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1、机械CAD/CAM,课程简介,特点：内容简单，作业难做 注意：上课需要参考机械设计；可以申请不来听课；不考试；按时交作业，过期不候；作业抄袭无成绩； 成绩：作业70平时30(考勤:练习=15:15),第一章 基础知识,1.1 概述,一、CAD/CAM技术产生的背景,计算机的普及及性能的提高，提供了CAD/CAM产生的技术基础。 市场竞争的加剧，要求产品不断创新、改进，使产品开发周期缩短。生产由大批量少品种，向小批量多品种转变，成为CAD/CAM产生的技术需求。,例:,国际生产工程研究学会对美国、日本、西欧工业部门调查发现：,二、CAD/CAM的产生和发展,50年代末 麻省理工学院为数控机床开发
2、图形NC纸带转换系统。 1963年 麻省理工学院发表论文提出交互绘图，进行最初的图形库尝试，最早实现人机交互。 同年 通用汽车公司开发汽车玻璃型线设计系统，将CAD最早应用于具体对象。 其后 洛克希德公司和马库塔列图形公司使CAD在飞机工业中计入实用阶段。,近年 CAE（CAD/CAM/CAT）计算机辅助工程，即最优化设计、自动加工、自动检验 。,二、CAD/CAM的产生和发展,三、CAD/CAM的应用效果,以机械产品为例，设计过程中所花费用占总成本的5左右，但是产品成本的75在设计阶段决定。CAD/CAM的应用使 设计周期缩短2/34/5 工艺周期缩短4/59/10 经济效益提高1025 首
3、次设计成功率达到95以上,例：,日本某金属模具制造厂,四、CAD/CAM系统的构成,数据库通用性、综合性、减少数据冗余的数据集合。,科学计算通用数学库、统计数学库、常规设计、优化设计、有限元分析、可靠性分析、动态分析等。,图形系统几何构型、绘制图纸、绘制曲线表格、图形变换分析、模拟等。,五、CAD/CAM的现状与明天,技术领域广阔，技术发展日新月异。为了了解CAD/CAM技术的现状与最新进展，要求完成作业一。,作业一：,撰写关于CAD/CAM技术某一方向现状与展望的科技论文一篇。目的： 了解CAD/CAM技术的最新进展 培养信息检索能力 学习科技论文写作格式 掌握字处理软件的编辑与排版功能,作
4、业一,要求： 论文格式参看正规出版的专业期刊 1500字，有图、表； 标题三号黑体； 正文小四号宋体，单倍行距； 插图和表格使用小五号宋体； A4纸张，竖放，上下左右页边距2厘米。 评分标准： 15%(格式:字数:论点=5:5:5),1.2 利用 计算机解决问题的步骤,一、利用计算机处理问题的一般流程,二、建立数学模型,由于计算机只能够解决数学问题，因此需要将工程实际问题转化为计算机能够识别和处理的数学问题，这个对工程实际的数学描述即称为数学模型。数学模型是对实际问题的简化描述； 对同一个问题的数学模型不是唯一的； 数学模型准确性直接影响问题结论的正确性。,三、确定计算方法,针对建立的数学模型
5、，需要寻找到一个准确、高效方法来进行运算处理，以获得正确的结果，这个运算方法被简称为算法。对于某一数学模型，算法不是唯一的； 算法直接影响计算效率和结果准确性。,四、绘制流程图,依据已确定的算法，绘制计算机进行处理的流程。流程图是算法的图形描述； 流程图与算法是一一对应关系； 流程图遵循一个起始，一个终止；,五、编写程序,对照流程图编写程序，并进行检查。 检查程序语法错误； 检查程序流程错误；,六、上机调试,程序不能运行通常是输入程序时产生的错误，用程序清单对照检查。 程序运行结果错误应分析错误产生的原因，通常如下： A 输入程序时产生的错误，用程序清单对照检查。 B 编写程序时错误，用流程图
6、对照检查。 C 算法错误，分析算法找出导致错误的原因，修正或重新确定算法。,七、计算并对计算结果进行分析,利用程序处理实际问题，并对处理结果进行分析，获取问题的答案。,八、实例：线性方程组的直接解法 问题,解线性方程组,八、实例：线性方程组的直接解法 数学模型,数学模型：AXB,八、实例：线性方程组的直接解法 算法,高斯消去法 建立增广矩阵,八、实例：线性方程组的直接解法 算法,对增广矩阵进行矩阵变换，当系数矩阵成为单位阵时，右端项阵即为方程组的解。 每个元素除a11，通过行运算消除第2、3行第一列元素，类似的消除第3行元素，回代使系数阵成为单位阵，得到方程组的解。,八、实例：线性方程组的直接
7、解法 流程图,八、实例：线性方程组的直接解法 程序代码,Sub js()Dim i As Integer, j As Integer, k As Integer, l As IntegerDim TEMP As DoubleFor i = 0 To N - 1TEMP = a(i, i)For j = i To Na(i, j) = a(i, j) / TEMPgxNext jFor j = i + 1 To N - 1TEMP = a(j, i)For k = i To Na(j, k) = a(j, k) - a(i, k) * TEMPgxNext kNext jNext i,八、实例：
8、线性方程组的直接解法 程序代码,For i = N - 1 To 1 Step -1For k = 0 To i - 1TEMP = a(k, i)For j = i To Na(k, j) = a(k, j) - a(i, j) * TEMPgxNext jNext kNext iLabel1.Caption = “X1=“ & a(0, 3)Label2.Caption = “X2=“ & a(1, 3)Label3.Caption = “X3=“ & a(2, 3) End Sub计算结果：1,-1,1,八、实例：线性方程组的直接解法 界面,1.3 流程图基础,一、流程图的作用,绘制流程
9、图是结构化程序设计中的重要环节，通过流程图可以便捷的检查程序逻辑，避免编程的盲目性和随意性，从而有效提高程序代码的质量、编程工作效率和程序的正确率。,二、构成流程图的基本符号,S,E,I,R,输入a,ab,a=a+b,三、流程图的基本结构,结构化程序的基本流程结构分为4类： 顺序结构 分支结构 循环结构 调用结构,三、流程图的基本结构顺序结构,a=10 b=30 c=a+b Print c,三、流程图的基本结构分支结构（如果语句）,if ab thenc=a elsec=b endif,三、流程图的基本结构分支结构（选择语句）,select case kcase 0:s=x+ycase 1:s
10、=x-ycase 2:s=x*ycase 3:s=x/y end select,三、流程图的基本结构循环结构（for语句）,for i=0 to 10 print i next i,三、流程图的基本结构循环结构（do语句）,do while a=100a=a+1 loop,doa=a+1 loop while a=100,三、流程图的基本结构调用结构（子程序）, call js()sub js()print ”在js中” end sub,三、绘制流程图的原则,一个起始，一个终止； 一个入口，一个出口 。,课堂练习,绘制自己今天活动的流程图。,作业四：,机械CADCAM软件应用。 要求： 利用三维造型软件制作三维零件模型。 设置加工参数，生成数控加工程序。 在仿真机床上验证数控加工程序。评分标准： 20(造型:程序:仿真5:5:10),下课,
