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开发液压CAD软件进行综合评述

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发表于 2011-6-18 09:25:12 | 显示全部楼层 |阅读模式

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近20年来,随着计算机技术的迅速而广泛地发展,计算机辅助设计(Computer-Aided Design 简称CAD)与计算机辅助制造(Computer- Aided Manufacturing 简称CAM)在电子、造船、航空、汽车、机械及建筑等各个领域中均得到了普遍的应用。CAD与CAM目前几乎影响着工程界的每个领域,由于CAD与CAM逐渐趋向于集成化,故有时也把二者合称为CAD/CAM。应用CAD/CAM可使很多专业摆脱令人腻烦、花费时间和容易出错的工作,从而使人们能把更多的精力用于开拓新领域。尤其是目前处于高效率、高效益、高技术竞争的时代,要想适应瞬息万变的市场需求,促使产品更新换代,就必须采用CAD/CAM这一技术。
* K7 r% y8 M' h3 \! p6 F/ N5 }液压CAD技术综述' v" l4 N) j3 i7 r/ w
伴随着CAD技术的迅猛发展,液压CAD作为机械CAD领域的一个应用较早的独立分支,已经逐步走向成熟。早在八十年代中期,国内的液压专业刊物上就已经刊载了关于液压CAD的技术报导。到八十年代末、九十年代初,液压CAD技术进入蓬勃发展时期,《机床》、《液压与气动》、《液压气动与密封》、《机械设计与制造》等专业杂志都先后刊登了大量的优秀的液压CAD论文,其中以浙江大学、大连理工大学、沈阳工业大学等高等院校所发表的论文居多,如浙江大学的准三维液压泵站的自动生成、大连理工大学的操纵板智能设计及模拟数控加工、大连组合所的液压系统套装软件等等,极大地推动了我国液压CAD事业的发展。
( S! q" z% G& p- Z8 V1.液压CAD软件的开发平台0 k9 O/ f9 v9 u* }( t
众所周知,目前的液压CAD软件多数是以世界上最流行的、也是国内最流行的微机CAD软件即AutoCAD 为基础,使用AutoLISP(ADS)语言进行二次开发而成。这种开发方式对一些非计算机专业的液压产品设计人员转向CAD软件开发十分有利,它使得开发者不必去考虑软件底层、输入输出、屏幕显示、硬件接口等比较深层的模块设计,而把精力都放在如何实现CAD算法、如何完成软件基本功能、如何使操作方式更加方便、如何将本地生产实际情况与之相结合等方面,而这些恰恰是他们所擅长的。这也从某个侧面说明了AutoCAD 为什么能够在中国成为最受欢迎、最流行的CAD软件的原因。当然,AutoCAD 之所以在国内如此流行,与它的巨大的盗版量也是分不开的。据统计,在国内自主开发的CAD软件尚未形成规模时,几乎每台搞CAD工作的微机都装有一套AutoCAD ;直到今天,AutoCAD 挟着它巨大的使用惯性,仍然存在着大批的用户;在CAD软件开发领域,也仍然活跃着大批的以AutoCAD 为基础的优秀软件,如北京大恒CAD、清华天河CAD、清华艾克斯特CAD、THCAD等等;另外还有一部分软件为保证其资源的共享,不得不与AutoCAD 兼容,如高华CAD等。在这种大趋势下,液压CAD软件也大多以AutoCAD 为基础进行二次开发就不足为奇了,本文后面介绍的我厂的YYCAD Ver1.0版正是按照这种模式进行开发的。( J- T/ h& j" n" L/ e2 H
2.液压CAD软件的特点, o$ V+ ]* f! y" X, e. S
与通用机械CAD软件相比,液压CAD软件具有自己的特色。
. N; O! B& Q/ J! P9 }首先,它具有一定的简化性。在液压产品设计中,整体上看来并不复杂,因此,软件的开发设计工作可以相应简化。比如工程标注中的粗糙度、形位公差等,可以只对其中常用的部分进行软件设计;而液压泵站设计与其它机械设计相比要规范一些,在元件布局、装配检测方面比较直观,大大地减轻了软件开发劳动。; y. {: ?  a7 ~# i/ L/ W$ ~9 @" C
其次,它具有较强的专用性。液压CAD软件当然是面对液压设计,一般包括液压原理图设计、操纵板设计与检测、液压泵站设计三部分。所有的软件开发均应围绕这三方面进行,所以说专用性强。其中的原理图部分是液压和电气设计所共有的,不论是幻灯片式半自动设计,还是数字化仪式交互设计,都是十分方便的。尤其是液压操纵板的设计与检测,正是液压产品设计所特有的,也是最容易进行CAD/CAM的部分。
/ y7 ^% \) C" ?6 Y/ U; c" {/ W再次,它具有优秀的查询条件。在液压产品设计中,液压零件的种类比较少(如联轴器、泵支座、操纵板等)、形状规范,所以零件编码容易,进行图纸管理查询及计算机辅助工艺设计等十分方便。
; m5 L" u% i8 j# M最后,它具有很深的发展潜力。从整个世界的CAD软件应用上看,零件的三维设计、工艺、加工自动化是大趋势;液压产品以其标准化程度高、通用性好、结构清晰等优势将很可能率先跨入该行列,达到与世界水平同步的程度,发展潜力十分巨大。
6 f2 b" [' I3 x( c4 S1 q3.液压CAD软件的应用( z5 U& q3 I; L+ E
从目前国内液压CAD软件应用来看,主要分以下四个方面:8 U4 e6 [7 C8 H3 o' w* j  y
⑴ 液压原理图设计
6 F8 G6 Y6 Y; N/ B! h( j& f在AutoCAD R12.0 版未推出以前,使用数字化仪进行液压原理图设计是十分方便迅速的,只是需要增加硬件投资而已。使用数字化仪进行设计,元件符号的选择可一步到位,所有符号均以块形式进行操作,再辅以一些自动连线功能,从而大大地提高了设计效率,使图纸更趋于标准化。& q& ^' X7 @/ e, E
AutoCAD R12.0版推出以后, 其允许用户自定义对话框的功能受到极大的欢迎,从而使半自动液压原理图设计成为可能。利用对话框控制幻灯片的无限次翻页,可以实现任意种类液压元件的选取,及联机数据的自动生成,对于规范化(如叠加式)的原理图的设计十分有效。用户可自定义专家图库内容,以便于实现真正的专家系统设计。1 G' D" Z0 M7 g3 C8 x' N
⑵ 液压操纵板设计及检测! [/ L" h8 _9 ?7 E, c6 g/ u$ b
液压操纵板的设计与检测是最早应用CAD的工程项目之一,也是应用得较成功的范例之一。因操纵板多为规则六面体,所涉及到的也仅仅是各面上各孔道的孔径、孔深、螺纹、相交孔关系等容易通过计算机描述的内容,所以实现CAD要相对容易一些;特别是由于在软件开发过程中大多采用了特征造型的方法,以便于设计优化,同时为CAPP(计算机辅助工艺)、CAM铺平了道路,使操纵板的设计、工艺、加工一体化成为可能。
. F& [1 _$ N& p7 z在操纵板孔道检测方面,国内最初曾使用过准三维观测方法进行检测,但很快就被二维数据精确检测方法代替;目前则是多把二者相结合同时进行二维及三维的综合检测,其准确率可达百分之百,从而最大程度地减少了设计错误,提高了设计效率。
3 k& n2 l; Y( Y' P# `' j; w* a- o⑶ 液压泵站设计
8 k) s( x# S1 Y* u6 s' M8 a一般情况下,只有在产品形成一定的系列以后,才有必要要求全自动的液压泵站设计;交互式设计已基本上满足了当前的产品设计要求。至于所谓真三维泵站的CAD设计,限于软硬件能力,目前还不多见;现在的液压泵站设计多采用二维交互式设计方法,这与液压泵站的多样性、复杂性、可变性是分不开的。进行泵站设计时,一般是以液压原理图为基准,
: j4 u: |9 N7 N, J( g# [6 B2 z, T首先通过人工交互方式进行元件选择、结构布局、管线走向等步骤,并辅以计算机系统计算、数据检索、设计优化,来完成总体方案设计;其次通过对各相关图组的插入、调整、消隐设定,完成装配图样的绘制;再次通过对产品数据库的检索调用,准确而迅速地完成各专用件(自制件)、通用件、借用件、标准件、外购件的标注;最后使用软件的全自动统计功能,完成各类产品明细表的编制。
: S) w5 Q7 z" U⑷ 其它液压零件的设计: c3 N6 a* l" g- d8 Y: T
除上述几方面以外,其它的液压零件也均可应用CAD软件进行设计。对于结构复杂、形状一定的零件(联轴器、泵支座)等等,可采用参数绘图的方式;对于结构简单、形状多变的零件(板材、管材),可采用尺寸(数据)驱动绘图的方式;对于具有较强的组合性质的零件(管接头),可采用人工交互、自由组合、程序拼接、后期修改的方式分别进行设计;同时最好完成相应的图纸出入库编码管理,以便于以后设计中的调用。
0 k# v  j7 L) E. r. k- e* u' r' e3 D我厂液压CAD软件开发历程) f6 P7 _& D6 B# J
随着数字控制技术在机床设计中的广泛应用,机床液压设计部分也逐渐趋于简化,从而更适用于进行CAD设计。早在1992年,我厂就开始着手进行液压设计的CAD技术准备,并与某高校联合,相继开发了一系列液压CAD模块。在实际应用中,我们发现该软件并不适合我厂的生产设计实际情况,所以决定依靠自己的技术力量,自主进行软件开发。% f. D; D3 j" {. {
一、开发背景
5 K/ x6 h2 e% [; a! c! F8 Q我厂的液压CAD实用软件是在AutoCAD R12.0 基础上进行二次开发而成。AutoCAD R12.0在国内盗版众多,普及率极高, 用户也是最多的。由于AutoCAD 是国外软件公司开发的CAD软件,在很多方面不符合中国国情;因此大多数用户在使用中均对其进行了二次开发,但苦于人力有限、水平有限,多数不能够达到满意的水平;虽然国内已有比较成熟的CAD软件,但多因财力有限或有其它原因而不能购买。我厂开发的液压CAD软件,正是在这种情况下产生的。
3 w, t; s9 q6 ~5 R) R: ]二、软件特点
3 {; Q: f1 r8 I该软件是在 AutoCAD R12.0基础上进行二次开发,以AutoLISP为主要编程语言,以对话框为主要人机交互对话形式,以FOXBASE+为数据库建立工具,以ASE为数据链接主要手段,以AME为三维实体造型基础,以3DS为三维数据可视场渲染载体,以软件工程理论为软件开发指导,以中文WORD、WPS为文档编制工具,以PZP为屏幕截取工具,以PBRUSH为软件包装工具,从我厂生产实际出发,把机床液压产品设计作为主要方向,在最大程度上使软件去适应设计员的操作习惯,从而形成一个真正完美的液压CAD系统。
' Q, f+ B2 Q5 J. j3 o' U在整个软件开发中,部分采用了软件工程理论,但手工软件作坊的气息极浓;由于整个软件从框架结构、总体设计到系统链接、文档编制均出自一人之手,故软件工程是否严谨关系不大;所有软件中的CAD算法不超过高中毕业水平(多数为平面几何、立体几何),所以适合各阶层设计开发人员使用,应用面极广。" f) P. |, g- }5 M. b/ ~7 K4 x
在软件设计中,我们时刻把“方便实用”的目标放在第一位,最大程度地满足设计员要求,使软件去适应人的操作习惯。此外,在软件的开发过程中,我们还大量参考和吸收了国内同类CAD软件的优点和长处,使软件更趋于实用化。例如,在装配图设计中,消隐问题是难点,现在基本上分裁剪消隐和遮挡消隐两种,其中遮挡消隐方法为大多数CAD软件所采用,十分方便,受到用户的欢迎。那么,我们就采用了遮挡消隐技术来实现装配图的绘制,以满足用户需求。
' D' M4 s" j+ a: w' ?5 t( ]! v1.全面支持拖动设计* q$ ~: ]* E! f' S+ h4 S/ F
几乎所有的图形功能都支持直观的拖画方式,如绘制六角头、管截断面,尺寸标注,粗糙度、形位公差、焊接符号等等。在用户最后确定之前,就可预知所得图形,非常便利。* z0 [. W  ~6 q4 K+ [: {
2.智能化的工程标注
! ]( ~9 P/ }4 ]2 P# a* o对于直线、圆或圆弧、角度及各种距离尺寸,仅需一个尺寸命令即可完成所有标注,软件自动判断用户选择的操作对象。如所拾取的元素是直线,则按直线方式标注;如所拾取元素为圆或圆弧,则按圆或圆弧方式标注;如先后拾取两条直线,软件自动判断其相对关系,以决定进行距离标注或角度标注。
$ }; Z' O$ |# Q% g6 _0 L/ G提供各种丰富的工程标注形式,如粗糙度、基准代号、形位公差、焊接符号、剖切符号、投影方向、倒角标注、斜度标注、锥度标注、斜标注、半标注、孔径标注、引线标注、板厚标注等等。还提供标注编辑命令,可对所有的工程标注内容进行修改;并可修改尺寸标注大小,追加公差内容,调整公差位置等。
) f1 `8 T. k* B9 `( b3.形位公差/焊接符号预显式标注" ]' K$ e: L6 y3 w. N
提供带预显窗口的形位公差/焊接符号标注对话框,用户可方便地设计自己所需要的标注内容和标注形式,充分体现出“所见即所得”方式的优点。0 X; j8 w8 O& r; a
4.种子点剖面线标注$ O2 ?$ g8 B/ S
用户只需拾取填充区域内部一点,软件将自动搜索处理复杂图形下的相应封闭区域,并对包含在内的文字留出空白,自动填充剖面线。# D/ k3 _9 q4 S, w+ v
5.装配图自动消隐
4 Q4 X' S5 y, }& r5 q特殊使用区域建模功能,对相应零件分别制作消隐面,从而在不打散切断原图组的前提下进行二维半消隐;且可自由移动各图组而不必重新设定,十分有利于装配图的绘制。& x! W$ ~# F0 h: V* c. h4 n: U
6.明细表自动生成4 a" w2 u% H9 t
本部分专门为机床一厂明细表定制,可在装配图中自动提取专用件、借用件、标准件、外购件、进口外购件明细表,并可自由进行编辑、排序、绘制,自动生成部件汇总表及相应内容。8 U2 R$ b0 j% l0 V  f# p
7.全程在线帮助, S; T( E# _4 C7 v* f' Z8 x
系统提供全面详尽的超文本在线帮助信息。在您需要帮助时,只需点取求助菜单(或用光标拾取对话框中的求助按钮),即可获得相关命令的在线帮助解释。
2 O, K/ [! H, v% A) t: n' R8.多种增值系列模块! D* Z" j8 O! G5 G& Y
在本系统基础上,正在开发及已开发完毕进行使用的增值模块有:+ ~: S7 }! O: V+ Y
① 液压原理图数字化仪输入模块(YLTCAD)
! d" W* o7 k, r  R4 N2 Y. R② 液压原理图交互输入自动绘制模块(YY_YLT)( O2 \# ?$ O- p2 j% j9 h0 T
③ 液压操纵板数据检测/三维建模检测模块(CZBCAD)
( \  J4 p% O+ ~④ 油箱焊接图参数绘图模块(YXHCAD)
  L7 {' ]7 r$ f: x⑤ 6通径卧式操纵板参数绘图模块(YY_CZB)0 Z' N) T7 f" n# b. T9 H
三、软件应用
: i: B* `, Q) d8 e) v( p- B2 H9 H. `* H到目前为止,我厂开发的液压CAD软件已经在生产设计中得到广泛的应用,计有以下几方面:
: k/ G4 W! Q  q9 Q1.液压原理图设计
! }1 M- Z: ?( s8 v* V2.液压泵站总体方案设计3 _0 U% r5 J# K5 ]/ k2 [/ i
3.液压操纵板设计与检测( w$ y1 |# L/ G  W9 S; y! T
4.液压泵站装配图设计及明细表生成: ~, V' ]- g# ]0 d
5.常用液压专用件的设计
* G3 m2 l# J6 h8 u% T) v4 f6.液压泵站三维渲染图
$ z7 b& a& B# w% m0 B" [' A* g# M; tYYCAD Ver1.0软件功能简介
; s& z& s0 D7 y9 `模块名称:YY_HCI人工交互界面! E/ p' I( ~9 F8 x+ [# d! F
1.鹰眼预览、鹰眼缩放、鹰眼漫游的模拟  N% |! c* c0 G5 G4 `
2.图层切换、图层冻结' ^. c) k9 {( p' w
3.日期显示、时间钟表显示8 o5 X0 X% e/ H) O. C: x- S6 Q1 O% `5 x
4.图素引用,快速作图
6 J' Q; v( ]9 |- i& V5 U; U5.快速修改实体所在图层( l7 c- ^* c+ k  S& |$ y
6.热键设置(特征点捕捉、快速放缩、快速漫游、捕捉单位、靶区大小等)
$ c& c9 v  h8 U, ]4 ~7.屏幕保护
5 i/ ]7 K5 l. \/ V# w. b模块名称:YY_DMS图纸管理&查询0 n7 A+ M# T# \' T  i& B, P
本模块主要用于对设计员的所有设计过程进行审计、监测、管理、查询。系统启动时,要求使用者进行一次姓名登录;此后每当进行图纸新建、打开或系统退出时均自动对操作者姓名、所在位置(工作区)、起止时间、工作对象(图名)等进行登录记载;系统管理员可在不退出本软件的情况下在线式进行系统多级索引(姓名、工作区、日期、图名)查询,并可对相关内容(如全部工作机时)进行统计,达到一般性图纸管理的目的。+ [" ?: F% x9 N7 Q: H. s
本模块专为系统管理员/超级用户使用,对全部CAD设计过程进行实时监控。
* `) U/ J. r' V模块名称:YY_PRT样板图形
$ X8 o' g' K8 R6 s2 k本模块专为液压产品设计而制作,它以大量的液压零件图形库为基础,经过反复筛选验证,将其分为十一个品种、三十四个系列,共一百三十余种样板规格;用户可在对话框中自由拾取任一样板图纸,同时可通过幻灯观察图形细部(也可进行幻灯放缩),以选取最满意的图纸。
& |, O0 U5 \4 F1 l0 c$ d2 _. T该样板图形数据库可任意扩充,品种、系列、规格均可任意增减,十分方便;对产品设计的标准化、系列化具有一定的推动作用。! q- Q5 T  `5 d) D% X5 ~
模块名称:YYCAD基础绘图&标注: k( ^+ k& O  m) I+ f" @/ X
本模块以我厂标准为基础,以液压件为主要方向完成图纸初始化及标题栏内容的初始化、编辑、更新功能;并根据我厂产品设计实际情况,制作增强绘图、编辑及修改命令;此外,还专门以国标为标准,以液压设计中常用标注内容为方向,制作了较为全面的尺寸及工程标注命令。
( |7 z& Q7 p  w- \% [/ a模块名称:装配图绘制、标注及明细表绘制
; ]* b& m) G* H5 H$ E1 Y. q" t. A本模块用于完成装配图二维遮挡消隐绘制,以国标、企标为基础,针对液压产品设计特点,从我厂生产实际出发,建立了大量的产品专用件、标准件、外购件数据库用于装配图标注;并以我厂“W文件标准”的明细表标准为模板,专门为我厂定制了明细表统计绘制模块;当对装配图件号标注完毕后,可自动提取全部明细表文件内容并进行排序、汇总、编辑、统计,最后输出明细表图纸,真正做到了装配图标注与明细表内容完全一致;并能够自动对各类专用件、标准件、外购件进行统计汇总,生成部件汇总表;同时可生成相应明细表文本文件以供查询。# x  y. x* a% T0 D- O$ e
模块名称:液压原理图CAD系统) ~8 b$ F3 V2 J- A# }; b( b
本模块以数字化仪为主要输入工具,以AutoLISP 12.0 为主要编程语言,以人工交互输入为主要绘图方式,以国标、企标为基础,针对液压产品设计特点,从我厂生产实际出发,建立了较为全面的液压符号库、图形库,大大地提高了绘图效率,具有操作简单、易学易用等特点,在一定程度上促进了产品的系列化、模块化、标准化。$ y, |/ P; S$ _
模块名称:液压操纵板CAD系统之二维&三维检测
/ m, s) l) t. h: ], l本模块以液压操纵板的绘制、标注、检测、三维立体建模为应用方向,以AutoLISP 12.0为主要编程语言,以对话框、数据库链接为辅助; 操作方式以人工交互式为主,具有操作简单、实用可靠等特点。尤其是在孔系检测方面,检测误差极小,检测可靠率达百分之百,检测对象包括任意正交孔道(螺纹),基本上可以投入使用。该软件在设计过程中参考了大连理工大学、大连组合机床研究所、浙江大学流体教研室开发设计的同类软件及发表的相关论文,溶入了最有发展前途的特征造型的设计手段,为下一步的CAM/CAPP做了充分的准备。
/ W. ]! U9 Y0 n8 ]3 [软件名称:液压CAD系统
8 {0 g( l2 V) d本软件从生产实际出发,以液压设计为方向,以沈阳第一机床厂企业标准及国家标准为软件开发标准,力求简洁明了、易学易用,分别在人工交互界面、图纸管理查询、样板图形、基础交互绘图标注及装配图的绘制标注、明细表的绘制等方面进行了细致入微的模块开发制作;此外,针对液压产品设计中的两大主要工作:液压原理图和操纵板的设计,分别制作了系列增值模块,从而形成了一套完整的液压CAD系统。) {& }* D3 B1 F( U3 j/ B
四、目标与展望
4 x  q7 n& }9 h. q+ `& l0 N目前,国内机械CAD软件百花齐放,种类繁多,各有各的优势,各有各的特点。其中有些允许进行二次开发,如高华CAD;也有些进行二次开发比较困难,如PICAD;但它们都有一个共同的弱点,即为了照顾其应用的通用性,从而导致在企业实际使用中定制困难。由于各个企业的实际情况不同、使用习惯不同、企业标准不同,而软件开发公司又不能深入理解其内部结构,不免造成CAD软件应用与企业实际情况的脱节。唯一的解决办法是由企业内部的专业人员自主进行二次定制开发,因为只有自己企业的人员才是对其最了解的,所开发定制的软件才是最好用的。* F! c8 Q5 d% T; f5 Y
因此,我厂将不该初衷,继续进行液压CAD软件的进一步开发工作,争取早日达到国际先进水平。
6 S- V$ Y' _- ~3 r〖技术目标〗3 X! i4 s# P% Z! U! K
在本软件的开发初始阶段,就定下了如下的阶段性目标;在整个软件开发过程中,一直把这些目标作为指导方向,随时留出相应扩充接口,以备下一步的软件升级。
0 X' V, H- y6 r9 o  J近期目标(二维实用化):
9 u+ ?4 H& b, }6 l4 S完成YYCAD Ver1.0版液压CAD交互绘图系统软件的制作,要求具有合理的系统结构、美观的中文人工交互界面、准确的图纸查询管理、齐全的专用件/标准件/外购件/样板图形数据库及图库、方便的图纸初始化及标题栏定义、实用的交互绘图标注、全新的遮挡式装配消隐、快速的装配图标注、统一的明细表统计绘制,灵活的辅助工具等。
3 [+ I) D8 k" I3 T" p在此基础上,完成液压原理图CAD(YLTCAD)和操纵板CAD(CZBCAD)的模块制作;YLTCAD是一以数字化仪为主要交互输入工具、以液压原理图为绘制目标的模块,要求快速、规范、易学、易用;CZBCAD是一针对液压操纵板设计制作的模块,要求能够准确、可靠的对操纵板孔道进行孔系校验,自动输出校验结果(相交孔、危险孔等)。此外,还应完成部分专用件的参数绘图模块的制作,从而形成一套完整的液压CAD系统。
- J' ~2 Z3 B* A& _中期目标(设计自动化):
" d* g1 _; p5 ]7 m进一步完善YYCAD Ver1.0版液压CAD交互绘图系统,扩充各类专用件、标准件、外购件、常用图符图库,并以零件编码方式对图纸进行全局性编码查询管理;完成CAD图形的尺寸驱动、草图设计、数据联动;完成全部常用定型专用件的二维参数自动绘图&数据驱动绘图;完成液压原理图专家系统&原理动态模拟显示的研制;完成集设计、检测、三维可视于一体的操纵板CAD系统;完成液压泵站二维装配图的自动生成及全套图纸半自动出图;完成液压说明书自动编制&英汉通译;完成外购件样本查询系统的研制。
; E6 q) O; l" l% O2 D长期目标(三维可视化):' c6 q3 S. ?8 g3 X  X. N
在YYCAD Ver1.0版液压CAD交互绘图系统的基础上,制作各类三维专用件、标准件、外购件图库;完成全部定型专用件三维参数绘图&数据驱动绘图;完成集设计、检测、三维装配、模拟数控加工于一体的操纵板CAD系统;完成三维机床刀库系统的制作;完成液压泵站的自动三维装配&彩色渲染系统的制作。. Y( Q: `# M5 i: V+ Q1 N  j/ d
最终目标(CAD/CAPP/CAM一体化):
: p* Z" m. [2 |+ W1 ~$ w适应国际发展趋势,在进行设计的同时,完成相应的工艺设计及数控机床加工程序的编制;将液压CAD系统升级为集CAD/CAPP/CAM于一身的集成系统。: B8 }/ x3 v& \8 G$ J+ F- ]- D
〖未来展望〗
/ d9 p* ^1 R! E在液压CAD系统中,很有发展前途的是「操纵板二维&三维孔系检测」模块。该模块立足点好,实用性强,倘能够继续挖掘,使之发展成为一个设计、检测、三维装配、模拟数控加工于一体的操纵板CAD系统,必然能够傲立于CAD之林;在原理图部分,曾作过原理动态演示的试验,若能够成功,将使对用户的培训服务提高到国内领先的水平;而对于整个CAD系统来说,三维可视化是发展方向,在产品广告宣传、样本制作、装配指导、应力校核等诸多方面都具有不可估量的功能。相信在不久的将来,液压CAD系统必将成为CAD领域的一朵奇芭,在生产设计中发挥其巨大的作用。1 h" }  y$ r* X" p- ^- Y
液压CAD技术的发展趋势1 F) W; `$ {% C( }: z+ M
面对目前的形势,可以预料,在今后的几年内,机械设计将全面采用CAD方式,我们液压产品设计当然也不例外。如何发挥我们液压CAD技术的优势,开发出独具特色的液压CAD软件,真正普及计算机辅助液压产品设计,是我们的主要课题。我认为,将来的液压CAD软件开发应从以下几方面进行考虑:  G, |( R8 D8 a" K6 I" U7 S7 _& h0 P0 j
1.增强行业协作,促进技术交流,避免重复性开发
# V% F6 t! W8 O5 H3 E: S据报导,在国外的软件开发初期阶段,因不通信息而导致的软件重复性开发工作占50%以上,浪费了大量的人力、物力资源,我们也同样面临着这个问题;另一方面,软件开发的重复性、封闭性开发也大大地延缓了该类软件的发展升级速度。能不能在我们的行业之间互通有无,取长补短;或者走联合开发的道路,是液压CAD技术发展的一个重要因素;促进技术交流,正是液压CAD技术成败的关键所在。# y$ G  |5 a) }/ ^
2.采用软件工程技术,加强软件维护和升级能力
$ R8 m/ u! O6 B/ L从国外软件开发的发展历程看,正是软件工程的采用,使大型软件的开发、测试、维护、升级成为可能,这一点正是值得我们借鉴的。没有一个优秀的软件工程计划,就没有优秀的软件。面对当前市场的多变性、复杂性,随时准备根据产品的变化相应对软件进行维护、升级是一个实用软件的起码的要求,所以必须实施软件工程技术。( y3 n9 F. D3 y3 g
3.面向企业实际,追求实用有效,争取自主进行二次开发
( o5 ?; J/ U4 w2 @% P1 i一个软件如果不能与企业生产实际相结合,不能解决实际问题,那么它就是一个不成功的软件,一个不好用的软件。面向企业实际,追求实用有效,是我们进行软件开发的基本方向。这就要求软件开发人员应具有高度的责任感、事业心,要深入企业进行实地调查,全面把握开发方向,才能真正开发出“有用、好用”的软件来。
: o$ L5 A) n. c( Z8 F作为我们设计人员,不但要搞好产品设计,更应多学习计算机CAD知识,争取企业自主进行二次开发。可以说,只有本企业的人员,才是对企业最了解的,才能最切合实际的完成适应本企业的软件开发工作,这个优势是任何其它软件开发部门无法比拟的。
8 F6 a/ f# U: \& P4.产品设计三维可视化,CAD/CAPP/CAM一体化$ ?* @1 W- D" T( @) Q  I
从长远观点看,产品设计三维可视化是主流,而CAD/CAPP/CAM一体化是最终目标,也就是所谓的“无人工厂”、“无人车间”。目前国外的多数厂家均采用三维设计平台,这与国内的企业普遍采用二维设计平台形成鲜明的对比。虽然二维设计已经能够满足当前的设计需求,但是,三维可视化数据场是将来的重点发展方向,它在产品设计、装配检测、外观评估等方面的作用是十分重大的。所以说,哪个企业能够率先介入三维领域,哪个企业便取得了进入市场的金钥匙。! R$ N1 ]5 o& h
伴随着三维可视化时代的来临,CAD/CAPP/CAM一体化就已离我们不远了。产品的设计、工艺、加工的一体化,为“无人工厂”打下了良好的基础,在这方面,国外已有许多例子。我们在软件开发的初期就应该为一体化作准备,大力采用特征造型技术,以保证软件具有旺盛的生命力。
& |5 S$ `* m* ~4 Y, G& a/ Q5.统一零件编码规则,加强图纸信息管理
' ~! m# `5 _; d4 @- J当企业的CAD应用到达一定的规模时,图纸信息的管理就应被提到日程上来了。为保证图纸信息管理的顺利进行,就必须形成统一的零件编码规则。这就要求我们能够制定出一个较统一的行业标准,把计算机零件编码制度推上一个新台阶。
* T& |% a( q% e) D1 b) g6.增强软件能力,紧靠国家标准,紧跟时代潮流- m$ p1 i) r2 E6 r, n, Q" [
在软件的开发过程中,对于软件中的一些难点,应不遗余力地进行攻关,或分析比较其它同类软件的优点长处,为我所用。我们进行液压零件的软件设计时,最初走的是参数化绘图的道路。通过输入不同的参数,由计算机自动完成绘图工作,不失为一个快速有效的方法,但它需要具有一定计算机CAD编程经验的人员进行程序编制,从而在一定程度上限制了参数化绘图的应用。从这一缺口出发,多数CAD软件已经研制成功了尺寸驱动绘图方法,即只需修改模板图形的相应尺寸数值,由软件自动完成图形尺寸的变更,达到无需参数编程就能绘制不同尺寸系列的零件的程度,如PICAD、高华CAD等等,大大地提高了设计效率。同时,应抓紧进行专家系统的研制,使计算机能够最大限度的模仿设计员去工作。在进行各种图库的制作时,只有以国家标标为设计基准,才能保证产品的标准化、系列化,才能保证设计工作及技术交流的顺利进行,才能真正推动液压CAD技术的发展。
) @# U+ F5 I0 p! d: j$ L: G结束语# g, _4 Q% z1 M. v+ [$ o( \
CAD技术是一个十分复杂、十分广阔的技术领域,液压CAD只是机械CAD中的一个较独立的分支;而我厂自主开发的〈液压CAD实用软件〉不过是CAD海洋中的一朵浪花罢了。在这里需要说明一下,虽然该软件是一个专用性很强的液压CAD软件,但它首先必须是一个符合国家标准的机械CAD软件,然后才能是液压CAD软件;也就是说,使用它进行一般的机械、电气设计应该是毫不困难的;该软件最大程度地弥补了原AutoCAD 软件的不足,使之更适合于中国国情,不论是在图纸初始化,还是在绘图方式、工程标注方面,都具有一定的通用性,只是功能不如专业机械CAD软件齐全罢了。希望各地的企业CAD用户,以及CAD软件公司,能够把该软件作为一个面向国内企业进行CAD软件开发的参考和借鉴,并欢迎提出宝贵意见,以推动我国CAD技术的发展。
# ~, z' Y; o! d- k; o4 j相信液压CAD软件的投入使用,将成为国内企业AutoCAD 用户的福音;我希望该软件能够作为一个共享软件向各地的用户免费提供(含全部源程序、使用说明书),并随时可进行咨询;该软件的推出,只能算是抛砖引玉,旨在提高国内CAD的普及率、促进CAD技术交流;在这里,我祝愿我们的每一位液压(或机械)设计人员都能够使用计算机来进行产品设计,那么,在不久的将来,我们的工业必将步入世界先进行列,我们的国家必将屹立于世界工业强国之林!' z9 A7 @: p' v* F' r( p5 ^/ f
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发表于 2012-4-25 16:02:06 | 显示全部楼层
                     
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