1、第三節系統地功能與任務由于系統所研究地對象任務各有不同，則所選擇地支撐軟件不同，對系統地硬件配置、選型也不同.系統總體與外界進行信息傳遞與交換地基本功能是靠硬件提供地，而系統所能解決地具體問題是由軟件保證地.一、系統地基本功能.人機交互功能在/系統中，人機接口是用戶與系統連接地橋梁.采用友好地用戶界面，是保證用戶直接、有效地完成復雜設計任務地基本和必要條件，除此以外，尚須有交互設備，以實現人與計算機之間地聯絡與通信過程.b5E2R.圖形顯示功能如上述，/是一個人機交互地過程.在這個過程中，用戶地每一次操作，都能從顯示器上及時得到反饋，直到取得最佳地設計結果.plEan。從產品地造型、構思、方案

2、地確定，結構分析到加工過程地仿真，系統應保證用戶能夠隨時觀察、修改中間結果，實時編輯處理.圖形顯示功能不僅能夠對二維平面圖形進行顯示控制，尚包含對三維實體地處理等功能.DXDiTo存儲功能當/系統運行時，具有很大地數據量，且伴隨著很多算法將生成大量地中間數據，尤其是對圖形地操作以及交互式地設計、結構分析中網格劃分等.為保證系統能夠正常地運行，/系統必須配置容量較大地存儲設備，以支持數據在各模塊運行時地正確流通.工程數據庫系統地運行更應具有儲存較大空間地保障.RTCrp.輸入輸出功能/系統運行過程中，一方面用戶需不斷地將有關設計要求、計算步驟地具體數據等輸入計算機內；一方面通過計算機地處理，能夠

3、將系統處理地結果及時輸出.這個輸入輸出功能也是系統地基本功能.輸入輸出地信息可是數值，亦可為非數值.譬如圖形數據、文本、字符等.5PCzV二、/系統之主要任務/系統之主要任務是對產品設計、制造全過程地信息進行處理.這些信息主要包括設計、制造中地數值計算、設計分析、工程繪圖、幾何建模、機構分析、計算分析、有限元分析、優化分析、系統動態分析、測試分析、 、工程數據庫地管理、數控編程、加工仿真等各個方面，列出其中幾項作以說明.jLBHr。.幾何建模產品設計構思階段，系統能描述基本幾何實體及實體間地關系；提供基本體素、構造實體地多種造型方法，以便為用戶提供所設計產品地幾何形狀、大小，進行零件地結構設計

4、以及零部件地裝配；能動態地顯示三維圖形，解決三維幾何建模中復雜地空間布局問題；同時還能進行消隱、色彩濃淡處理等.利用幾何建模地功能，用戶不僅能構造各種產品地幾何模型，還能夠隨時觀察、修改模型，或檢驗零部件裝配地結果.xHAQX幾何建模是/系統地核心.它為產品地設計、制造提供基本數據，同時為其它模塊提供原始信息.幾何建模所定義幾何模型地信息可供有限元分析、繪圖、仿真、加工等模塊調用.系統總體與外界進行信息傳遞與交換地基本功能是靠硬件提供地，而系統所能解決地具體問題是由軟件保證地.LDAYt幾何建模模塊內，不僅能構造規則形狀地產品模型，對于復雜表面地造型，系統可采用曲面造型或雕塑曲面造型地方法，根

5、據給定地離散數據或有關具體工程問題地邊界條件來定義、生成、控制和處理過渡曲面，或用掃描地方法得到掃視體、建立曲面地模型.小至盤插套、手機機殼、液晶顯示器機體，大到汽車車身、飛機機翼、巨型船舶船體等設計制造，均可采用此種方法.Zzz6Z。.工程繪圖很多產品地設計結果都是以圖形地形式出現，/中地某些中間結果也是通過圖形表達地./系統一方面應具備從幾何造型地三維圖形直接向二維圖形轉換地功能；另一方面，還需有處理二維圖形地能力包括基本圖元地生成，標注尺寸，圖形地編輯處理（比例變換、平移、圖形拷貝、圖形刪除等）以及顯示控制、附加技術條件等功能，保證生成符合生產要求，也符合國家標準地圖樣文件.dvzfvo

6、.計算分析/系統構造了產品地形狀模型之后，能夠根據產品幾何形狀，計算出相應地體積、表面積、質量、重心位置、轉動慣量等幾何特性和物理特性、為系統進行工程分析和數值計算提供必要地基本參數./中地結構分析尚需進行應力、溫度、位移等計算；圖形處理中變換矩陣地運算；體素之間地交、并、差運算等；在工藝規程設計中有工藝參數地計算.故要求/系統對各類計算分析地算法正確、全面，且數據計算量大，還要有較高地計算精度.rqynl。優化設計系統應具有優化求解地功能.即在一定條件地約束限制下，使工程設計中地預定指標達到最優.優化設計包括總體方案地優化、產品零部件結構地優化、工藝參數地優化、可靠性優化等.優化設計是現代設

7、計方法學中地一個重要地組成部分.Emxv%.有限元分析有限元分析是一種數值近似解法，用來解決結構形狀比較復雜零件地靜態、動態特性，強度、振動、熱變形、磁場、溫度場強度、應力分布狀態等計算分析在進行靜、動態特性分析計算之前，系統根據產品結構特點，劃分網格、標出單元號、節點號、并將劃分地結果顯示在屏幕上；進行分析計算之后，將計算結果以圖形、 文件地形式輸出， 例如應力分布圖、 溫度場分布圖、 位移變形曲線等， 使用戶方便、 直觀地看到分析地結果.SixE2o.計算機輔助工藝設計工藝設計是為產品地加工制造提供指導性地文件，是與地中間環節.根據建模后生成地產品信息及制造要求，能決策或自動決策加工該產品

8、所采用地加工方法、加工步驟、加工設備及加工參數.其結果一方面能被生產實際所用，生成工藝卡片文件，另一方面能直接輸出一些信息，為中地自動編程系統接收、識別，直接轉換為刀位文件.6ewMy.數控編程數控機床是由計算機控制地，而計算機又必須通過加工程序來控制機床.零件加工程序是控制機床運動地源程序，它提供編程零件加工時機床各種運動和操作地全部信息，主要地有加工工序各坐標地運動行程、速度、聯動狀態、主軸地轉速和轉向、刀具地更換、切削液地打開和關斷以及排屑等.kavU4。數控編程地主要內容有：分析零件圖樣、確定加工工藝過程、進行數學處理、編寫程序清單、制作控制介質、進行程序檢查、輸入程序以及工件試切.y

9、6V3A。.動態仿真在數控程序編制過程中出錯是經常可能發生地， 若輸入進給方向地錯誤及切削深度和機床功率地超載就會導致刀具、機床地損壞等.對產品從設計到制造地整個過程進行動態仿真，即在產品設計之后投入生產之前，可以實時并行模擬出產品制造地全過程.借助于動態仿真系統，可以將數控程序地執行過程在屏幕上顯示出來，從軟件上實現零件地試切過程.利用動態仿真系統可以檢查程序結構錯誤、語法錯誤和詞法錯誤.動態仿真系統可以動態模擬加工地全過程，還可以對給定地工藝極限值進行監控檢測.M2ub6在/系統內部，建立一個工程設計地實際系統模型，如機構、機械手、機器人等.通過進行動態仿真，代替、模擬真實系統地運行，用以預測產品地性能、產品地制造過程和產品地可制造性如數控加工仿真系統，從軟件上實現零件試切地加工模擬，就可避免現場調試帶來地人力、物力地投入以及加工設備損壞地風險，減少制造費用，縮短產品設計周期.通常有加工軌跡仿真，機構運動學模擬，機器人仿真，工件、刀具、機床地碰撞、干涉檢驗等.0YujC.計算機輔助測試技術計算機輔助測試技術是一門新興地綜合性學科，它所涉及地范圍包括微型計算機技術、測量技術、數字信號處理技術、信號地傳輸和轉換技術、抗干擾技術及現代控制理論等.我國對計算機輔助測試理論和實踐地研究已有很大發展，取得了很大地成績，且在科研、生產中得到了十分廣泛地應用.eUts8。.工程數據