計算機輔助設計相關(guān)知識

　　電子計算機、圖形顯示工作站、數據庫和數控設備綜合應用于飛行器設計和制造，借以加快研制進(jìn)度，提高飛行器性能的技術(shù)，又稱(chēng)設計制造一體化。它是飛行器設計和制造的有力工具。

　　發(fā)展過(guò)程 在飛行器設計中，起初電子計算機僅用于復雜的工程分析計算，如飛行器表面流場(chǎng)的計算，復雜結構的應力分析等。大型數控繪圖機和通用繪圖軟件以及交互圖形顯示器的出現，使設計人員可以用光筆在圖形顯示器的熒光屏上生成和修改圖形，實(shí)現人機對話(huà)式的操作，從而把人的思維、判斷能力與計算機的高速運算和記憶能力結合起來(lái)，形成計算機輔助設計。與此同時(shí)，數控加工技術(shù)也在不斷發(fā)展。70年代以后逐步形成了完整的計算機輔助設計和制造系統，這種系統利用數據庫和網(wǎng)絡(luò )通信直接傳輸飛行器有關(guān)數字信息，可以把設計與制造過(guò)程緊密聯(lián)系起來(lái)，使飛行器設計和制造發(fā)生重大的變化。

　　作用 應用計算機輔助設計和制造系統，通過(guò)數據庫數據的存取達到設計信息向制造部門(mén)直接傳遞，使圖紙和文件的發(fā)放工作簡(jiǎn)化和加快。系統在很短的時(shí)間內能進(jìn)行大量的復雜運算，有可能對很多方案進(jìn)行快速的分析和評價(jià)，從中選出最優(yōu)的設計方案。這在手工計算中是不可能做到的。應用系統的圖形工作站完成飛行器的總體布置、外形設計、結構打樣、系統安裝和完成各種生產(chǎn)圖紙。各個(gè)設計組可以平行作業(yè)，對設計方案進(jìn)行反復的檢查、協(xié)調和修改。其工作的靈活性、速度和準確性遠遠超過(guò)繪圖板、計算尺和丁字尺之類(lèi)的繪圖工具。

　　在飛行器制造階段，計算機輔助設計和制造系統能夠運用已有的設計信息設計零件的制造工藝過(guò)程，設計成形、加工、裝配和檢驗的全套工藝裝備，快速生成數控加工和數控測量的控制帶。這樣就能減少工藝準備時(shí)間，并使制造中的互換協(xié)調要求得到保證。 技術(shù)基礎 計算機輔助設計和制造的技術(shù)基礎有4個(gè)方面。

　　應用計算機輔助設計和制造技術(shù)時(shí)，飛行器部件的幾何外形要用數學(xué)表達式來(lái)表示，稱(chēng)為外形數學(xué)模型。為適應電子計算機計算和探索適用的外形數學(xué)模型，建立了計算幾何學(xué)學(xué)科。常用的描述外形的數學(xué)方法有分段二次曲線(xiàn)、參考樣條曲線(xiàn)和曲面、孔斯曲面、貝齊埃曲面和 B-樣條曲面等。 包括圖形顯示的硬件技術(shù)、基本軟件和各種算法。它們是實(shí)現交互式設計的必備工具。

　　可以生成各種圖形和字符，將圖形放大、縮小、平移、旋轉、修改、消除隱藏線(xiàn)、產(chǎn)生明暗度和色調等。 在飛行器的設計和制造過(guò)程中，用戶(hù)在數據庫中存取信息，實(shí)現數據的統一管理和傳遞。數據庫系統除計算機外存貯器(磁盤(pán)、磁帶)中的大量相互關(guān)聯(lián)的數據外，還包括處理數據的軟件以及支持這些軟件的硬件。數據庫的管理系統是數據庫系統軟件的核心部分。 應用數控技術(shù)可直接調用設計階段形成的數字信息，經(jīng)過(guò)處理后用來(lái)控制機床和其他加工設備，加工出所需的零件。數控技術(shù)不僅用于加工，也用于繪圖、測量、彎管、鉆孔和鉚接等。

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