機械CADCAM技術(shù)第三章 設(shè)計數(shù)據(jù)的處理技術(shù)

機械CAD/CAM技術(shù)主講：陳愛華機械工程及自動化學院ComputerAidedDesignandComputerAidedManufacturingcah@三章設(shè)計數(shù)據(jù)的處理技術(shù)

概述3.1數(shù)表的計算機處理3.2線圖的計算機處理3.3數(shù)表的公式化處理3.4數(shù)據(jù)庫的基本原理與應用概述設(shè)計數(shù)據(jù)數(shù)表線圖常數(shù)數(shù)表普通線圖列表函數(shù)程序化（數(shù)組）單個編程處理文件化數(shù)據(jù)庫離散為數(shù)組插值計算函數(shù)擬合直接應用公式折線圖帶有公式處理方法數(shù)據(jù)類型設(shè)計數(shù)據(jù)類型及常用處理方法3.1數(shù)表的計算機處理技術(shù)

3.1.1

數(shù)表的數(shù)組化

一維數(shù)表例：由三角膠帶包角α查取修正系數(shù)kα用2個一維數(shù)組進行程序化。floatalfa[8]={90.0,100.0,110.0,120.0,130.0,140.0,150.0,160.0};floatkalfa[8]={0.68,0.74,0.79,0.83,0.86,0.89,0.92,0.95};α90100110120130140150160kα0.680.740.790.830.860.890.920.953.1.1數(shù)表的數(shù)組化二維數(shù)表：齒輪傳動工況系數(shù)KA

用二維數(shù)組進行程序化

floata[3][3]={{1.0,1.25,1.75},{1.25,1.5,3.0},{1.5,1.75,3.25}};工況系數(shù)KK[i][j]工作平穩(wěn)

中等沖擊

較大沖擊

j=0

j=1

j=2工作平穩(wěn)

I=0

1.00

1.251.75輕度沖擊

I=1

1.25

1.503.00中等沖擊

I=2

1.50

1.753.25檢索齒輪傳動工況系數(shù)C語言程序：#include<stdio.h>main(){inti,j;floatka[3][3]={{1.0,1.25,1.75},{1.25,1.5,3.0},{1.5,1.75,3.25}};while(1){printf(“輸入原動機載荷特性(0,1,2):”);

scanf（“%d”，&i）;if(i>=0&&i<=2)break;}while(1){printf(“輸入工作機載荷特性(0,1,2):”)；

scanf（“%d”，&j）;if(j>=0&&j<=2)break;}

printf(“得到的齒輪工況系數(shù)為%f,”,ka[i][j]);}多維數(shù)表：齒

形

公

差

ff

用三維數(shù)組表示ff[4][6][12]多維數(shù)表：控制量個數(shù)大于2的數(shù)表，可用多維數(shù)組表示。如齒輪齒形公差表的三維組：

floatff[4][6][12]={{{3.1,3.6,…,90},{3.4,3.0,…,125},{…},{…},{…},{3.5,3.4,…,140}},{{3.4,3.0,…,112},{3.5,3.2,…,140},{…},{…},{…},{3.4,…,280}},{{3.6,3.4,…,160},{3.8,3.8,…,180},{…},{…},{…},{4.5,…,450}},{{3.0,4.2,…,224},{3.2,4.5,…,250},{…},{…},{…},{5.0,…,500}}};3.1.2數(shù)表的文件化數(shù)表數(shù)組化表示存在的不足：

1）使程序膨脹、累贅，僅適合于小型數(shù)表；

2）數(shù)據(jù)的獨立性較差數(shù)表文件化：可使程序簡練；使數(shù)表與應用程序分離；一個數(shù)表文件可供多個應用程序使用；提高數(shù)據(jù)系統(tǒng)的可維護性。平鍵數(shù)表文件化建立數(shù)表文件C語言程序：

#include<stdio.h>#definenum=12

structkey_GB{floatd1,d2,b,h,t,t1;}key;voidmain(){inti;FILE*fp;

If((fp=fopen(“key.dat”,”w”))==NULL){printf(“Cannotopenthedatafile”);exit();}for(i=0;i<num;i++){printf(“record%d:d1,d2,b,h,t,t1=”,i;scanf(“%f,%f,%f,%f,%f,%f”,&key.d1,&key.d2,&key.b,&key.h,&key.t,&key.t1);

fwrite(&key,sizeof(structkey_GB),1,fp);}

fclose(fp);}給定軸徑d尺寸，從“key.dat”文件檢索鍵槽尺寸，

#include<stdio.h>#definenum=12

structkey_GB{floatd1,d2,b,h,t,t1;}key;voidmain(){inti;FILE*fp;while(1){printf(“Inputtheshaftdiameterd=”);

scanf(“%f”,&d);if(d>8&&d<=130)break;elseprintf(“Thediameterdisnotinrange,inputagain!”);}for(i=0;i<num;i++){fseek(fp,i*sizeof(structkey_GB),0);

fread(&key,sizeof(structkey_GB),1,fp);if(d>key.d1&&d<=key.d2){printf(“Thekey:b=%f,h=%f,t=%f,t1=%f”,key.b,key.h,key.t,key.t1);break;}}fclose(fp);}3.2線圖的計算機處理技術(shù)

線圖一般處理方法：附有公式的線圖：將公式直接編寫到程序中；一般線圖：先將線圖離散為數(shù)表，進行程序化處理；復雜線圖：分別編程處理。一般線圖的處理

當量齒數(shù)Zv

121416182226304050

齒形系數(shù)Y

3.483.223.033.913.733.603.523.403.32

x=0時漸開線齒輪當量齒數(shù)和齒形系數(shù)關(guān)系曲線

分割離散原則：各分割點間的函數(shù)值不致相差很大。復雜線圖的處理

對數(shù)坐標直線邊方程：若給出Px值，可求得lgNy?？傻茫篤型皮帶選型折線圖

voidbelt(intn,floatp,int*k){floatc;c=log10(490.0)+(log10(p)-log10(0.8))*(log10(4900.0)-log10(490.0))/(log10(3.8)-log10(0.8))if(n>=4900||n>=10**c)*k=0;O型帶

else{c=log10(100.0)+(log10(p)-log10(1.0))*(log10(3400.0)-log10(100.0))/(log10(10.5)-log10(1.0))if(n>=3400||n>=10**c)*k=1;A型帶

else{

……}}}C語言實現(xiàn)：3.3數(shù)表的公式化處理改寫成為：可見，g(x)是兩個基本插值多項式的線性組合。

線性插值

(兩點插值）X

x1x2x3……….xn

Y

y1y2y3……….yn

列表函數(shù)

線性插值C語言函數(shù)程序floatinter(floatx,floatx1,floatx2,floaty1,floaty2){floaty;y=y1+(y2-y1)/(x2-x1)*(x-x1);return(y);}拋物線插值（三點插值）

3.3.3函數(shù)擬合

：函數(shù)插值存在的不足：①嚴格通過每個結(jié)點，復印了原有的結(jié)點誤差；②仍需將各結(jié)點數(shù)據(jù)進行存貯，占用存貯空間。函數(shù)擬合:曲線不要求通過已知結(jié)點，僅反映數(shù)據(jù)變化趨勢。1

、拉格朗日插值曲線2、函數(shù)擬合曲線3.4

數(shù)據(jù)庫在CAD/CAM作業(yè)中的應用

VisualFoxPro數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

是一種關(guān)系型模式，為目前應用最廣泛的微機型系統(tǒng)，被稱之為大眾型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)；提供友好的集成環(huán)境，具有Windows窗口功能；可通過系統(tǒng)菜單、工具條或命令窗口進行數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建、維護和各種應用操作，包括數(shù)據(jù)記錄的輸入、修改、插入、刪除、剪切、拷貝、粘貼等作。有較強的數(shù)據(jù)管理功能、豐富的開發(fā)工具，用戶可利用編輯器、設(shè)計器、項目管理器等工具，開發(fā)功能齊全的應用程序。FoxPro數(shù)據(jù)類型

—字符型(character)：用于表示包括漢字和各類字符在內(nèi)的字符型變量數(shù)值，一個字符占用一個字節(jié)，字符型變量最多為254個字節(jié)。

—數(shù)字型(numeral)：用于表示包括正號、負號、小數(shù)點及0-9的數(shù)字型變量的數(shù)值，占用8個字節(jié)的內(nèi)存。

—日期型(Data)：用于表示月、日、年的日期型變量的數(shù)值，占8個字節(jié)。

—邏輯型(logical)：用于表示由邏輯真或邏輯假構(gòu)成的邏輯型變量的數(shù)值，只用1個字節(jié)。

—備注型（Memory）：用于存放由可變長度的ASCⅡ碼組成的字段的數(shù)值，用10字節(jié)引用備注文件。

—貨幣型（Current）：用于表示貨幣值的變量數(shù)值，占用8個字節(jié)。

—

通用型（General）：用于存放OLE對象的數(shù)值，占用10字節(jié)。

數(shù)據(jù)庫的應用實例

軸承型號尺寸/mm安裝尺寸mm額定動負荷kN額定靜負荷kN極限轉(zhuǎn)速r/minDDBD1D32001030915254.702.702600020112321017274.802.702400020215351120306.003.552200020317401222357.504.5020000204204714264110.006.3018000205255215