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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。
; {$ ^7 |2 {: j5 B: Y) K! I, y9 \/ y液压CAD技术综述
+ w9 h' ?0 {. ?+ e4 [# G) x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。
' V3 M2 e# l6 ^! [' `1 }1.液压CAD软件的开发平台' T/ F+ D$ U( I6 z# R% u2 |  w9 ]0 h
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。
( c3 k7 r( s8 \. l+ f6 i! \' j6 b2.液压CAD软件的特点
0 H0 L( e1 s4 h0 Y4 E3 [" c与通用机械CAD软件相比,液压CAD软件具有自己的特色。
- y  r/ n  @" p; i  `+ ^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( y3 m; N" V- }' ^9 |1 m* x8 |
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。
1 _* J+ h4 B: {5 H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。. x9 ]* ]( d* |1 I% v2 z  C
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。
: f5 o! F- h% k; H& V& _( y3.液压CAD软件的应用) E# |/ h2 U, v0 a  u4 Q% X9 |
从目前国内液压CAD软件应用来看,主要分以下四个方面:
( C6 h4 |  G# c) q$ t/ s9 B1 F⑴ 液压原理图设计4 F4 ?6 P  Z/ l
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。  f; L4 [! g0 f4 v9 Z
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。% _/ W3 b1 K5 n# [7 ^$ Q
⑵ 液压操纵板设计及检测# i0 d& B5 N, _8 Q7 Q4 [; Y
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。: ^# T- n/ g3 x5 H$ ^" N
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。7 N: V; X0 \7 u! Q5 C! D: U$ W
⑶ 液压泵站设计
3 ]( S' C4 J/ ^9 o* Y! ?! |" E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,
* r# l* v# _0 U6 C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。
9 @: z" q/ A& E$ g. ]# V- }⑷ 其它液压零件的设计( n5 o8 t7 Y" G
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。$ k! \( x1 I* c8 r
我厂液压CAD软件开发历程, Y/ i4 U5 ]' q
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。7 S% K+ P# m- C% K: y
一、开发背景2 a( |0 f  A3 l! ^
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。
; n: z1 j, u( F+ P% U8 E) M二、软件特点8 R( J& d2 U7 L( S8 P
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。6 C* I* i# `4 N" Y
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。
4 m. y! P  E/ ^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。
2 j) r7 ~( [& }% G% e  r& S% Q# z1 A1.全面支持拖动设计8 V! D5 V, c4 i! F5 i
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。
( F) L' L. G- }8 w, {1 J2.智能化的工程标注0 P- g9 }8 c" w# S$ G  K
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。
( M1 c: ~* y- g) O3 K: v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。( w/ \* ]7 d6 p6 H
3.形位公差/焊接符号预显式标注: ~) V$ g8 r6 T# Y
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。6 X- C' h5 l* O
4.种子点剖面线标注5 `9 R2 X4 [* X1 M# W* D* h
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。+ k4 Z. |; e) \. _: \! F3 x
5.装配图自动消隐
& [$ d; O$ E7 P* w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。6 {! s. o7 C+ b
6.明细表自动生成
. o- Y. U2 V3 W7 K1 }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。
7 W$ e4 O& m' J5 j, G. p8 H  z7.全程在线帮助5 d* \/ H2 |4 t# z5 w2 }
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。. ?% Z9 H4 K& F, y
8.多种增值系列模块* t+ B4 F0 a) ~& ?5 i1 U! j9 o6 h
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:
( Z2 V' u5 i& R4 ~7 i: Q! K! _& I  a. h① 液压原理图数字化仪输入模块(YLTCAD), [( e% i% I: f( ]- J) M
② 液压原理图交互输入自动绘制模块(YY_YLT). d* x3 l* |6 ~1 c! g3 u* g
③ 液压操纵板数据检测/三维建模检测模块(CZBCAD)
. Q9 ?; Z+ n6 y0 g2 c3 Z: Y④ 油箱焊接图参数绘图模块(YXHCAD)
. W/ p$ V7 x. N% B⑤ 6通径卧式操纵板参数绘图模块(YY_CZB)
1 L1 z6 ?# |3 ^& ?三、软件应用9 S, S. H5 F+ l- \
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:
5 n! e2 \2 v9 o9 i" ?1.液压原理图设计
5 f( e5 S  i+ C  y. v, s2.液压泵站总体方案设计
- z( @# B7 K/ G/ [9 c% }3.液压操纵板设计与检测
( L- m. o( ~, f" \8 d1 n, Q9 x4.液压泵站装配图设计及明细表生成
6 @/ @# D) n3 _1 Q3 C5.常用液压专用件的设计1 e- a* S$ b5 P8 G! V( l# X
6.液压泵站三维渲染图
3 K, c  c$ p6 ~1 wYYCAD Ver1.0软件功能简介
9 K+ S5 a( b9 w7 p9 r+ p* p6 V模块名称:YY_HCI人工交互界面5 I8 ?8 T5 ^9 f$ ~- j
1.鹰眼预览、鹰眼缩放、鹰眼漫游的模拟1 B0 D: p3 `+ j
2.图层切换、图层冻结' m! d2 {! U0 |5 j) R4 M  X- ?
3.日期显示、时间钟表显示2 ~9 N% b& \  \2 P$ _
4.图素引用,快速作图
4 j, {. u- w6 N2 f/ T7 \( N5.快速修改实体所在图层
( l2 P; n& V% U# D5 {8 g6.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)
0 U8 K6 k- c# w5 Q7.屏幕保护
" G& `; x! V( R. D9 z模块名称:YY_DMS图纸管理&查询
2 q! N9 x* X* ]" Q/ j3 b$ E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。
' m+ Z: _% |9 G: k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。- X  H8 U4 k# C
模块名称:YY_PRT样板图形
" M/ R% k- N/ _9 J! }# A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。; T4 Y1 n# a0 Q' v: Q" ^
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。
3 `" a" ~9 _2 \% |: H6 i模块名称:YYCAD基础绘图&标注
9 c$ e6 r: o3 C6 g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。
+ g: h+ l" z% }  F模块名称:装配图绘制、标注及明细表绘制% _/ `' R" F4 }2 t7 [: u
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。
( {7 Y, c# k: c6 M模块名称:液压原理图CAD系统9 Y# m9 N0 n4 ^4 R. c
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。
' Q- I9 b! `7 A, q模块名称:液压操纵板CAD系统之二维&三维检测- Q- ^1 A" W. _( X2 m/ b2 {: X
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。
5 w, n. d4 ^2 h5 y6 u5 q  E% w软件名称:液压CAD系统
  v& ?0 M2 t5 w" i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。4 a- r" |( p( C, a6 p
四、目标与展望+ c' d: z( D. j$ b. ?; ?4 l
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。
; \& t" h  {7 X7 g5 b* k+ V8 d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。. V5 X/ W% ~" j
〖技术目标〗& ^1 ^1 p4 H$ C% w: b- S
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。
! x8 i9 N( q! J7 c近期目标(二维实用化):
! n% {9 p  }& [6 c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 M% P! U% s+ k; l; f: ]
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。
) H+ u+ M0 p% v" `中期目标(设计自动化):
8 ~, D4 J5 h/ i$ z* t9 e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。' u1 L- U; Q/ _+ Z! C8 V
长期目标(三维可视化):
! W; B$ y9 w" k7 B. A7 m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。
) e# a$ d. y2 m! o9 W% W6 ?最终目标(CAD/CAPP/CAM一体化):
( L0 @0 [4 K8 m, R2 Z1 d' o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。
2 H; Z4 Q0 H0 M& I〖未来展望〗
, g0 S& H9 C" F) s7 K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。- l' R' o( G% d( R* d) d
液压CAD技术的发展趋势! \( i* }- ~8 I# Z" [
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:
& W* V3 o1 _/ j+ `' Z5 N) M, M1.增强行业协作,促进技术交流,避免重复性开发
! T, _0 M  v1 [2 j2 J: w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。& N, A) A- n9 \  h  r* |& |2 c  C. M' s
2.采用软件工程技术,加强软件维护和升级能力8 E" t/ A& @" ]- I7 g6 f6 W, Z
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。
- ^( Y6 C4 d8 J$ K4 [1 M& x  L) F3.面向企业实际,追求实用有效,争取自主进行二次开发; ^" h7 k4 k) `2 ]! z2 W' E- S) _( q
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。
1 w+ `8 ^3 `! K. C& S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。$ h: X! C: l' ^2 [2 [. J
4.产品设计三维可视化,CAD/CAPP/CAM一体化3 T3 V# E  {' m! z
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。
  @( a4 J9 `. R" ]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。
# e9 I, g- `: ~4 P. N3 F, Z5.统一零件编码规则,加强图纸信息管理( D. V# a% F. F  j; j5 Y& a; q
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。; ~9 }+ A- `- T3 `# O* Z, k% M. Z
6.增强软件能力,紧靠国家标准,紧跟时代潮流) r9 v& l2 q* y' F6 w
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。
% |7 m' `' E% ]  h结束语
- Z$ [# L; x: o# S" D+ KCAD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。
4 f  z& _: Q; l" w) E4 j& h* u9 ^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!, ?: D  A% \$ _  W: R
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发表于 2012-4-25 16:02:06 | 显示全部楼层
                     
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