的。若要对尺寸或造型进行局部的更改,只需要更改相关参数,整个造型将被自动更新。这样不仅大大减少了设计人员的工作量,还保证了产品外造型的延续性。 2.1.3生成实体装配图 实体装配不仅能让设计人员直观地看到各零件装配后的状态,还可以测量各零件之间的空间大小,方便零件的布置。在装配完成后,零件可以被隐藏或设置成半透明的状态,方便设计人员观察内部结构。此外,在装配状态下,软件提供的标准件库,也方便了设计人员对标准件型号的选择。装配状态下的干涉分析也是常用的功能,计算机通过计算各装配零件的体积的大小和位置来确定是否有相交的部分,并确定各零件是否干涉,自动生成分析报告,明确指出互相干涉零件的名称和干涉的尺寸。方便设计师修改产品设计尺寸。 2.2模具CAD/CAM的集成制造 随着科学技术的不断发展,为了减轻人工劳动强度,提高产品的精度,制造行业装备从

计算机辅助设计与制造简答题总结

1、CAPP有哪几种基本类型?分别基于何种技术? 1检索式CAPP系统;2派生式CAPP系统,即基于成组技术或基于特征的CAPP系统;3创成试CAPP系统主要包括基于传统过程性程序结构与决策形式的CAPP系统,基于知识的cap系统等;4综合式CAPP系统,包括派生式和创成式与人工智能相结合,且综合了它们的优点的CAPP系统,基于实例与知识的混合式CAPP系统及其它混合式系统等。 2、什么是数控加工?数控装置有哪些类型?数控编程的主要内容是什么? 数控加工数控机床应用数字化信息实现机床控制的一种技术。 数控装置有哪些类型类型? 按加工方式分类:1.金属切削类数控机床2.金属成型类数控机床3.数控特种加工机床4其他类型的数控机床 按驱动装置的特点分类1.开环控制数控机床2半闭环控制数控机床3.闭环控制数控机床4.混合控制数控机床 主控编程的主要内容包括:分析零件图纸进行工艺处理,确定工艺过程;数值计算,计算刀具中心运动轨迹,获得刀位数据;编制零件加工程序;制备控制介质;校核程序及首件试切。 4、什么是成组技术? 成组技术是一门生产技术科学,即研究和发掘生产活动中有关事物的相似性,并充分利用事物的相似把相似问题归类成组,寻求解决这一类问题相对统一的最优方案,从而节约时间和精力以取得所期望的经济效益。 6、派生式CAPP系统的原理是什么? 基本原理是利用成组技术(GT)代码或企业现行的零件图编码,将零件根据结构和工艺相似性进行分组,然后针对每个零件组编制典型工艺,又称主样件工艺,在进行工艺设计时,根据零件的GT代码和其他有关信息,按编码搜索零件族,对典型工艺进行自动化或人机交互式修改,生成符合要求的工艺文件。7、派生式CAPP系统与创成式CAPP系统的工作原理有何不同? 答:派生法是以对标准工艺规程的检索和修改为基础,而标准工艺是由有经验的工艺人员制订的。设计新零件工艺规程时要对标准工艺进行检索,并经编辑和修改而得到。创成法是由计算机软件系统,根据输入的或直接从cad系统获得的零件信息,依靠系统中的工艺数据和各种工艺决策自动设计出工艺规程。 5、产品数据管理PDM的定义是什么? 一般认为,PDM是一种管理所有与产品相关信息和所有与产品相关的过程的技术。 9、CAD/CAM系统的进行由哪几部分组成,各有什么功能? CAD/CAM的进行环境由硬件,软件和人三大部分所构成,硬件部分是CAD/CAM系统运行的基础,主要由计算机及其外围设备组成,包括主机,存储器,输入输出设备,网络通信设备以及生产加工设备等有形物质设备;软件部分是CAD/CAM系统的核心,通常是指程序及相关的文档,包括系统软件,支撑软件和应用软件等。 硬件提供了CAD/CAM系统潜在的能力,而软件则是开发、利用其能力的钥匙;人在CAD/CAM系统中起着关键的作用。 8、简述CAPP专家系统的构成及特点。 CAPP专家系统只要由零件信息输入模块,推理机与知识库三部分组成,特点:“推理+知识”为特征。 3、什么是CIMS? CIMS的关键技术是什么? CIMS是计算机集成制造系统,CIMS是在自动化技术、信息技术及制造技术的基础上,通过计算机及其软件,将制造工厂全部生产活动所需的各种分散的自动化有机地集成起来,是和于多品种、中小批量生产的总体高效益、高柔性的智能制造系统。关键技术是:CAPP 信息集成,过程集成,企业集成。

计算机辅助设计制造习题解答

1、计算机辅助设计(CAD)概念:利用计算机强有力的计算功能和高效率的图形处理能力,辅助设计人员完成工程或产品的设计、分析计算及图样绘制等工作,从而获得理想的设计目标并获得预期成果的一种技术。 2、CAD/CAM技术的发展过程 3、CAD技术的发展趋势:目前CAD技术正在向集成化、智能化、网络化的方向发展。 4、CAD系统结构硬件:中央处理器、输入设备、输出设备、存储器、网络通信设备。CAD系统结构软件:系统软件、支撑软件、应用软件。 二维图形的变换形式:图形不变坐标系改变、图形改变坐标系不变。 5、设计资料的类型:数表和线图。 设计资料的处理方法:公式化、数据文件、数据库。 6、设计数据的差值方法:线性插值法、抛物线插值法、拉格朗日插值法。 7、设计曲线的拟合方法和原理 设计曲线的拟合方法:最小二乘法。 最小二乘法原理:将由实验得到或绘图经离散后得到的m个点在坐标系中画出来,假设这些点得到的拟合公式为y=f(x),每个节点处的偏差为=f()-,i=1,2,2...m,如果将每个点的偏差值直接代数相加,则有可能因为正负偏差的抵消而掩盖整个误差程度,不能正确反映拟合公式的精确度,为此,将所有节点的偏差取平方值并求和,得到=,让偏差平方和达到最小,即最小二乘法的曲线拟合。 8、几种坐标系的概念:用户坐标系、设备坐标系、假想设备坐标系。 用户坐标系(世界坐标系):坐标轴上的单位由用户自己确定,用来定义二维或三维世界中的物体。 设备坐标系(物理坐标系):图形显示器或绘图机自身的一个坐标系。 假想设备坐标系(标准设备坐标系):从世界坐标系到设备坐标系的变换中插入的一个坐标系,使所编制的软件方便地应用于不同的设备上。 二维图形的变换方法:比例变换、平移变换、旋转变换、对称变换、错切变换。 1、几何建模的概念:将物体的几何信息以及相关的属性输入计算机,计算机以数据的形式将物体的信息储存起来。 2、几何建模的三种方式:线框建模、表面建模、实体建模。 线框建模:采用点、直线、圆弧及自由曲线来构造三维模型的方法。 表面建模:通过对物体表面进行描述的建模方法。 实体建模:利用一些体素通过布尔运算构成所需的简单或复杂的实体的方法。 实体建模的表示方法和定义 a边界表示法B-REP:采用“点-边-面-体”的方式来表示物体,他以物体的边界为基础,通过描绘实体的表面边界来描述实体。 b实体结构几何法CSG:利用已有的基本体素,根据实体的结构将实体视为由不同的基本体素通过布尔运算而得到。 c混合模式B-REP+CSG表示法 4、特征建模的定义:它是几何建模技术发展的最新阶段,用符合设计思想的特征来定义零件,是实现CAD/CAPP/CAM集成的重要手段,也是网络化制造研究中进行产品图形设计的基础。 5、a特征的定义:一个对象上所具有的全部信息,不仅仅局限于实体的形状、结构,而且包含了对象从设计到制造全过程的所有信息,包括该对象的几何形状、功能和属性。

cad绘图案例精选大学论文

前言 准确地表达物体的形状、尺寸及其技术要求的图形,称为图样。图样是近代制造机器仪器和进行工程建筑施工的主要依据。在生产和科学实验活动中,设计者通过图样来表达设计对象,制造者通过图样来了解设计要求和制造设计对象,人们还通过图样来进行科学技术方面的交流。所以,图样是一种工程界的技术语言。 随着计算机技术的普及和发展,工程技术人员必须掌握用计算机进行制图的能力。目前,计算机绘图软件虽比较多,(如:autouCAD,CAXA,MasterCAM.等软件)但其基本功能还是大致相同。技术人员往往主要掌握其中的一两门绘图软件。其他软件可以触类旁通。 学习绘图软件并不是一件难事,最重要的是“熟能生巧”,必须作大量的练习。练习要循序渐进,而且要有系统性。只要通过实战演练,才能切实掌握基本原理和方法,才能获得应用技巧,并真正提高绘图的实际能力。 本书是学习机械CAD/CAM的习题集,全书分为五个大部分,第一部分是平面图,包括基本平面图、典型平面图、综合平面图,通过训练掌握绘制平面图的基本功能和编辑命令;第二部分是三维线框图,主要包括基本、典型、综合线框图,通过训练掌握绘制三维线框图的方法和编辑命令;第三部分是机械零件图,以平面图为基础,主要掌握机械零件图的绘图和读图方法;第四部分是实体图,通过练习基本、典型、综合实体,掌握绘制实体图的功能和技巧;第五部分是数控加工图形,主要通过练习掌握数控加工中的车、铣手动和自动编程的方法和技巧。习题集图形编排由简到难、系统全面。 由于目前市面上相关CAD/CAM习题集较少,内容也比较单一,而且经常停版,对CAD/CAM的教学带来许多不便。本书中图形囊括全面,如:CAD、CAM、数控车、数控铣等相关图形。它既可作为工程制图的辅导习题集,还可供机械制造工艺课程的工艺分析使用,当然主要为CAD(二维、三维)、CAM

变电架构的三维分析及计算机辅助设计

变电架构的三维分析及计算机辅助设计 发表时间:2018-09-12T15:46:09.763Z 来源:《基层建设》2018年第22期作者:张雪莉1 李骞2 屈曼3 高雄飞4 王英5 [导读] 摘要:本文所介绍的是对变电架构的三维分析及计算机辅助设计方法,包括三维有限元分析方法及其程序设计,它改变了传统的简化方法,提高了设计精度和速度;同时包括有限元分析中的自动排序功能,该功能的实现减轻了设计者应用本软件的数据准备工作量;还包括本软件所能实现的自动绘图功能,这些功能满足了初步设计和施工设计的要求。 1/3/4/5中国能源建设集团陕西省电力设计院有限公司陕西西安 710054;2国网陕西省电力公司西安供电局陕西西安 710054 摘要:本文所介绍的是对变电架构的三维分析及计算机辅助设计方法,包括三维有限元分析方法及其程序设计,它改变了传统的简化方法,提高了设计精度和速度;同时包括有限元分析中的自动排序功能,该功能的实现减轻了设计者应用本软件的数据准备工作量;还包括本软件所能实现的自动绘图功能,这些功能满足了初步设计和施工设计的要求。 关键词:变电架构;三维分析;辅助设计 一、变电架构的三维有限元分析方法 变电架构的三维分析方法,是将变电架构作为空间杆系按照有限元法进行分析,它的力学原理是位移法。空间杆系的位移法是根据平衡条件求出结构上的基本位移(节点位移),再利用杆端力和杆端位移之间的角变位移方程式求出杆端力,从而计算其它截面的内力。 对于空间杆系结构,每个节点六个位移,其中三个线位移,另三个是转角位移。将杆件的局部坐标系转换到结构的总体坐标以后,可按照“对号入座”的方式叠加形成整个结构的位移法方程: [K][X]=[P] 式中:[K]一系数矩阵,即总刚度矩阵; [X]一所有的位移。 等式右面的[P]由两部分组成:一部分为作用在节点上的外力,另一部分为原来在等式左面的固端内力分移到等式右面去的。上式中,每个方程式的意义都表示与某一位移对应的节点内外力的平衡。应用线性代数知识求解上述位移法方程组就可以求得各组荷载作用下的节点位移,进而可以求得杆件内力。 关于大型线性代数方程组的求解、对称稀疏矩阵的存贮以及特征值问题,早有比较成熟先进的算法,本文不再引述。下面简要叙述变电架构作为空间杆系的程序设计方法,将通用的位移法原理在具体问题的程序中实现,要做好数据文件的组织,选择好计算方法,并根据规范要求完成内力组合及构件的强度及稳定校核。 在程序设计中,考虑的数据文件如下:(1)总的引导信息;(2)杆件两端节点编号数组;(3)杆件截面积数组;(4)节点坐标数组;(5)杆件截面力学特性数组;(6)关于坐标转换矩阵的指示信息;(7)关于节点荷载和杆上荷载的信息;(8)关于共面节点的指示信息;(9)关于质量矩阵的信息;(10)关于地震力方面的信息。以上数组,对于通用结构可以按照本软件所定的格式填写。这种方法适应范围广,但数据量大、繁杂,并要求力学概念清楚,空间思维明确。 本软件对于变电架构的常用形式,提供了自动排序自动生成上述数组的功能,只要提供少量的控制参数,就可以完成所需的内力分析与组合、构件的强度与稳定校核,并提供与绘图程序所需的接口。在程序实现中,对于总刚度矩阵采用了一维变带冤存贮方式,求解大型线性代数方程组采用改进的平方根法,求解动力计算的特征值方程采用同时迭代法。 二、变电架构计算机辅助设计 1变电架构的绘图功能 变电架构计算机辅助设计软件包是面向屋外变电站架构初步设计及施工图设计的专用软件,除可以完成变电架构的分析计算外,还可以用参数式设计或交互式设计的方法绘制以下各设计阶段的主要图纸。 1)绘制架构透视图并对构件进行分类统计; 2)绘制架构基础平面布置图并对基础进行分类统计; 3)绘制架构梁的加工详图并自动统计材料用量; 4)绘制架构柱身的加工详图并自动统计材料用量; 5)根据用户给定的参数,绘制架构基础的施工详图并自动统计材料用量; 6)应用本构件提供的菜单,绘制土建结构的其它图纸; 7)应用本软件提供的图形汉字库方便地输入图形的汉字说明。 2输电线路三维可视化辅助设计系统 输电线路三维可视化辅助设计系统推荐采用自下而上的4层次型软件体系结构。这种体系结构综合考虑了现有的软硬件技术水平和系统需求的因素,充分体现了软件体系结构设计的系统性和可扩充性,是一套面向可视化输电线路设计的、具有高重用度的软件体系结构。系统各层功能和设计考虑如下: (1)专业应用层。专业应用层构成了辅助设计系统与用户交互的界面,包括各种可视化的输电线路显示、查询、设计、数据管理、图表输出等功能。 (2)模型对象层。主要功能是把多数据源的地理数据转化为单一的、综合的、基于数据模型的对象,从而有效地解决了GIS中多数据源多数据类型的问题。在模型对象层中,设置了代表三维场景中的地形、覆盖在地形上的矢量对象(如公路、地区边界、河流等)、立体建模的地物对象(如主要的居民地、重要的河流、输电线路上主要的跨越和标注等)和输电线路上的电力器件对象(如输电线、避雷线、杆塔和绝缘子等)。 (3)数据层。在数据层中,采用文件系统加关系数据库来构成系统的基础数据库,由关系数据库来管理系统的属性数据,由文件系统来管理系统的空间数据。考虑到三维GIS中对空间数据查询、显示以及分析的特殊要求,需要对管理空间数据的文件系统采用多种形式的优化。 (4)转换通信层。转换通信层包含数据转换和连接通信两个子层,通信子层的设立屏蔽了各种物理通信介质和网络通信协议的差别,为数据转换子层提供统一格式的数据;数据转换子层负责将不同分系统间的数据分类、转换、融合后上传到数据层;通信层实现了与

计算机辅助设计与制造

河南机电高等专科学校 课程设计报告书课题名称:电机电器及其CAD 系部名称:电气工程系 专业:电机与电器 班级:电器091班 姓名: 学号: 2011年12 月20日 设计任务书 一、设计目的: 1、熟悉变压器优化设计软件。 2、掌握变压器设计各性能参数及材料、结构的设置。 3、掌握优化设计的方法、步骤。 4、掌握优化方案的选择及细调。 5、熟悉铁心截面的优化。 二、设计内容要求: (一)S9系列变压器电磁优化设计 1、性能参数输入; 2、材料、铁心、线圈、绝缘参数的设置;

3、油箱、温升、重量计算; 4、优化计算; 5、调整计算单;计算单保存生成; 6、铁心截面优化。 (二)S9系列变压器结构CAD设计 1、总装配图 2、铁心、铁心装配 3、线圈 4、器身装配及绝缘 5、夹件及引线装配 目录 一、课程设计任务书 (1) 二、设计方案的优化及选择 (2) 1、设计方案A的优化及选择 (1)性能参数设置 (2)铁心材料、导体材料及结构的选取 (3)变压器主纵绝缘尺寸的确定 (4)方案的优化及调整 (5)方案的比较及选择 2、设计方案B的优化及选择 (1)性能参数设置 (2)铁心材料、导体材料及结构的选取 (3)变压器主纵绝缘尺寸的确定 (4)方案的优化及调整

(5)方案的比较及选择 3、问题及讨论 三、变压器结构CAD绘制 (12) 1、图层、线型、文字等基本绘图环境的设置及绘图模板的绘制 2、主要结构尺寸及尺寸配合的确定。 3、问题及讨论。 四、心得体会…………………………………………………………… 五、附录一:计算单附录二:结构图 六、参考文献…………………………………………………………… 设计方案的优化及选择 1、设计方案A的优化及选择 (1)性能参数设置 额定值:SN=100KV A,,高压侧无励磁调压,调压范围±5%。 S9-500/10 联结组别:Yyn0 ,U1N=10000V,U2N=400V,PK=1485W,P0=280W,阻抗电压:4% (2)性能参数计算 变压器的性能参数,主要有空载损耗、空载电流、负载损耗、短路阻抗等。设计变压器时,在遵循基本物理概念的基础上,还必须考虑材料、结构、工艺等具体要求,各计算公式也必须尽量精确些,方可减少误差。 短路阻抗 3.91 [4.0%] 短路损耗 1531 [1485W] 空载损耗 281 [280W] 空载电流 1.06 [1.6%] (3)铁心材料、导体材料及结构的选取 铁芯是变压器磁路的主体部分,由表面涂有绝缘漆膜、厚度为0.35mm或0.5mm的硅钢片冲压成一定形状后叠装而成,担负着变压器原、副边的电磁耦合任务。变压器使用的铁心材料主要是硅钢片,在钢片中加入硅能降低钢片的导电性,增加电阻率,它可减少涡流,使其损耗减少,我们通常称加了硅的钢片为硅钢片,硅钢片有热轧和冷轧两种.热轧硅钢片的工作磁通密度B一般取9000-12000高斯,冷轧硅钢片的导磁性能比热轧好, 它的工作磁通密度B取值范围为12000-18000高斯。

计算机辅助设计制造习题解答

1、计算机辅助设计(CAD )概念:利用计算机强有力的计算功能和高效率的图形处理能力,辅助设计人员完成工程或产品的设计、分析计算及图样绘制等工作,从而获得理想的设计目标并获得预期成果的一种技术。 2、CAD/CAM 技术的发展过程 3、CAD 技术的发展趋势:目前CAD 技术正在向集成化、智能化、网络化的方向发展。 4、CAD 系统结构硬件:中央处理器、输入设备、输出设备、存储器、网络通信设备。 CAD 系统结构软件:系统软件、支撑软件、应用软件。 二维图形的变换形式:图形不变坐标系改变、图形改变坐标系不变。 5、设计资料的类型:数表和线图。 设计资料的处理方法:公式化、数据文件、数据库。 6、设计数据的差值方法:线性插值法、抛物线插值法、拉格朗日插值法。 7、设计曲线的拟合方法和原理 设计曲线的拟合方法:最小二乘法。 最小二乘法原理:将由实验得到或绘图经离散后得到的m 个点在坐标系中画出来,假设这些点得到的拟合公式为y=f (x ),每个节点处的偏差为i e =f (i x )-i y ,i=1,2,2...m ,如果将每个点的偏差值直接代数相加,则有可能因为正负偏差的抵消而掩盖整个误差程度,不能正确反映拟合公式的精确度,为此,将所有节点的偏差取平方值并求和,得到 ∑=m 1i 2 i e =()2m 1 i i i y x f ∑=-)(,让偏差平方和达到最小,即最小二乘法的曲线拟合。 8、几种坐标系的概念:用户坐标系、设备坐标系、假想设备坐标系。 用户坐标系(世界坐标系):坐标轴上的单位由用户自己确定,用来定义二维或三维世界中的物体。 设备坐标系(物理坐标系):图形显示器或绘图机自身的一个坐标系。 假想设备坐标系(标准设备坐标系):从世界坐标系到设备坐标系的变换中插入的一个坐标系,使所编制的软件方便地应用于不同的设备上。 9、二维图形的变换方法:比例变换、平移变换、旋转变换、对称变换、错切变换。 1、 几何建模的概念:将物体的几何信息以及相关的属性输入计算机,计算机以数据的形式将物体的信息储存起来。 2、几何建模的三种方式:线框建模、表面建模、实体建模。 线框建模:采用点、直线、圆弧及自由曲线来构造三维模型的方法。 表面建模:通过对物体表面进行描述的建模方法。 实体建模:利用一些体素通过布尔运算构成所需的简单或复杂的实体的方法。 3、实体建模的表示方法和定义 a 边界表示法B-REP :采用“点-边-面-体”的方式来表示物体,他以物体的边界为基础,通过描绘实体的表面边界来描述实体。 b 实体结构几何法CSG :利用已有的基本体素,根据实体的结构将实体视为由不同的基本体素通过布尔运算而得到。 c 混合模式B-REP+CSG 表示法 4、特征建模的定义:它是几何建模技术发展的最新阶段,用符合设计思想的特征来定义零件,是实现CAD/CAPP/CAM 集成的重要手段,也是网络化制造研究中进行产品图形设计的基础。 5、a 特征的定义:一个对象上所具有的全部信息,不仅仅局限于实体的形状、结构,而且

(学生)计算机绘图课程设计

江苏城市职业学院《CAD》实训报告 班级2010机电一体化技术1 学生姓名王晓明 同组成员 教学场所CAD/CAM实训室 指导教师陈为 实训时间

信息工程系机电教研室 一、课程定位 1.课程性质 《CAD实训》是机电一体化专业的系技术平台课程,是一门重要的实习实训课程。本门课程是对《工程制图及计算机绘图》(1、2)课程的整合和提升,通过这门课程的学习,可以培养学生的动手能力,为后续CAD软件课程的学习打下必要的基础。 2.课程作用 《CAD实训》课程是使学生掌握CAD工程设计的重要手段和方法。通过学习可以使学生学会如何正确使用CAD设备和相应软件,提高学生综合应用知识的能力;通过该实践性环节,可增强学生的动手能力和创新能力,为国家培养出掌握先进制造技术,具有较强的实践能力、创新能力和团队合作能力的高素质技能型人才。此外,开设《CAD实训》课程也为学生达到计算机绘图(机械)中级证书打下了良好基础。 3.课程任务 通过本课程的学习,学生在AutoCAD软件的基础上,进一步熟悉机械制图的基本知识,使用AutoCAD完成二维零件图和装配图的绘制方法以及三维实体建模方法。课程以培养学生CAD操作技能方面的岗位职业能力为核心,注重培养学生分析问题、解决问题的能力,提高学生创新意识,养成良好的职业道德,为后续课程的学习和今后的实际工作打下坚实的基础。 具体任务见实训任务单。 二、课程目标 (一)职业能力目标: 1.能够识读二维装配图和零件图,并能根据图纸完成计算机绘图; 2.能够根据二维图纸完成三维立体模型的建模,根据装配关系完成装配,并进行图形效果 处理。 3.能够打印出图。 (二)知识巩固目标: 1.进一步深入对《技术制图》与《机械制图》国家标准有关规定的了解,提高查阅有关标 准、手册的能力; 2.进一步提高空间想象力以及分析问题、解决问题的能力; 3.进一步掌握计算机绘图技巧,提高操作技能。 (三)职业素质目标: 1.培养辩证思维能力和空间想象力; 2.培养良好的团队合作精神; 3.培养严谨的工作作风和敬业爱岗的工作态度; 4.充分锻炼实际动手及项目管理能力,掌握操作技能; 5.自觉遵守职业道德和行业规范。

计算机辅助设计与制造复习题

一、填空题 1.产品数据管理系统的一般体系结构包含四个层次:用户界面层、功能模块及开发工具层、框架核心层、系统支撑层。 2.CAPP 系统中常用的方法有派生式CAPP 和创成式CAPP 。 3.CAD/CAM 集成系统主要是指CAD 、CAPP 、CAM 的集成。 4.CAPP 专家系统主要由零件信息库、工艺知识库、推理机构成。 5.零件分类成组方法主要有直接观察法、分类编码法、工艺流程法。 6.三维实体建模中,常用的建模方法有扫描法和基本体素法。 7.机械设计一般要经历规划设计、方案设计、技术设计、施工设计四个阶段。 8.特征建模通常由三部分构成:形状特征建模、精度特征建模、材料特征建模。 9.几何建模系统的三种模式是:线框建模、表面建模、实体建模。 10.一元函数的插值方法有线性插值法和拉格朗日插值法。 11.产品的制造过程一般要经过产品设计、工艺设计、制造等环节,最终形成用户所需的产品。 12、CAD 系统的软件包括:系统软件、支撑软件、应用软件。 13、将平面图形沿X 方向平移3个单位,然后放大一倍,其变换矩阵为????? ???????1030 20002。 14、PDM 的功能包括文档管理、工作流程管理、零件分类检索、工程变更管理、产品结构与配置管理、和PDM 系统与应用软件的集成。 15、一个完整的CAD/CAM 系统必须具备硬件系统和软件系统。 16、实体模型储存物体的完整几何信息。它的数据结构不仅记录了全部几何信息,而且记录了全部点、线、面、体的拓扑信息,这是实体模型与线框模型的根本区别。 17、创成式CAPP 系统主要解决两方面的问题,即工艺决策与工序设计。 18、柔性编码系统的编码由固定码和柔性码两部分组成。 19、 线框模型是通过点、线(直线,曲线)描述几何信息和拓扑信息并在计算机内生成二维或三维图像。 20、几何造型就是利用三维造型CAD 软件或CAM 软件的三维造型、编辑修改、曲线曲面造型把要加工的工件的三维几何模型构造出来,并将零件被加工部位的几何图

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