機械cad的硬件組成

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1、CAD技術的進展與發(fā)展趨向任海東(中國計量學院現(xiàn)代科技學院，310018)摘要：回顧了過去40年來CAD技術的發(fā)展歷程，論述了CAD技術在基于歷史的造型、參數(shù)化設計，曲面造型、網(wǎng)絡化協(xié)同設計、數(shù)據(jù)交換與共享等方面的新進展，并探討了適應計算環(huán)境變革、計算方法改進和產(chǎn)品制造業(yè)的需求，未來CAD技術的發(fā)展趨向等問題。關鍵詞：CAD技術；計算機圖形學；造型技術；產(chǎn)品設計；CAD發(fā)展趨機械CAD的硬件組成根據(jù)機械設計與制造的要求，針對系統(tǒng)的應用范圍和相應的軟件規(guī)模，可以選用不同規(guī)模、不同結構、不同功能的計算機、外部設備及其生產(chǎn)加工設備。常用的硬件組成類型如圖2-5所示。圖1-8?機

2、械CAD/CAM系統(tǒng)的硬件組成一、計算機主機計算機主機是CAD/CAM硬件系統(tǒng)的核心，用于指揮、控制整個系統(tǒng)完成運算、分析工作。主機的類型及性能很大程度上決定了CAD/CAM系統(tǒng)的使用性能。主機由中央處理器（CPU）和內(nèi)存儲器等組成。中央處理器由控制器、運算器及各種不同作用的寄存器組成，其主要任務是存取指令、分析指令、執(zhí)行指令等。CPU的主頻和寄存器的位數(shù)是影響CPU性能和速度的重要因素。內(nèi)存，即主存儲器是主機內(nèi)部直接與CPU相連的存儲裝置，是計算機的記憶及存儲部件。用戶的程序、所需的數(shù)據(jù)及計算機系統(tǒng)中的各類軟件通常都放在外存儲器中，當使用某一軟件，或運行某一用戶程序時，

3、首先將其從外存調(diào)入內(nèi)存，而系統(tǒng)運行中的信息、輸入的原始數(shù)據(jù)、經(jīng)過初步加工的中間數(shù)據(jù)、以及最后處理完成的結果，都在內(nèi)存中，需要通過相應的命令，從內(nèi)存送入外存，以便長期保存。內(nèi)存容量的大小，直接影響到程序運行的速度。內(nèi)存通常以MB為單位來定義其容量的大小，目前主機的內(nèi)存已經(jīng)達到Gb量級。二、外部存儲器計算機系統(tǒng)都配置了外部存儲器，以長期保留程序及數(shù)據(jù)。常用的外部存儲器有磁盤、磁帶、光盤等。磁盤是最常用的外部存儲設備，包括軟盤存儲器和硬盤存儲器。軟盤存儲器由軟盤和軟盤驅動器組成，由于軟盤的容量小，攜帶不方便等原因，已經(jīng)很少使用。硬盤通常是做成固定式的硬盤機與硬盤驅動器，或者裝成

4、可移式的硬盤組或硬盤插卡。硬盤是由多個盤片組成，容量可達幾十到幾百Gb，使用時可以被格式化成幾個邏輯盤，用操作系統(tǒng)的分區(qū)命令就可實現(xiàn)。利用硬盤分區(qū)可以有效地管理計算機系統(tǒng)的資源，也允許在不同的邏輯盤上安裝不同的操作系統(tǒng)，以滿足用戶使用各類應用軟件的需要。磁帶是典型的順序存儲設備，在磁帶上以物理記錄為單位寫入或寫出。通常，在信息必須按順序存入及順序讀出的情況下使用磁帶。磁帶的存儲容量比較大，常用來為系統(tǒng)作備份。光盤是目前計算機系統(tǒng)廣泛使用的存儲介質之一，它由光盤和光盤驅動器組成。光盤分為一次寫入型光盤、可擦寫型光盤兩類。記錄信息時，使用激光照射到介質表面上，用輸入數(shù)據(jù)調(diào)制光

5、點的強弱，在盤面上會形成一系列凹凸不平的條紋，信息就以這種方式記錄下來了。讀出信息時，由于光盤表面的凹凸不平，當激光光源照射到盤面上時，光的強弱變化經(jīng)過解調(diào)就可輸出數(shù)據(jù)。光盤的存儲容量可達600MB以上，常用于保存數(shù)據(jù)、資料、應用軟件或常用工具軟件。三、輸入設備不同的場合需使用不同的輸入方式輸入不同類型的數(shù)據(jù)，為此，人們開發(fā)了各種各樣的輸入設備。計算機通過輸入設備將各種外部數(shù)據(jù)轉換成計算機能識別的電子脈沖信號。1．?鍵盤鍵盤是計算機最基本的配置之一，可以用來輸入文字和基本命令及選取菜單等。鍵盤上的鍵主要分為數(shù)字鍵、字母鍵、符號鍵、功能鍵和控制鍵。從結構上分，鍵盤有機械式、

6、電容式、薄膜式三類，其中機械式信號穩(wěn)定、不易受灰塵干擾；薄膜式觸感稍差，但可以防潮；而電容式操作靈活，觸感好。目前大多數(shù)微機使用電容式鍵盤。2．?鼠標鼠標有機械式、光電式、感應式和空間球四種。機械式鼠標的底部配置了一個橡膠球，當鼠標在平面上滑動時，橡膠球在平面上滾動，并帶動兩個相互垂直的電位器或者旋轉編碼器旋轉，其中一個用于X軸、另一個用于Y軸，電位器阻值或旋轉編碼器轉角的變化使光標在屏幕上同步移動。光電式鼠標底部裝有發(fā)光管和光電檢測器，當鼠標在專用的鼠標板上移動時，發(fā)光管發(fā)出的光經(jīng)過鼠標板反射至光電檢測器，從而能夠檢測到鼠標板上網(wǎng)格發(fā)出的0、1紅外信號，傳到機器內(nèi)部實現(xiàn)

7、光標的同步移動。上面介紹的兩類鼠標都只能輸入二維坐標信息，隨著虛擬現(xiàn)實技術在CAD/CAM系統(tǒng)中的應用，出現(xiàn)了空間球（三維鼠標），用來輸入三維坐標。除了鼠標外，還有定位指輪、操縱桿、跟蹤球等裝置，它們和鼠標的功能非常相似，也是常用的屏幕指示裝置。3．?光筆光筆屬于指點輸入設備，其結構和工作原理如圖2-6所示。顯示器內(nèi)電子束產(chǎn)生的光點在整個屏幕上往返移動，當光筆置于顯示屏幕某點上接收到光信號后，通過光電轉換向計算機輸送一個響應脈沖，計算機可通過X、Y軸的偏轉寄存器獲得這一點的X－Y坐標值，并獲得顯示該點的指令。通過檢測光筆信號與