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英文翻譯 學生姓名： 所在院系： 機電學院 所學專業(yè)： 機電技術教育 導師姓名： 完成時間： 一、 計算機輔助設計及應用 在講述 說說它的簡史是比較合適的。 從早期的計算機繪圖系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)在的交互式計算機圖形學。兩個這樣的系統(tǒng)包括：麻省理工學院的 在 發(fā) 展起來的。示和光筆輸入用于與系統(tǒng)進行交互操作。 初次出現(xiàn)的 動編程工具）碰巧同時問世。后來， X— 了繪圖筆被 開始， 統(tǒng)僅僅是一個帶有內(nèi)置設計符號的繪圖編輯器。供用戶使用的幾何元素只是直線、圓弧以及兩者的組合。自由曲線及其曲面的發(fā)展，如昆氏嵌面、貝塞爾嵌面以及 維 統(tǒng)允許設計者步入三維設計空間。由于一個三維模型包含了 具路徑編程所需要的足夠信息，所以能夠 開發(fā) 間聯(lián)系的系統(tǒng)。所謂交鑰匙的 統(tǒng)便是根據(jù)這一個概念開發(fā)的，并從 20 世紀 70 年代至 80年代流行起來。 20 世紀 70 年代，三維實體建模的發(fā)明標志著 個新時代的開始。過去的三維線框模型僅用其邊界來表達一個物體。這在某種意義上是含糊的，一個簡單的模型可能有幾種解釋。同時也無法獲得一個模型的體積信息。實體模型包含完整的信息，因此，它們不僅可用于生成工程圖，而且也可以在同一模型上完成工程分析。后來，開發(fā)了許多商業(yè)系統(tǒng)和研究系統(tǒng)。這些系統(tǒng)中相當多的是基于 管它 們在表達上是強有力的，但仍然存在許多缺陷。例如，這種系統(tǒng)要有極強的計算能力和內(nèi)存需求，非常規(guī)的物體建模實體建模開始介入設計環(huán)境。今天實體模型的應用如同繪圖和線框模型應用一樣普通。 在個人計算機上， 種發(fā)展使 本作為一種工具僅被航空和其他主要工業(yè)企業(yè)使用。諸如 小型公司乃至個人可以擁有并使用 1988年為止已銷售 10萬個以上的 天，基于個人計算機的迅速發(fā) 展使得個人計算機的實體模型的 且銷售變得更為普及。由于微型計算機的迅速發(fā)展使得個人計算機能夠承受實體模型需要的大量計算負荷，所以如今許多實體模型在 且作為平臺已不成為一個問題。隨著標準圖形用戶界面的發(fā)展， 統(tǒng)可以很容易地從一臺計算機向另一臺計算機傳送，大多數(shù) 大型計算機、工作站和基于個人計算機的 二、 計算機輔助制造及應用 當設計確定之后，制造才能開始。計算機在生產(chǎn)地許多方面扮演著一個重要角色。數(shù)控機床需要一 個零件程序來表達被加工零件；計算機技術起到輔助作用，在某種情況下實質(zhì)上是自動生產(chǎn)零件加工程序?，F(xiàn)代造船是用從大張鋼板上切下焊接鋼板來制造船體結構的。計算機控制的火焰切割機經(jīng)常用于此項任務，而且計算機用于計算最佳排料，以使邊角廢料最少。 印刷電路板裝配過程也可通過計算機方法加以改進。質(zhì)量是由計算機控制的自動檢測裝置保證的，該裝置能在裝配線上檢測到某個有缺陷的板子，并且能從裝配線上剔除。計算機廣泛用于繪制蝕刻到印刷電路板的布線圖，并且生產(chǎn)數(shù)控鉆床所需的零件程序。 最重要的制造功能之一是庫存和生產(chǎn)控制。如果原始設 計是在計算機上進行的，則獲取材料需求清單則是直截了當?shù)?。標準的計算機數(shù)據(jù)處理方法是用于組織這項工作流程，并且按需求訂購零件。 零件的幾何形狀需要計算大量刀位。零件編程軟件通常是并入一個計算機輔助制造軟件包中的。一些計算機輔助制造軟件與計算機輔助設計軟件合并成計算機輔助設計與制造工作站。計算機輔助制造軟件可使用計算機輔助設計文件作為數(shù)據(jù)源，這樣加快了編程的進程。 零件編程軟件是一個用戶界面友好的軟件，這意味著程序員不必懂得計算機編程語言或它的操作系統(tǒng)。它用屏幕菜單引導使用者完成編程過程。數(shù)據(jù)可通過鍵盤、鼠標或 功能鍵輸入。有經(jīng)驗的程序員可使用計算機巨大的內(nèi)置容量和諸如系列零件族的先進技術來獲得更高的生產(chǎn)力。 編程軟件有一個動態(tài)圖形數(shù)據(jù)庫來支持實際加工程序。這些順序可被顯示、編輯、串聯(lián)或刪除。無論是單一切削還是采用 床固定循環(huán)加工，程序都可生成。該軟件也會自動計算加工中所使用的適當進給量和切削速度，生成一個刀具清單和定義刀具路徑。 程序員為生成的每一個輪廓分配不同的圖層或用另外圖層加入卡具與夾具獲得一個完整的零件工裝圖?？梢钥吹饺缤跈C床上進行實際加工一樣的刀具運動過程。 使用零件編程軟件，程序員能夠很容易地解決三角學問題，以確定準確的刀具路徑。當一個程序編好后，程序員可從 的零件編程軟件應具備如下條件： （ 1）建立加工參數(shù)以及用于特殊機床或任務的刀具。 （ 2）定義幾何模型及刀具路徑。 （ 3）生成代碼，能讓程序員確定將使用什么代碼以及如何輸出到機床。 三、 數(shù)字控制 先進制造技術中的一個最基本的概念是數(shù)字控制（ 在數(shù)控技術出現(xiàn)之前，所有的機床都是由人工操縱和控制的。在與人工控制的機床有關的很多局限性中，操作 者的技能大概是最突出的問題。采用人工控制時，產(chǎn)品的質(zhì)量直接與操作者的技能有關。數(shù)字控制代表了從人工控制機床走出來的第一步。 數(shù)字控制意味著采用預先錄制的、存儲的符號指令來控制機床和其他制造系統(tǒng)。一個數(shù)控技師的工作不是去操縱機床，而是編寫能夠發(fā)出機床操作指令的程序。 發(fā)展數(shù)控技術是為了克服人類操作者的局限性，而且它確實完成了這項工作。數(shù)字控制的機器比人工操縱的機器的精度更高、生產(chǎn)出零件的一致性更好、生產(chǎn)速度更快、而且長期的工藝裝備成本更低。數(shù)控技術的發(fā)展導致了制造技術中其他幾項新發(fā)明的產(chǎn)生： 技術。 數(shù)字控制還使得機床比它們采用人工操縱的前輩們的用途更為廣泛。一臺數(shù)控機床可以自動生產(chǎn)很多種類的零件，每一個零件都可以有不同的和復雜的加工過程。數(shù)控可以使生產(chǎn)廠家承擔那些對于采用人工控制的機床和工藝來說，在經(jīng)濟上是不劃算的產(chǎn)品的生產(chǎn)任務。 同許多先進技術一樣，數(shù)控的誕生于麻省理工學院的實驗室中。數(shù)控這個概念是 50年代初在美國空軍的資助下提出來的。 動編程工具）語言是 1956 年在麻省理工學院的伺服機構實驗室中被設計出來的。這是一個專門適用于數(shù)控的編程 語言，使用類似于英語的語句來定義零件的幾何形狀，描述切削刀具的形狀和規(guī)定必要的運動。 言的研究和發(fā)展是在數(shù)控技術進一步發(fā)展過程中的一大進步。最初的數(shù)控系統(tǒng)與今天應用的數(shù)控系統(tǒng)是有很大的區(qū)別的。在那時的機床中，只有硬線邏輯電路。指令程序?qū)懺诖┛准垘希ㄋ髞肀凰芰洗艓〈?，采用帶閱讀機將寫在紙帶或磁帶上的指令給機器翻譯出來。所有這些共同構成了機床數(shù)字控制方面的巨大進步。然而，在數(shù)控發(fā)展的這個階段中還存在著許多的問題。 一個主要問題是穿孔紙帶的易壞性。在機械加工過程中，載有編程指令信息的紙帶斷裂和被撕 壞是常見的事情。在機床上每加工一個零件，都需要將載有編程指令的紙帶放入閱讀機中重新運行一次。因此，這個問題變得很嚴重。如果需要制造 100個某種零件，則應該將紙帶分別通過閱讀機 100次。易塤壞的紙帶顯然不能承受嚴酷的車間壞境和這種重復使用。 這就導致了一種專門的塑料磁帶的研制。在紙帶上通過采用一系列的小孔來載有編程指令，而在塑料帶上通過采用一系列的磁點來載有編程指令。塑料帶的強度比紙帶的強度要高很多，這可以解決常見的撕壞和斷裂問題。然而，它仍然存在著兩個問題。 其中最重要的一個問題是，對輸入到帶中的指令進行修 改是非常困難的，或者是根本不可能的。即使對指令程序進行最微小的調(diào)整，也必須中斷加工，制作一條新帶。而且?guī)ㄟ^閱讀機的次數(shù)還必須與需要加工的零件的個數(shù)相同。幸運的是，計算機技術的應用實際應用很快解決了數(shù)控技術中與穿孔紙帶和塑料帶有關的問題。 在形成了直接數(shù)字控制（ 個概念之后，可以不再采用紙帶或塑料帶作為編程指令的載體，這樣就解決了與之有關的問題。在直接數(shù)字控制中，幾臺機床通過數(shù)據(jù)傳輸線路連接到一臺主計算機上。操縱這些機床所需要的程序都存儲在這臺主計算機中。當需要時，通過數(shù)據(jù)傳輸線路提供給每臺機床。直 接數(shù)字控制是在穿孔紙帶和塑料帶基礎上的一大進步。然而，它也有著同其他依賴于主計算機的技術一樣的局限性。當計算機出現(xiàn)故障時，由其控制的所有機床都將停止工作。這個問題促使了計算機數(shù)字控制技術的產(chǎn)生。 微處理器的發(fā)展為可編程邏輯控制器和微型計算機的發(fā)展做好了準備。這兩種技術為計算機數(shù)控（ 發(fā)展打下了基礎。采用 臺機床上都有一個可編程邏輯控制器或者微機對其進行數(shù)字控制。這可以使得程序被輸入和存儲在每臺機床內(nèi)部。它還可以在機床以外編制程序，并將其下載到每臺機床中。計算機數(shù)控解決了主計算機發(fā)生故障 所帶來的問題，但是它產(chǎn)生了另一個被稱為數(shù)據(jù)管理的問題。同一個程序可能要分別裝入十個相互之間沒有通訊聯(lián)系的微機中。這個問題目前正在解決之中，它是通過采用局部網(wǎng)絡將各個微機連接起來，以利于更好地進行數(shù)據(jù)管理。