CÁC VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ CAD/CAM-CNC-CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG CAD KỸ THUẬT

Chia sẻ: Nguyễn Văn Ngọ | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:102

Thêm vào BST

Báo xấu

151
lượt xem 34
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

CAD (Computer aided drawing /design): Thiết kế (vẽ) với sự trợ giúp của máy tính.CAD được định nghĩa là “ Sử dụng hệ thống máy tính cùng với phần mềm thích hợp để trợ giúp việc thiết lập, sửa đổi, phân tích hoặc tối ưu hoá một đồ án thiết kế".Sự phát triển của CAD gắn liền với sự ra đời của máy tính vào năm 1950. Lúc đầu CAD chỉ có một chức năng tính toán, về sau nó mới thực hiện đồ hoạ....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: CÁC VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ CAD/CAM-CNC-CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG CAD KỸ THUẬT

CHƯƠNG 2 HỆ THỐNG CAD KỸ THUẬT 2.1. Một số khái niệm và định nghĩa (Computer aided drawing /design): Thiết kế (vẽ)  CAD với sự trợ giúp của máy tính. được định nghĩa là “ Sử dụng hệ thống máy tính  CAD cùng với phần mềm thích hợp để trợ giúp việc thiết lập, sửa đổi, phân tích hoặc tối ưu hoá một đồ án thiết kế".  Lịch sử phát triển:  Sự phát triển của CAD gắn liền với sự ra đời của máy tính vào năm 1950. Lúc đầu CAD chỉ có một chức năng tính toán, về sau nó mới thực hiện đồ hoạ.
 Từnhững năm 1980 Cad đã thực hiện hoàn chỉnh việc thiết kế kể cả việc tính toán lựa chọn phương án, lấy dữ liệu từ các cơ sở dữ liệu mô phỏng tĩnh và động của đối tượng, tối ưu hoá thiết kế…  Trướcđó việc chọn phương án thiết kế chỉ hoàn toàn dựa vào kinh nghiệm chủ quan của người thiết kế, khối lượng tính toán lớn nên không tính hết được các phương án khác nhau khi thực hiện bằng tay. thiết kế thực hiện trên CAD là một thiết kế tổng  Khi thể cả hệ thống kĩ thuật, việc thiết kế dựa trên nguyên tắc phân chia bài toán thành nhiều lớp bài toán nhỏ hơn sau đó kết quả phải qua một bước tổng hợp lại.
 Hiện nay quá trình thiết kế được liên hệ trực tiếp với quá trình gia công (công nghệ CAD- CAM) hình thành một đường dây gia công tự động hoàn chỉnh khép kín có tính linh hoạt cao, đây là thành tựu cao nhất hiện nay. Vị trí của Cad trong dây chuyền sản xuất tích hợp  được mô tả như sau:
Yêu cầu của hệ thống CAD  Hệ thống CAD nói tới ở đây bao gồm bản thân hệ  thống và con người sử dụng hệ thống đó, để đạt được hiệu quả tối đa cần đáp ứng được một số yêu cầu sau đây với từng đối tượng nói tới ở trên.  Yêu cầu với người sử dụng: Nắm được phương pháp mô tả quá trình thiết kế bằng  công cụ toán học, cụ thể đó là các kiến thức về toán, cơ học, sức bền, nguyên lí chi tiết máy, đây là yêu cầu cực kì quan trọng vì nếu không bài toán thực tế không thể mô tả được trên máy tính, ở đây đối tượng thiết kế được mô tả thông qua mô hình toán học của nó để tiện khảo sát, mô phỏng, tối ưu…
 Phảibiết xây dựng thuật toán thiết kế, biết sử dụng các phương pháp tính gần đúng, phương pháp lặp, phương pháp khai triển…  Phải nắm được các nguyên lí hoạt động, cấu hình cơ bản của hệ thống máy tính, phải nắm được hệ thống các chương trình phần mềm ứng dụng trong lĩnh vực hoạt động của mình (dos, window, autocad…) đây là yêu cầu cơ bản không thể không có vì công cụ chính của người thiết kế là máy tính và các phần mềm trợ giúp.
 Yêu cầu với hệ thống CAD cần phải dễ hiểu và dễ sử dụng, do đối tượng sử dụng  CAD là những nhà kĩ thuật không chuyên về lập trình cũng như các thủ thuật lập trình mà một loại ngôn ngữ bậc cao nào đó thường phải mất khá nhiều thời gian tìm hiểu mới mới có thể sử dụng thành thạo, yêu cầu này được đặt ra với cả phần cứng và phần mềm. Các hệ thống phần cứng phần mềm nói tới ở trên phải  có tính vạn năng, có khả năng giải được nhiều loại bài toán khác nhau, hay phải hoàn chỉnh được các công đoạn khác nhau của một loại bài toán.
 Phảicạnh tranh được với quá trình thiết kế bằng tay cả về tốc độ thực hiện và chất lượng của bản thiết kế.  Hệ thống phải được cập nhật với tiến bộ về công nghệ máy tính đảm bảo vận hành được trong khoảng thời gian nhất định không bị lạc hậu.
 M ức độ tự động hoá của qúa trình thiết kế:  Tính toán tự động hoá và thiết kế tự động hoá chỉ ở mức độ tính toán thiết kế yêu cầu số liệu đầu vào, máy tính xử lí và cho số liệu đầu ra. Mô hình hoá bằng máy tính, và sử dụng các  máy tính tương tự nghiên cứu các hệ thống cơ học, biến đổi các phần tử cơ học thành các phần tử điện tương đương. Thử bằng máy tính thử mô phỏng trên máy tính  các yêu cầu làm việc, dùng máy tính thực hiện các yêu cầu về thử nghiệm độ bền và động lực học.
Tối ưu hoá quá trình thiết kế: từ các thông số  của bài toán chọn ra bộ thông số tối ưu. Tự động hoá thiết kế kết cấu máy hoặc hệ  thống, thiết kế theo kiểu hội thoại giữa người và máy tính, từng bước được người thiết kế đưa dữ liệu vào máy tính xử lí đưa ra số liệu làm đầu vào cho bước sau. Tự động hoá qúa trình thiết kế, từng phần  trong thiết kế tổng thể được tự động.  Quá trình thiết kế tự động: trong đó người thiết kế không phải tham gia vào quá trình tính toán và hình thành số liệu, tự động hoá hoàn toàn.
đảm bảo của hệ thống CAD:  Các Đảm bảo về kĩ thuật như hệ thống máy móc  thiết bị phần cứng , máy tính màn hình, chuột, máy in.. Đảm bảo về ngôn ngữ máy tính và ngôn ngữ  tự nhiên. Đảm bảo này giúp cho con người và máy tính có thể giao diện được với nhau. Đảm bảo về các hàm toán học, phải có sẵn  một số hàm toán học đã được định nghĩa sẵn trong đó.
Đảm bảo về chương trình máy tính, phải có  sẵn các chương trình máy tính đựơc lập sẵn để thực hiện các tính toán thiết kế. Đảm bảo về thông tin  Đảm bảo về quản lí vận hành và bảo mật các  phương thức thiết kế.
yêu cầu với đối tượng thiết kế:  Các  Đối tượng thiết kế phải có khả năng mô hình hoá chuyển mô hình thực sang hệ thống mô hình toán học Có khả năng tổng hợp được thông số kết quả  gắn liền với năng lực của hệ thống máy tính, xử lí dữ liệu của bài toán. Tìm kiếm xử lí thông tin đưa kết quả tính toán  được ra điều khiển máy công tác. Đối tượng thiết kế phải tuân thủ các tiêu  chuẩn của nghành hoặc của nhà nước
2.2. Phần cứng của CAD 2.2.1. Giới thiệu chung Các bộ phận phần cứng dùng cho một hệ CAD rất đa  dạng về kích thước, cấu hình và về mức độ hiện đại, tuỳ theo nhiệm vụ của từng đơn vị mà chọn hệ CAD cho phù hợp.Ta biết rằng nền tảng của một hệ CAD hiện đại là đồ hoạ máy tính tương tác (ICG) cho phép người thiết kế có ngay những ứng xử của hệ thống về dữ liệu đầu vào để có được những tác động thích hợp vì giữa người thiết kế và hệ thống có một mối liên lạc trực tiếp theo cách người sử dụng vào lệnh cho hệ thống và đáp ứng lại những câu hỏi mà hệ thống đưa ra.
Ngày nay các phần cứng trong công nghệ  thông tin rất phong phú và đa dạng được sử dụng trong hệ CAD. 2.2.2. Cấu hình của một hệ thống CAD điển hình Một hoặc một số trạm thiết kế với một đầu  cuối đồ hoạ và các thiết bị vào của người thiết kế.  Một hoặc một số máy vẽ và các thiết bị ra khác.  Một máy tính. Các bộ lưu trữ ngoài (bộ nhớ ngoài). 
2.2.3. Cấu hình của một hệ thống CAD điển hình Trạm thiết kế hay cũn gọi là trạm cụng tỏc  của hệ CAD là một hệ thống giao diện với thế giới bên ngoài. Đây là một yếu tố quan trọng tạo nên tính hiệu quả và sự thuận tiện đối với người thiết kế khi làm việc với một hệ CAD. Bao gồm một trạm thiết kế của PC, thiết bi đầu cuối đồ họa (màn hình CRT), thiết bị vào(bàn phím, chuột). Chức năng của một trạm thiết kế đồ hoạ : 
Giao diện với máy tính.  Tạo ra các bản vẽ ổn định cho người thiết kế.  Cung cấp các bản mô tả dưới dạng số của các  bản vẽ trên. Chuyển các lệnh máy tính thành các ch ức  năng vận hành. Tạo thuận lợi cho việc truyền thông giữa ng ười  thiết kế và hệ thống
2.2.4. Thiết bị đầu cuối đồ hoạ  Giới thiệu mở đầu. Từ trước đến nay đã có nhiều cách tiếp cận kỹ thuật khác nhau được áp dụng để nghiên cứu cải tiến các thiết bị đầu cuối đồ hoạ, và trong tương lai công nghệ vẫn không ngừng phát triển vì các nhà sản xuất các hệ thống CAD luôn luôn cố gắng nâng cao chất lượng và hạ giá thành sản phẩm của họ.
 Tạo hình ảnh trong đồ hoạ máy tính. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của CRT  Cuộn đốt  Catôt  Lưới điều khiển  Anốt  Bộ phận hội tụ  Bộ phận lái tia 
Quét dòng (hay quét mành)  Quét véctơ  Hiển thị màn hình  Màn hình đồ hoạ trong CAD  Màn hình quét véctơ  Màn hình quét dòng  Màn hình lưu ảnh trực tiếp  Các loại màn hình đặc biệt khac 