CAD/CAM系统核心技术下载

weixin_39821051 2019-10-29 02:00:21

结合三坐标测量机，阐述关于CAD/CAM系统中的核心技术，
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结合三坐标测量机，阐述关于CAD/CAM系统中的核心技术，

计算机辅助设计和计算机辅助（CAD/CAM）纵观人类工业社会的历史，许多发明获得了专利，整个新技术也逐渐形成。惠特尼的通用零件的思路，瓦特的蒸汽机和福特的流水线不仅是几个少数的发展阶段而且是人类工业的几个重要的发展阶段。正如我们所知的任何一个这样的发展都影响了制造业并且在历史的挂钩中赢得了这些个体应得的承认。或许单个的发展影响制造业更快，而影响比先前技术更大的是数字电脑。自从电脑技术出现以来，制造业人员一直希望自动化设计过程和使用数据库开发自动制造过程。计算机辅助设计/计算机辅助制造(CAD/CAM)，当成功执行，应该消除存在于设计和生产部件之间的传统屏障。 CAD/CAM 意味着用电脑进行设计和制造过程。因为 CAD/CAM 的出现，其他方面也发展起来：计算机图形（CG）电脑辅助工程（CAE）电脑辅助设计和绘图设计（CADD）计算机辅助工艺规划（CAPP）这些附带条件是指包括解答11项具体方面的CAD / CAM 的概念而CAD / CAM本身就是一个更广泛平台，它是在生产的自动化和集成的核心。 CAD/CAM 成功的一个关键目标是创建可以用来产品的数据当成功实施的产品设计的发展数据库。 CAD/CAM 致力于一个在设计和生产部件分享通用的数据库的公司。交互式计算机图形学(ICG)在CAD/CAM 扮演一个重要角色，虽然ICG用途上，设计师冲洗被设计的产品的一个图表图象，当存放电子上组成图表图象的数据。图表图象在二维可以被提出二维（2+D），三维(3- D)，或者固体格式化。ICG图象被修建使用这样基本的几何字符象点、线、圈子和曲线。一旦生成，这些图象可以容易地被编辑和被操作用各种各样的方式包括扩大、减少、自转和运动。 lCG 系统有三个主要成份：1)硬件，包括计算机和各种各样的外围设备； 2)软件，包括系统的计算机程序和技术指南；3)设计师，最重要三个组分。ICG系统的典型的硬件构造包括一个电脑，一个显示终端、磁盘的一个驱动器单位，一个硬盘或者两个；并且输入- 输出设备例如键盘，绘图器和打印机。这些设备，与软件一起，是现代工具设计师用以开发和提供他们的设计的。 ICG系统能通过允许人的设计师集中提高设计过程于设计过程的智力方面，例如概念化和做出基于评断的决定。计算机执行它更好地适合，例如数据的各种各样的反复操作数学演算、存贮与检索，和各种各样的反复操作比如交叉涂画。CAD/CAM 的基本原理。它来源于一个需要不断提高生产率，质量和反过来的竞争力。还有其他原因，可能使公司从手工流程转换为 CAD / CAM 的：提高生产力；质量更好；更好的沟通；共同的数据库与制造；降低建造成本原型；更快的响应客户。增加生产率：在设计过程中生产率提高了的CAD / CAM。耗时的任务，如数学计算。数据存储与检索，可视化设计是由计算机处理，从而使设计者有更多的时间花费在构思并完成设计。此外，所需的时间量的设计文件，可显着降低 CAD/CAM 的计算机辅助设计。采取共同所有这些意味着更短的设计周期，缩短整个项目的完成时间，并提高生产率水平。更好的质量：由于 CAD/CAM 允许设计人员更专注于实际的设计问题，并且较少的耗费在时间、非生产性的任务上，产品的质量提升是用 CAD/CAM.CAD/CAM 允许设计者检测各种各样的设计选择和在选择其中之一之前全面地分析每个选择。另外，因为劳动强度任务由计算机执行，所以只有少量设计错误生成。这些所有都进一步改善产品质量。更好的沟通：设计文件例如图形图画，零件单，用料清单，并且这些规格被用工具联系起来对设计者和那些制造者。越一致，规范化，并且这些工具越精确，沟通将越便捷。由于 CAD/CAM 导致更加一致化，规范化的和文件的准确化，所以它提升了沟通。共同数据库：这是其中一个CAD／CAM 的最重要的好处。使用CAD/CAM 数据产品的设计过程中生成的产品可以使用该产品。他们共享一个数据库来帮助消除分离设计和制造功能的古老的"墙"。降低原型成本：使用手工设计，模型和原型的设计必须制作和检测，增加了产品完成的成本。使用 CAD/CAM 三维电脑模型将减少甚至在某方面消除制造昂贵模型的需要。CAD/CAM 这样的能力使在许多方面允许设计师用电脑模型代替固体模型作为原型。更快回应顾客：反应时间在制造业中是很重要的。多长时间满足顾客的要求？时间越短越好。快速的反应时间是在市场竞争日益激烈中增加竞争力的关键之一。如今，制造商最快响应时间可能用最低出价赢得竞标合同。缩短整个设计周期并提高设计和制造零部件之间的沟通。CAD / CAM 能提高企业的反应时间。 CAD/CAM 的历史发展： CAD／CAM 的

PyTorch版的YOLOv5是一个非常流行的基于深度学习的目标检测器。本课程使用Grad-CAM热力图可视化方法对YOLOv5进行热力图可视化，可直观展示图像中哪些区域对类别分类贡献程度大。Grad-CAM是一种CNN（卷积神经网络）可解释性的经典方法，与CAM（类激活图）相比，不需要对模型进行改动就可以生成热力图（heatmap），非常方便和灵活。本课程在YOLOv5 v6.1版本代码的基础上增加Grad-CAM热力图可视化方法，并演示针对自己的数据集训练和进行Grad-CAM热力图可视化过程，并讲解原代码针对Grad-CAM热力图可视化的修改部分。本课程分为原理篇、实战篇、代码讲解篇。· 原理篇包括：Grad-CAM热力图可视化原理。· 实战篇包括：PyTorch环境安装、YOLOv5项目安装、准备自己的数据集、修改配置文件、训练自己的数据集、Grad-CAM热力图可视化。 · 代码讲解篇包括：针对Grad-CAM热力图可视化具体修改的代码讲解。

教学提示：CAD/CAM系统是以计算机硬件为基础，系统软件和支撑软件为主体，应用软件为核心组成的面向工程设计问题的信息处理系统。从广义上来讲，CAD/CAM相关的硬件、软件以及人都可以作为CAD/CAM系统的组成部分。CAD/CAM系统的组成主要讨论其软硬件组成、分类以及人在CAD/CAM系统中的地位和作用。主要内容：CAD系统的硬件组成、CAD系统的软件组成以及CAD系统的分类等。第1页/共40页 CADCAM系统组成计算机辅助设计与制造全文共40页，当前为第1页。 2.1 硬件组成硬件是CAD/CAM系统运行的物质基础。主要包括：计算机主机输入设备输出设备存储器生产设备以及计算机网络等 CAD系统的基本硬件构成如图2.1所示。第2页/共40页 CADCAM系统组成计算机辅助设计与制造全文共40页，当前为第2页。图2.1 CAD系统的基本硬件构成第3页/共40页 CADCAM系统组成计算机辅助设计与制造全文共40页，当前为第3页。 2.1.1 计算机主机计算机主机主要由中央处理器和内存储器组成。 1. 中央处理器运算器和控制器集成在一块芯片上，合称中央处理机(Central Processing Unit，CPU)。CPU的性能决定着计算机的数据处理能力、运算精度和速度。第4页/共40页 CADCAM系统组成计算机辅助设计与制造全文共40页，当前为第4页。 2. 内存储器内存储器，又称主存储器，用于存储CPU当前正在处理的部分程序和数据。根据存储信息的方式内存储器可以分为随机存储器 (Random Acces Memory，RAM)和只读存储器(Read only Memory，ROM)。第5页/共40页 CADCAM系统组成计算机辅助设计与制造全文共40页，当前为第5页。 2.1.2 外存储器外存储器主要用来永久存储，并在计算机运行过程中存放一些暂时不用的数据和程序等。通常来说，外存储器的容量相对内存储器要大一些。外存储器可以是磁带、磁盘和光盘。第6页/共40页 CADCAM系统组成计算机辅助设计与制造全文共40页，当前为第6页。 1. 磁盘常用的磁盘有软盘和硬盘等。软盘：已经基本淘汰。硬盘：普遍采用，大容量，随机存储。移动硬盘和U盘发展很快。 2. 光盘利用激光进行读写，大容量存储，信息保存时间长，成本低廉。分为只读型光盘和可擦写型光盘两种。DVD格式容量巨大，可能成为发展主流方向。第7页/共40页 CADCAM系统组成计算机辅助设计与制造全文共40页，当前为第7页。 2.1.3 输入/输出设备 2.1.3 输入/输出设备输入设备泛指用于向计算机输入信息的设备。输出设备是用于将计算机中的信息展示给用户的设备。结合CAD系统的特点，可把输入/输出设备分为图形输入设备、图形输出设备和图形显示设备。第8页/共40页 CADCAM系统组成计算机辅助设计与制造全文共40页，当前为第8页。 1. 图形输入设备常见的输入设备包括鼠标、键盘、数字化仪、图形扫描仪等。 1) 键盘键盘是最常用的输入设备，计算机通过不断的扫描键盘各节点的状态来判断按键的状态并据此进行相应处理。 2) 鼠标鼠标是CAD作业中常用的图形输入设备之一，属于一种定位输入设备，可很方便的完成定位、拾取和选择功能。第9页/共40页 CADCAM系统组成计算机辅助设计与制造全文共40页，当前为第9页。 3) 数字化仪数字化仪因制作原理不同而有多种类型，目前常用的是电磁感应式数字化仪。 4) 图形扫描仪图形扫描仪是一种能将图纸及文件快速输入到计算机的高速输入设备，根据光学原理来获取被扫描图纸各点的信息，之后将所获得的信息进行处理，得到扫描的图形。其主要性能指标是扫描幅面、扫描分辨率和扫描速度。第10页/共40页 CADCAM系统组成计算机辅助设计与制造全文共40页，当前为第10页。图2.2 图形扫描输入系统扫描时，获得的扫描结果为点阵各点的明暗信息，随后经过矢量化处理，输出矢量图，之后进行系列后续处理，得到CAD系统可使用的图形格式，如图2.2所示。第11页/共40页 CADCAM系统组成计算机辅助设计与制造全文共40页，当前为第11页。 5) 数码相机用光电转换器件(主要有CCD和CMOS)来感光、滤光并将光信号转化为电信号。直接可得到图形文件。 6）其它此外，语音输入是目前正在研究的图形方法，该方法利用人的自然语言通过输入图形特性参数及其属性参数实现图形输入，将是效率很高的一种图形输入方法。第12页/共40页 CADCAM系统组成计算机辅助设计与制造全文共40页，当前为第12页。 2. 图形输出设备为方便交流以及生产中的使用，CAD设计的结果经常需要反映在图纸上，用于这一用途的输出设备

广船国际造船GSI－SCIMS 系统是按效益驱动、总体规划、分布实施的原则，实施以CAD/CAM 为龙头，信息集成为核心的计算机集成制造系统。该系统包括：船舶设计建造计算机分集成系统（CAD/CAM 系统）、物资管理信息分集成系统（MMIS）、质量信息分集成系统（QMIS）、产品数据信息管理分系统（PDMS）、办公自动化分集成系统（OA）以及网络集成支持系统（NET）。

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