九江學(xué)院先進(jìn)制造技術(shù)英文版第三版18章唐一平中文翻譯

九江學(xué)院先進(jìn)制造技術(shù)英文版第三版1-8章唐一平中文翻譯

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九江學(xué)院先進(jìn)制造技術(shù)英文版第三版

唐一平中文翻譯

第一章

制造技術(shù)已經(jīng)存在很多年了。這些年來(lái)，它經(jīng)歷了許多變化，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，背后的驅(qū)動(dòng)力的變化是人的欲望提高的基本需要，如食物，衣服，住房，娛樂(lè)。為了滿足這些愿望，方法已經(jīng)從簡(jiǎn)單的生產(chǎn)設(shè)備，如獲取食物到今天的現(xiàn)代制造系統(tǒng)的武器的發(fā)展，使用計(jì)算機(jī)來(lái)生產(chǎn)電視機(jī)和空間飛行器等項(xiàng)目。

計(jì)算機(jī)正在成為制造系統(tǒng)中越來(lái)越重要的作用。計(jì)算機(jī)能夠接收和處理大量的數(shù)據(jù)，再加上其快速的處理時(shí)間，使系統(tǒng)成為不可缺少的方法。使用計(jì)算機(jī)的制造，現(xiàn)在時(shí)代的到來(lái)。計(jì)算機(jī)應(yīng)用在制造業(yè)的生產(chǎn)控制的物理過(guò)程，通常被稱為計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）。它是建立在數(shù)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，交流，機(jī)器人，自動(dòng)導(dǎo)引車系統(tǒng)（AGVS），自動(dòng)存儲(chǔ)/檢索系統(tǒng)（AS/RS），柔性制造系統(tǒng)（FMS）。一些新的用途進(jìn)行簡(jiǎn)要討論如下。在以后的章節(jié)中更詳細(xì)的討論，提出了。許多相互關(guān)聯(lián)的生產(chǎn)活動(dòng)共同構(gòu)成了一個(gè)特殊的應(yīng)用系統(tǒng)，可以稱為生產(chǎn)和控制系統(tǒng)（PACS）。制造活動(dòng)為PACS的分組從一個(gè)生產(chǎn)環(huán)境的不同而不同。PACS系統(tǒng)是在全球制造環(huán)境子系統(tǒng)。它可能是一個(gè)單一的子系統(tǒng)，也可能是一組復(fù)雜的子系統(tǒng)。例PACS在全球制造系統(tǒng)的工作是顯示在圖1-1。PACS系統(tǒng)滿足設(shè)計(jì)功能要求，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)獨(dú)立于其他系

統(tǒng)功能。同時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)該能夠在一個(gè)全集成制造環(huán)境的其他PACS集體工作。P2

在全系統(tǒng)各PACS可以在總系統(tǒng)中的其他系統(tǒng)都有影響，和系統(tǒng)規(guī)劃方法必須考慮以下原因：防止效應(yīng)使重要信息通過(guò)有效地通過(guò)系統(tǒng)允許每個(gè)PACS知道別人的關(guān)系的重復(fù)和它如何影響他人使整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的功能更有效和高效的計(jì)算機(jī)是迄今為止用于集成和操縱的一系列相互關(guān)聯(lián)的PACS最強(qiáng)大的單一方法。他們帶來(lái)的制造技術(shù)成為時(shí)代的“智能”的機(jī)器。生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步帶來(lái)了計(jì)算機(jī)技術(shù)和制造技術(shù)，提高了制造技術(shù)的發(fā)展。這種婚姻是計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)和控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，這是（研究）計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)的研究。因此，研究增加了智能機(jī)的更加親密的交流等的設(shè)計(jì)，生產(chǎn)，財(cái)務(wù)，人事功能之間的相互作用，和市場(chǎng)營(yíng)銷。在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的概念，形式化，排出的方式正在改變，并進(jìn)行研究。P3

在制造典型CAPACS如下：CAD計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)：該隱：計(jì)算機(jī)輔助檢測(cè)CAM：計(jì)算機(jī)輔助制造CAPP：計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃CAQC：計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量控制

中心：計(jì)算機(jī)集成生產(chǎn)管理系統(tǒng)：直接數(shù)字控制技術(shù)：成組技術(shù)圖1-2對(duì)研究相關(guān)的功能的概述，從集成的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的工作。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，通過(guò)研究之間產(chǎn)生相互作用，是一個(gè)收集的所有資料，介紹產(chǎn)品及相關(guān)業(yè)務(wù)。它是制造系統(tǒng)的中心。的CAD系統(tǒng)采用工程在履行其職責(zé)的主要工具。車輪的輻條是由參與活動(dòng)的

研究種類。每個(gè)cspacs具有通信鏈路控制數(shù)據(jù)庫(kù)，將捕捉到的數(shù)據(jù)形成自己的分布式P4

數(shù)據(jù)庫(kù)。增加了分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的價(jià)值以滿足其預(yù)期的用戶需要和要求。CAPACS制造過(guò)程的應(yīng)用使整個(gè)系統(tǒng)來(lái)提高生產(chǎn)效率，減少浪費(fèi)，并產(chǎn)生了不能夠使。因此，新技術(shù)，對(duì)高質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本，產(chǎn)品的需求，在一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)的社會(huì)需要改進(jìn)技術(shù)造成了廣泛使用CAPACS。1.1.1自動(dòng)化概念自動(dòng)化可以被定義為一個(gè)系統(tǒng)，是相對(duì)自主經(jīng)營(yíng)。這樣的一個(gè)系統(tǒng)，包括復(fù)雜的機(jī)械和電子設(shè)備和計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)，以觀察，努力的地方，并由操作者決定。這是一個(gè)系統(tǒng)，有人按照預(yù)先確定的行動(dòng)或應(yīng)對(duì)編碼指令。

1.1.2計(jì)算機(jī)過(guò)程控制過(guò)程控制是指在制造過(guò)程中的控制變量，其中一個(gè)或任何組合的材料和設(shè)備生產(chǎn)或修改產(chǎn)品，使其更加有用，因此更有價(jià)值。在過(guò)程控制系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)作為控制機(jī)構(gòu)自動(dòng)控制連續(xù)操作。兩種控制系統(tǒng)是開(kāi)環(huán)和閉環(huán)。在一個(gè)開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)本身并沒(méi)有自動(dòng)化的過(guò)程。那是，沒(méi)有自我修正。這個(gè)過(guò)程是人類操作員的直接控制之下，誰(shuí)讀從各種信息來(lái)源如儀器，建立校準(zhǔn)盤的過(guò)程監(jiān)管，改變控制的媒介。閉環(huán)控制系統(tǒng)使用計(jì)算機(jī)的過(guò)程自動(dòng)化。計(jì)算機(jī)直接在充電的過(guò)程中。調(diào)整所有控件提供的信息B傳感裝置以保持這一過(guò)程所需的技術(shù)規(guī)格，使用一個(gè)反饋機(jī)制。P3

反饋是衡量實(shí)際和預(yù)期的結(jié)果和利用這種差異，以推動(dòng)實(shí)際向所期望的結(jié)果之間的差異的作用。期限反饋來(lái)自測(cè)量樣本的輸

出過(guò)程（生產(chǎn)）功能，成為投入的控制功能。那是，輸出的控制功能，滿足特殊要求設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)的輸入。因此，信號(hào)從控制生產(chǎn)函數(shù)和兩端的生產(chǎn)投入。過(guò)程系統(tǒng)的典型功能是監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)記錄，質(zhì)量控制，輸出的最大化，利潤(rùn)最大化對(duì)于一個(gè)給定的輸出，監(jiān)控，和工廠信息系統(tǒng)（FIS）。計(jì)算機(jī)過(guò)程控制的好處是提高生產(chǎn)率，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高了工作效率，安全，舒適，方便。1.1.3管理信息系統(tǒng)（mis0

管理信息系統(tǒng)，用來(lái)輔助管理功能的性能。這些系統(tǒng)產(chǎn)生的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和開(kāi)發(fā)管理人員提供了有關(guān)企業(yè)運(yùn)作的最新信息。必要時(shí)，使用信息系統(tǒng)來(lái)輔助管理決策職能的企業(yè)。查看CIM（計(jì)算機(jī)集成制造）作為企業(yè)決策的信息系統(tǒng)，cspacs必須信息互聯(lián)。因此，有許多軟件包相關(guān)的研究由這些都是典型的DCS和CAD，CAPP，F(xiàn)IS。MIS的概念是一個(gè)設(shè)計(jì)目標(biāo)，其目的是得到正確的信息在正確的時(shí)間，以適當(dāng)?shù)摹Ｒ虼?，管理信息系統(tǒng)的實(shí)施有很大的差別，因?yàn)橹圃炱髽I(yè)之間的各組織的功能，生產(chǎn)類型，信息資源，與組織承諾管理。P4

1.1.4工程計(jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用在大多數(shù)工程功能。工程是一種專業(yè)的自然科學(xué)知識(shí)的應(yīng)用與判斷滿足開(kāi)發(fā)利用自然材料和能量的途徑。是設(shè)計(jì)，工藝規(guī)劃典型的工程使用，綜合分析，優(yōu)化，評(píng)價(jià)和文件，仿真，建模，和質(zhì)量控制計(jì)劃。在工程使用cspacs增加工程師的生產(chǎn)力并提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。例如，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用到工程設(shè)計(jì)的過(guò)程是由一個(gè)CAD系統(tǒng)工程師完成和徹底測(cè)試的概念

迅速和簡(jiǎn)單地從一個(gè)工作站的設(shè)計(jì)。計(jì)算機(jī)允許工程師把概念從原來(lái)的設(shè)計(jì)，通過(guò)試驗(yàn)的數(shù)值控制（NC）輸出，或結(jié)合步驟之間。他們進(jìn)行復(fù)雜的科學(xué)和工程計(jì)算精度高，在實(shí)際的部分，提供了一種快速計(jì)算的物理特性，來(lái)創(chuàng)建模型的聯(lián)系實(shí)際部分是由之前提供一個(gè)快速簡(jiǎn)便的方法，創(chuàng)造最復(fù)雜的零件模型的簡(jiǎn)易方法。電腦已經(jīng)影響到了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的方式，記錄和發(fā)布生產(chǎn)。隨著技術(shù)的發(fā)展，工程業(yè)務(wù)越來(lái)越自動(dòng)化，許多繁瑣的人工計(jì)算工程師。

1.1.5企業(yè)在今天的制造環(huán)境，計(jì)算機(jī)在支持各種業(yè)務(wù)功能中扮演著重要的角色。在制造企業(yè)中的關(guān)鍵業(yè)務(wù)職能，典型的是生產(chǎn)計(jì)劃與控制，財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)，銷售管理，維護(hù)調(diào)度和控制，管理信息系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理，和產(chǎn)品規(guī)劃。計(jì)算機(jī)協(xié)助或幫助在這些函數(shù)中執(zhí)行各種operationd應(yīng)用稱為計(jì)算機(jī)輔助業(yè)務(wù)室）。P9

電腦是影響制造企業(yè)開(kāi)展業(yè)務(wù)的方式的改變和管理生產(chǎn)函數(shù)。電腦有助于通過(guò)有效的管理為目標(biāo)的完成計(jì)劃。他們協(xié)助規(guī)劃和建立在哪里，如何，當(dāng)各種各樣的活動(dòng)，是一個(gè)長(zhǎng)期計(jì)劃的一部分進(jìn)行。他們幫助規(guī)劃者產(chǎn)生優(yōu)化的調(diào)度，提高生產(chǎn)線的效率，并使用制造資源計(jì)劃（MRPⅡ），這是一個(gè)正式的規(guī)劃和管理一個(gè)生產(chǎn)函數(shù)的資源系統(tǒng)。

計(jì)算機(jī)的使用已經(jīng)超越了計(jì)算工資或花哨的電動(dòng)打字機(jī)，可以通過(guò)紙的噸產(chǎn)品報(bào)告。計(jì)算機(jī)已導(dǎo)致許多勞動(dòng)密集型任務(wù)的救濟(jì)，復(fù)雜的程序，協(xié)助設(shè)計(jì)過(guò)程和工廠自動(dòng)化。

計(jì)算機(jī)改變生產(chǎn)組織的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，他們的操作方法，以及他們對(duì)社會(huì)的外部關(guān)系。他們協(xié)助所有制造業(yè)務(wù)。在這種情況下，所有的活動(dòng)都發(fā)生在工程在新產(chǎn)品構(gòu)思，然后呈現(xiàn)給潛在客戶。計(jì)算機(jī)有一個(gè)關(guān)鍵的作用，而且是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的一個(gè)核心工具。它是在概念或初步設(shè)計(jì)迭代開(kāi)發(fā)產(chǎn)品后進(jìn)行迭代的慣例。分析與仿真的方法也借鑒了計(jì)算機(jī)支持。使用圖形軟件包提供了這些功能，或者它的接口程序，將提供這些功能。當(dāng)一個(gè)概念被賣給一個(gè)客戶，程序控制開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的所有功能的主計(jì)劃和預(yù)算。設(shè)計(jì)并生產(chǎn)的肉對(duì)骨骼的概念。制造工程準(zhǔn)備工具計(jì)劃和工藝方案。材料采購(gòu)訂單在物料清單（BOM）的定義。工具設(shè)計(jì)準(zhǔn)備設(shè)計(jì)完成生產(chǎn)計(jì)劃和工具制造構(gòu)建工具。然后生產(chǎn)控制問(wèn)題的制造和裝配訂單確保P是在正確的地方在正確的時(shí)間和一個(gè)產(chǎn)品是created.quality

保證檢查零件和裝配體與工程一致性P10

定義的產(chǎn)品，并交付給客戶完成。

整個(gè)過(guò)程的核心是工程設(shè)計(jì)。整合需要工程設(shè)計(jì)的所有用戶，甚至工程本身，與主圖文件在導(dǎo)致最終產(chǎn)品的事件鏈的數(shù)據(jù)提取接口功能。還有其他的協(xié)助這個(gè)過(guò)程。典型的如工具NC處理器，圖形系統(tǒng)，工程/科學(xué)CAD／CAM處理器，工作站，和有限元求解器。

1.6制造系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)控制計(jì)算機(jī)控制的制造系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)作為控制的一個(gè)組成部分。因此，計(jì)算機(jī)控制是通過(guò)產(chǎn)品設(shè)

計(jì)在現(xiàn)代制造自動(dòng)化產(chǎn)品從概念使用，所有的操作過(guò)程，包括產(chǎn)品的運(yùn)輸和支持。他們控制的獨(dú)立的系統(tǒng)，如機(jī)器人焊接，噴漆，加工計(jì)劃，加工。他們提供的資源利用最優(yōu)控制生產(chǎn)銷售的產(chǎn)品組合以滿足銷售預(yù)測(cè)，為公司創(chuàng)造利潤(rùn)。他們控制的復(fù)雜系統(tǒng)，如自動(dòng)存儲(chǔ)/檢索系統(tǒng)（AS/RS），自動(dòng)導(dǎo)引車系統(tǒng)（AGVS），柔性制造系統(tǒng)（FMS）。這些概念將在后面章節(jié)討論。

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)始控制了整個(gè)生產(chǎn)周期的許多操作，運(yùn)行的生產(chǎn)線，并在整個(gè)工廠的控制。更具挑戰(zhàn)性的是計(jì)算機(jī)控制的數(shù)據(jù)通信，數(shù)據(jù)庫(kù)的管理和使用，在整個(gè)企業(yè)自動(dòng)化的許多島嶼的整合。

未來(lái)的工廠建在一個(gè)集成的控制系統(tǒng)（ICS）的概念，在制造一個(gè)新的推力開(kāi)始意味著控制概念的一個(gè)顯著的變化。

1.6.1計(jì)算機(jī)集成控制系統(tǒng)一個(gè)集成的理念是綁在一起的業(yè)務(wù)子系統(tǒng)，P11

工程和生產(chǎn)，在整個(gè)生產(chǎn)周期來(lái)創(chuàng)建一個(gè)平滑的制造業(yè)務(wù)，是machine.121，ICS占所有變量在做生意的過(guò)程中，這些變量之間的相互關(guān)系。

集成控制系統(tǒng)是針對(duì)改變控制詞義的細(xì)微差別的概念是在制造企業(yè)中的各種功能的應(yīng)用。他們也針對(duì)捆綁在一起的生產(chǎn)產(chǎn)品所需要的企業(yè)和各種處理功能的管理目標(biāo)。總之，icses旨在創(chuàng)建和控制一個(gè)單一的，經(jīng)營(yíng)設(shè)施和生產(chǎn)合作的綜合計(jì)劃，勞動(dòng)關(guān)系和諧企業(yè)的各部分之間。

如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，通信系統(tǒng)技術(shù)，可編程邏輯控制器（PLC），分布式控制系統(tǒng)，和面向用戶的信息系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)發(fā)，完善，和正在銷售的計(jì)算機(jī)芯片。這些系統(tǒng)通過(guò)完善設(shè)備，如傳感器，傳感器，變送器，接收器，支持測(cè)量手段，傳播媒介。這些元件和系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)集成控制系統(tǒng)的典型技術(shù)工具。1.6.2控制水平

未來(lái)工廠的成功實(shí)施將由分層控制結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)自上而下的設(shè)計(jì)如圖1.3所示。這樣的概念架構(gòu)應(yīng)該是一個(gè)自下而上的方式逐步實(shí)現(xiàn)。P12

在最低一級(jí)，3級(jí)，系統(tǒng)集中在個(gè)別機(jī)器或過(guò)程控制。這一水平更高級(jí)別的控制系統(tǒng)或運(yùn)營(yíng)商接收指令。它是控制的初級(jí)階段，通常是最快的表演水平。2級(jí)的時(shí)候，相關(guān)的或連續(xù)的機(jī)器或過(guò)程是聯(lián)系在一起的動(dòng)態(tài)。這一層提供進(jìn)程間的協(xié)調(diào)，產(chǎn)生最佳的測(cè)序，吞吐量最大化，以及資金和材料使用的改進(jìn)。仿真預(yù)測(cè)的冷門，瓶頸或幫助工程師提高業(yè)務(wù)開(kāi)始出現(xiàn)。

通常，比3級(jí)2級(jí)控制需要更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)響應(yīng)一個(gè)行動(dòng)。在某些情況下，控制作用是以人為本。

全系統(tǒng)一起出現(xiàn)在1級(jí)。采用資源規(guī)劃系統(tǒng)，高層次的動(dòng)態(tài)模擬器，維護(hù)規(guī)劃系統(tǒng)和其他工具，整個(gè)復(fù)雜的可以控制住。這一級(jí)別的控制仍然是用于實(shí)時(shí)控制。然而，控制行動(dòng)是在天階緩慢。建筑可以被定義為任何設(shè)計(jì)或排列有序的人，即，認(rèn)為目前，物理，和計(jì)算機(jī)的邏輯安排。圖1.4所示的結(jié)構(gòu)是通過(guò)快速，可靠P13

通信技術(shù)和一個(gè)單一的，明確的數(shù)據(jù)庫(kù)。這種架構(gòu)的一個(gè)缺點(diǎn)是，如果任何垂直的線斷了，整個(gè)系統(tǒng)的一部分是孤立的。

1.6.3分布式控制

圖1.3回顧顯示控制分布如圖1.4所示。因此，分布式控制意味著分權(quán)。

分布式控制的基本要求是將信息從一臺(tái)液位控制器到另一個(gè)或從一臺(tái)電腦到另一。因此，互信息是通過(guò)對(duì)等計(jì)算機(jī)或控制器間的協(xié)調(diào)機(jī)械和過(guò)程功能的產(chǎn)品從生產(chǎn)過(guò)程到下一步。

實(shí)時(shí)機(jī)械工業(yè)過(guò)程控制要求的相關(guān)過(guò)程元素的感覺(jué)輸入和協(xié)調(diào)毫秒的響應(yīng)。它是使分權(quán)概念如此重要的實(shí)時(shí)性要求。監(jiān)控和管理功能，實(shí)時(shí)通信不那么關(guān)鍵，不得干擾時(shí)間的關(guān)鍵控制回路。

1.6.4廠溝通

溝通是傳遞情報(bào)的來(lái)源和接收點(diǎn)之間的information.131有其獨(dú)特的語(yǔ)法，數(shù)據(jù)通信序列或結(jié)構(gòu)的改變。數(shù)據(jù)通信通常涉及計(jì)算機(jī)編碼信息的運(yùn)動(dòng)電傳動(dòng)裝置。一個(gè)工廠通信系統(tǒng)的心臟是一個(gè)數(shù)字計(jì)算機(jī)或一組相互連接，每一個(gè)可能有人類，數(shù)據(jù)庫(kù)，機(jī)器，和終端接口。這些設(shè)備的范圍從簡(jiǎn)單到智能。他們是連接到一個(gè)主機(jī)和一個(gè)完整的終端，集中器，遠(yuǎn)程處理器，機(jī)，調(diào)制解調(diào)器，多路網(wǎng)絡(luò)，以形成一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)。

每臺(tái)計(jì)算機(jī)在其履行在其位置的任務(wù)要求的基礎(chǔ)上選擇的能力。個(gè)體在不同處理器P14

速度，界面，語(yǔ)言，和其他特性。然而，重要的是，他們?cè)诜峙浣o他們的責(zé)任績(jī)效是有效的。作為一個(gè)結(jié)果，一個(gè)工廠通信系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的綜合系統(tǒng)，必須在一個(gè)中央位置之間的雙向數(shù)據(jù)傳輸（主機(jī)）和遠(yuǎn)程終端，計(jì)算機(jī)，數(shù)據(jù)庫(kù)，機(jī)器，等等。在計(jì)算機(jī)的控制下，系統(tǒng)必須得到可靠的和高質(zhì)量的數(shù)據(jù)用戶在正確的時(shí)間。通信的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是獲得了在工廠車間的控制系統(tǒng)分?jǐn)?shù)據(jù)和所有其他操作消除代價(jià)高昂的錯(cuò)誤，提高產(chǎn)品質(zhì)量，并提高生產(chǎn)率。1.6.1網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

期限結(jié)構(gòu)是目前常用的描述網(wǎng)絡(luò)。一種網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，如圖

1.5所示，描述了網(wǎng)絡(luò)中的組件，它們?nèi)绾芜\(yùn)作，以及他們采取什么形式。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)包括硬件，軟件，數(shù)據(jù)鏈路控制（DLC），拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，。1。硬件

網(wǎng)絡(luò)中的物理設(shè)備稱為硬件。P15

典型的設(shè)備有電腦，調(diào)制解調(diào)器，，終端，機(jī)，控制器，等。2軟件。

軟件由一組程序，程序，有時(shí)，對(duì)通信系統(tǒng)運(yùn)行相關(guān)的文件。通信軟件（CSW），應(yīng)用程序（AP），網(wǎng)絡(luò)控制程序（NCP），操作系統(tǒng)（OS），和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS）的軟件。3協(xié)議。

一個(gè)協(xié)議定義了如何建立通訊網(wǎng)絡(luò)組件，數(shù)據(jù)交換，并終止通信。協(xié)議本質(zhì)上是慣例，正式設(shè)置或規(guī)則，在通訊過(guò)程中關(guān)于被交換的格式和內(nèi)容的信息。實(shí)施和使用復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)更方便，更

高級(jí)別的協(xié)議可能在一個(gè)分層的方式使用低層協(xié)議。4數(shù)據(jù)鏈路控制。

數(shù)據(jù)鏈路包括電子設(shè)備，以數(shù)字形式的許可證信息自動(dòng)傳輸。它是一個(gè)組件，或安裝的設(shè)備如電子設(shè)備，終端，和機(jī)器的接口電路，在一個(gè)特定的方式來(lái)允許信息交換之間的安裝操作。具體操作方法是通過(guò)傳輸代碼，定義的傳輸模式，和方向的控制。在使用鏈路控制協(xié)議兩大類今天：

（1）異步，即比特流傳送和接收率不均勻（異步）。（2）同步，即比特流在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)工作在同步時(shí)鐘固定利率轉(zhuǎn)移。數(shù)據(jù)流和從許多點(diǎn)和鏈接在網(wǎng)絡(luò)必須控制有序。發(fā)送和接收站點(diǎn)必須知道識(shí)別和被傳輸?shù)南⒃谒袦y(cè)序P16

用戶。站點(diǎn)之間的連接路徑通常是由多個(gè)共享作為用戶，多點(diǎn)配置。

多點(diǎn)線，有時(shí)稱為多點(diǎn)線，有幾個(gè)子控制器的線下分享時(shí)間通信線路

一個(gè)中心站點(diǎn)控制。

所有這些需求提供數(shù)據(jù)鏈路控制。他們管理整個(gè)通信路徑的數(shù)據(jù)信息流，或鏈接。在本質(zhì)上，它們是由軟件和硬件的結(jié)合體位于網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)站點(diǎn)協(xié)議特殊種類。通過(guò)通信鏈路，DLC協(xié)議提供數(shù)據(jù)終端設(shè)備之間的信息交換的可靠性。在網(wǎng)絡(luò)中典型的DLC功能如下：

（1）同步的發(fā)送者和接收者。

（2）控制的發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。

（3）傳動(dòng)誤差檢測(cè)和恢復(fù)兩點(diǎn)之間。

（4）維護(hù)意識(shí)的鏈接情況。5拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

拓?fù)涿枋龅囊亟M成的通信網(wǎng)絡(luò)，是平面設(shè)計(jì)，它是系統(tǒng)的形狀。通信

系統(tǒng)可以以多種方式實(shí)現(xiàn)。典型的通信系統(tǒng)的線，無(wú)線電連接，網(wǎng)絡(luò)，串行連接，并聯(lián)連接和電源線系統(tǒng)調(diào)制。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇取決于因素，如成本，響應(yīng)時(shí)間，吞吐量，負(fù)載共享，和能力的需要。

6局部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)。

一個(gè)局域網(wǎng)（LAN）是一個(gè)在本地運(yùn)行的通信網(wǎng)絡(luò)。從幾百到幾千英尺的建筑物或其他設(shè)施內(nèi)。局域網(wǎng)是由一個(gè)人或組織的操作，因此，由聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC）規(guī)定不受或州公共事業(yè)委員會(huì)P17

（市局）。局域網(wǎng)連接的資源共享和分布式處理環(huán)境中的交際目的設(shè)備的各種手段，如圖1.6所示。那就是，所有設(shè)備必須在一個(gè)CIM環(huán)境交流可以連接在一起，通過(guò)某種形式的公共接口如蘭。一個(gè)有效的局域網(wǎng)具有特定的特征。典型的有以下這些：?是在一個(gè)中等大小的地理區(qū)域（辦公室，實(shí)驗(yàn)室，工廠，建筑，工業(yè)，或校園，例如）。

?具有中高速數(shù)據(jù)通道（S）。?提供可靠的通信。

?擁有和使用由單一組織。?連接獨(dú)立的設(shè)備而不是設(shè)備及其外圍設(shè)備。P18

局域網(wǎng)通常有四個(gè)主要組成部分，服務(wù)于終端用戶之間的數(shù)據(jù)傳輸：用戶工作站，協(xié)議控制邏輯，介質(zhì)界面，和物理路徑。

1）用戶工作站

用戶工作站是用來(lái)完成應(yīng)用程序。該站可以從文字處理器主機(jī)電腦什么。2）協(xié)議控制邏輯

協(xié)議控制邏輯接收用戶的信息并將其轉(zhuǎn)換成一個(gè)協(xié)議，可以在局域網(wǎng)內(nèi)達(dá)到所需的位置，協(xié)議控制邏輯控制局域網(wǎng)，為最終用戶提供的網(wǎng)絡(luò)接入。3）介質(zhì)界面

介質(zhì)接口函數(shù)產(chǎn)生的電氣信號(hào)在局域網(wǎng)上傳輸。路徑和協(xié)議控制邏輯之間的接口可以采取幾種形式，典型的是CATV（有線電視）水龍頭，紅外通道紅外二極管，微波天線和復(fù)雜的激光光纖發(fā)光半導(dǎo)體。4）物理路徑

一個(gè)局域網(wǎng)的路徑可以由同軸電視電纜，同軸電纜基帶電纜，雙絞線，光纖，微波。有線電視的同軸電纜是用來(lái)在許多網(wǎng)絡(luò)由于具有高容量，一個(gè)非常好的信噪比，信號(hào)低輻射，低錯(cuò)誤率。7拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。

有許多類型和規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)。一些局域網(wǎng)系統(tǒng)是由一個(gè)組織所擁有。其他的則是由國(guó)家或國(guó)際公共網(wǎng)絡(luò)，可以被用戶訪問(wèn)所有。在許多情況下，局域網(wǎng)系統(tǒng)也可以連接到公共網(wǎng)絡(luò)和能夠訪問(wèn)它們。

網(wǎng)絡(luò)連接配置（拓?fù)洌?，?dāng)看到圖1.7。每種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以構(gòu)成一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)或可以是一個(gè)大型網(wǎng)絡(luò)的一部分。P19

星網(wǎng)是一個(gè)集中的網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)設(shè)備連接到一個(gè)中央控制點(diǎn)上。

一個(gè)環(huán)網(wǎng)，有時(shí)被稱為一個(gè)循環(huán)，是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)設(shè)備連接到下一個(gè)序列是在一個(gè)封閉的，循環(huán)的方式。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有兩種可能的路徑，在每一個(gè)方向。

一個(gè)總線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)由一個(gè)單一的共享線，所有的設(shè)備都連接。

在一個(gè)層次網(wǎng)絡(luò)，中央根節(jié)點(diǎn)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)控制。連接到根的次要節(jié)點(diǎn)可以前端處理機(jī)（FEP），依次連接意義較小的三節(jié)點(diǎn)。層次結(jié)構(gòu)可以由一個(gè)大型計(jì)算機(jī)有幾個(gè)較小的控制設(shè)備連接到自己的終端的整體控制。

多連通拓?fù)湫枰娜魏喂?jié)點(diǎn)對(duì)保證失敗的一個(gè)路徑或節(jié)點(diǎn)的事件的可用性和可靠性之間的至少兩條路徑。

無(wú)約束的網(wǎng)絡(luò)很常見(jiàn)。長(zhǎng)期無(wú)約束僅僅意味著配置并不局限于某一特定種P20連接。

今天許多局域網(wǎng)系統(tǒng)是可用的。所有使用基帶，寬帶，或兩者。在基帶，行脈沖，在開(kāi)關(guān)條件。因?yàn)檫@些脈沖仍然是方波直流，他們不需要額外的特殊處理和調(diào)制，使過(guò)程相對(duì)便宜。除非模擬語(yǔ)音信號(hào)已被數(shù)字化是不可能把語(yǔ)音和數(shù)據(jù)。

寬帶技術(shù)需要一個(gè)轉(zhuǎn)化過(guò)程，因此更加昂貴。獲得的優(yōu)點(diǎn)是語(yǔ)音，視頻，數(shù)據(jù)都可以在同一信道發(fā)送。設(shè)施可以共享通過(guò)頻率信道配置允許所有設(shè)備同時(shí)操作。流行的調(diào)制和復(fù)用技術(shù)可以因?yàn)楹軐挼念l率范圍內(nèi)是可用的。

第二章

P21

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)熱門的話題，這些天，各大報(bào)紙，流行雜志，專業(yè)雜志，甚至廣播和電視都在談?wù)摗靶浴焙汀皣?guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施，信息高速公路”。讓我們想象一下，一個(gè)國(guó)際信息高速公路可能看起來(lái)像：

來(lái)自世界各地的?用戶將能夠連接到網(wǎng)絡(luò)。會(huì)有大學(xué)，政府機(jī)構(gòu)和高速接入，全球商業(yè)設(shè)施。

?網(wǎng)絡(luò)將使用標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議。通信協(xié)議是建立一系列的法規(guī)數(shù)據(jù)交換的一致性（處理器和終端之間提供訪問(wèn)），不管什么品牌的電腦使用，無(wú)論是操作系統(tǒng)，無(wú)論計(jì)算機(jī)的尺寸。

?用戶在這樣的全球網(wǎng)絡(luò)將能夠交換電子郵件

另一個(gè)消息傳遞的瞬間，在幾秒或幾分鐘否則。網(wǎng)絡(luò)可以讓不只是一對(duì)一的通信，但也將提供工具，讓相隔距離個(gè)人組

和時(shí)間進(jìn)行討論。

?網(wǎng)絡(luò)將提供一個(gè)簡(jiǎn)單的，用戶登錄的標(biāo)準(zhǔn)方法

世界各地的計(jì)算機(jī)上。個(gè)人將利用這不僅從他們的家中或辦公室，但也會(huì)利用網(wǎng)絡(luò)在旅行的時(shí)候，他們可以回家。

?導(dǎo)航工具將很容易為個(gè)人巡航網(wǎng)絡(luò)，

看大學(xué)，商家提供的信息，圖書(shū)館，

基礎(chǔ)，和個(gè)人。

?指數(shù)）Q工具允許用戶去瀏覽大型數(shù)據(jù)庫(kù)，快速定位感興趣的文檔。

?用戶將能夠檢索和播放電影，聲音，和多媒體文件。P22?網(wǎng)絡(luò)將支持實(shí)時(shí)通信：人們可以互相交談在線（打字，或者，使用合適的設(shè)備，通過(guò)音頻鏈接），甚至?xí)镁W(wǎng)絡(luò)游戲的實(shí)時(shí)虛擬現(xiàn)實(shí)游戲。

?最后，網(wǎng)絡(luò)將是一個(gè)雙向的公路。用戶并不認(rèn)為自己是消費(fèi)者；相反，工具會(huì)使人成為一個(gè)信息提供者相對(duì)容易。個(gè)人可以發(fā)布簡(jiǎn)歷，他們寫(xiě)了論文，他們的家庭照片，他們的作品。

互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)真正的，功能，全球數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。所以，互聯(lián)網(wǎng)可以被具，如Gopher，萬(wàn)維網(wǎng)，和WAIS，用戶可以檢索從天文到生物多樣性對(duì)人類基因組計(jì)劃的流行病學(xué)信息生態(tài)的一切。?文學(xué)經(jīng)典作品都可以自由地在互聯(lián)網(wǎng)上，通過(guò)一組被稱為“古騰堡計(jì)劃的努力。”冠軍在線包括莎士比亞，圣經(jīng)的作品，自傳°F弗雷德里克道格拉斯，和更多。

?文字都不是你會(huì)發(fā)現(xiàn)；使用合適的設(shè)備，你可以聽(tīng)音頻文件在互聯(lián)網(wǎng)上。你可以找到歷史的片段P23

的聲音，樣本的音樂(lè)，和較長(zhǎng)的音頻文件如總統(tǒng)辯論和采訪，發(fā)表一個(gè)“無(wú)線電”格式。

?當(dāng)前天氣預(yù)報(bào)和天氣圖都可以從互聯(lián)網(wǎng)上的造”或“遠(yuǎn)程制造”?！?/p>

2.1網(wǎng)絡(luò)支持服務(wù)2.1.1電子信箱

最早的一個(gè)電子郵件系統(tǒng)是在早期的ARPANET建立，當(dāng)兩開(kāi)發(fā)商開(kāi)始發(fā)送短信給對(duì)方使用吉祥物網(wǎng)絡(luò)。這些天以來(lái)的電子郵件，或電子郵件，已成為一個(gè)熟悉的概念。它已被部署在大型平臺(tái)如IBM教授，在不同的局域網(wǎng)提供。今天，電子郵件已經(jīng)成為互聯(lián)網(wǎng)的重要工具，用戶發(fā)送短信，對(duì)方基本服務(wù)。2.1.2地鼠

InternetGopher命名為其國(guó)內(nèi)的吉祥物，明尼蘇達(dá)大學(xué)。Gopher是一個(gè)簡(jiǎn)單的工具，比較容易實(shí)現(xiàn)。它是P24

描述為一個(gè)文件傳輸工具；事實(shí)上，地鼠可交付文件，文件清單，和指標(biāo)。因此，Gopher服務(wù)器不僅可以提供文字信息，還組織網(wǎng)絡(luò)資源瀏覽列表。2.1.3萬(wàn)維網(wǎng)

這個(gè)工具是更為雄心勃勃的模式提供互聯(lián)網(wǎng)上的信息，而不是提供簡(jiǎn)單的文件夾與文件的線路描述，WWW提供超文本。簡(jiǎn)而言之，這就意味著，一個(gè)文件可以包含嵌入的鏈接到其他文件在text.111用戶點(diǎn)擊該嵌入式鏈接的地方，和其他的文檔顯示在屏幕上。一個(gè)工具，稱為馬賽克，是一個(gè)多平臺(tái)，多用工具的介紹有助于引導(dǎo)WWW從超文本模式型和小型企業(yè)。許多大公司（和一些小的）直接訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)；其他公司訂閱的撥號(hào)接入服務(wù)的人員使用。

2.3互聯(lián)網(wǎng)的起源

互聯(lián)網(wǎng)的歷史可以追溯到上世紀(jì)60年代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的早期階段。今天，當(dāng)許多工作組擁有個(gè)人電腦在局域網(wǎng)（LAN）連接

在一起，它讓世界在大型機(jī)為主，是比較困難的，并讓這些主機(jī)互相交談是一個(gè)大膽的新concept.121但實(shí)現(xiàn)的開(kāi)始和今天的互聯(lián)網(wǎng)并行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)本身的演化發(fā)展是很重要的。

對(duì)美國(guó)國(guó)防部的一個(gè)機(jī)構(gòu)，高級(jí)研究計(jì)劃局，發(fā)出了連接四初始網(wǎng)站七月1968建議的要求。最初的網(wǎng)站是斯坦福研究院，加州大學(xué)洛杉磯分校，圣塔巴巴拉分校，和猶他大學(xué)。

四站點(diǎn)連接在1969的秋天，標(biāo)志著的誕生

今天的互聯(lián)網(wǎng)先驅(qū)。

在這些早期的互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，阿帕網(wǎng)的設(shè)計(jì)界的認(rèn)可，他們需要建立一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)，但是網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)。各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的發(fā)展，和P26

阿帕網(wǎng)社區(qū)希望能夠?qū)⑦@些不同的網(wǎng)絡(luò)連接在一起。在今天的互聯(lián)網(wǎng)TCP/IP支持通信的基本協(xié)議（傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議）是在上世紀(jì)70年代中期由VintonCerf和斯坦福大學(xué)的羅伯特-卡恩BBN。

阿帕網(wǎng)不斷成長(zhǎng)和發(fā)展更多的設(shè)備（其中許多是國(guó)防部門或研究所聯(lián)系的國(guó)防部）

成為了網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)。而網(wǎng)絡(luò)正在成長(zhǎng)為一個(gè)全國(guó)性的網(wǎng)絡(luò)，在施樂(lè)公司的帕洛阿爾托研究中心的研究人員正在開(kāi)發(fā)的技術(shù)之一，用于局域網(wǎng)的以太網(wǎng)。

以太網(wǎng)成為一個(gè)重要的標(biāo)準(zhǔn)，如何實(shí)現(xiàn)一個(gè)局域網(wǎng)。同時(shí)，DARPA（改名為ARPA）資助的TCP/IP支持集成到版本的UNIX

操作系統(tǒng)，加州大學(xué)伯克利分校的發(fā)展。當(dāng)公司開(kāi)始推銷強(qiáng)大的，獨(dú)立的工作站運(yùn)行UNIX，TCP/IP已經(jīng)內(nèi)置到操作系統(tǒng)軟件，和供應(yīng)商如太陽(yáng)的背面提供了一個(gè)以太網(wǎng)端口。TCP/IP以太網(wǎng)成為工作站連接到另一個(gè)常用的方法。

到了上世紀(jì)80年代中期，TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)中使用眾多的校園校園（廣泛）的鏈接，和相同的協(xié)議被用于許多局域網(wǎng)和校園網(wǎng)。

第三章

3.1引言

我們?cè)趧?chuàng)造歷史的觀點(diǎn)，歷史，將在世界人民的未來(lái)扮演重要的角色。改變一般被認(rèn)為是漸進(jìn)的。然而，突然而迅速的變化，我們?cè)谶^(guò)去的幾年中看到的，或是具體的，在新的科學(xué)和技術(shù)的進(jìn)步，已經(jīng)非常明顯，這些都會(huì)影響我們的想法，我們的工作方式，我們的互動(dòng)，特別是我們的制造。兩個(gè)最重要的變化是：全球化和快速變化，它（信息技術(shù)）。

我們生活在信息時(shí)代。我們可以坐在家里得到的信息

在世界上的事件。電視是有限維。電腦已成為無(wú)窮維。的地方，你可以訪問(wèn)和豐富的信息，你可以得到的事情你可以完成多種數(shù)量已經(jīng)達(dá)到驚人的比例已經(jīng)?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展以及相關(guān)的服務(wù)器已經(jīng)為我們通過(guò)信息高速公路鋪平了道路。

讓我們先來(lái)分析變化的基本骨干，即信息技術(shù)。進(jìn)步是多方面的硬件和軟件。計(jì)算機(jī)變得越來(lái)越強(qiáng)大，越來(lái)越靈活。進(jìn)化是從20世紀(jì)50年代的簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)處理機(jī)器的知識(shí)處理系統(tǒng)。軟件和硬件的進(jìn)步是非常重要的。一些如互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，萬(wàn)維網(wǎng)服務(wù)器，數(shù)字圖書(shū)館，互動(dòng)學(xué)習(xí)工具，虛擬教室和多媒體，等，給人們的日常生活中不用制造它們的重要性應(yīng)力。知識(shí)就是力量，這是有利于儲(chǔ)存，處理和傳輸知識(shí)。這將極大地影響人們的生產(chǎn)方式，教育市場(chǎng)。P29

現(xiàn)在讓我們來(lái)觀察全球化進(jìn)程。社會(huì)已經(jīng)從一個(gè)封閉的市場(chǎng)，一個(gè)封閉的制造場(chǎng)所開(kāi)放。它不再需要有集中的生產(chǎn)設(shè)施。該功能可以分布。設(shè)計(jì)可以在法國(guó)完成，制造可以在墨西哥，印度尼西亞或其他國(guó)家的成本可能會(huì)保持在較低水平；生產(chǎn)計(jì)劃可以在美國(guó)發(fā)展；營(yíng)銷策略在香港和中國(guó)大陸生產(chǎn)的部分服務(wù)。這樣一個(gè)全球化導(dǎo)致政府之間的跨文化對(duì)話，企業(yè)，社會(huì)，最重要的是個(gè)人。我們的制造業(yè)者都集中在制造過(guò)程中，材料和方法。雖然這些仍然是極其重要的，它變得越來(lái)越明顯，我們也需要關(guān)注額外的動(dòng)力，是由于全球化和信息爆炸，2。

我們需要意識(shí)到采購(gòu)，生產(chǎn)和銷售與反饋是在全球化過(guò)程中制造生命周期的主要成分。我們需要到達(dá)隨著環(huán)境約束實(shí)現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)原因。這是我們模型的全球化過(guò)程和使用的數(shù)據(jù)到?jīng)Q策的必要。為了做到這一點(diǎn)，首先要了解目前的技術(shù)。而且很明顯，全球的圖。

3.3萬(wàn)維網(wǎng)的作用

萬(wàn)維網(wǎng)（WWW）是一個(gè)龐大的客戶端和服務(wù)器的集合，支持WWW協(xié)議，超文本傳輸協(xié)議（HTTP）在互聯(lián)網(wǎng)上。HTTP是自1990

以來(lái)使用WWW?？蛻舳?服務(wù)器協(xié)議是簡(jiǎn)單的概念。一個(gè)客戶端程序，想要做什么，一個(gè)服務(wù)器程序提供了“”的東西。一個(gè)客戶端程序發(fā)出請(qǐng)求到服務(wù)器。一個(gè)服務(wù)器程序，等待客戶端的請(qǐng)求，客戶端通常作用于單個(gè)用戶或作為用戶程序的要求。協(xié)議是客戶端可以請(qǐng)求到服務(wù)器的方式，如何定義服務(wù)器應(yīng)該回答這些要求。

作為一種手段，創(chuàng)建文件在WWW，超文本標(biāo)記語(yǔ)言（HTML）一般是用。然而其他一些類型的文件，如圖像，聲音和視頻，也可以存儲(chǔ)。WWW的客戶也被稱為P31

Web瀏覽器。瀏覽器程序是一種程序，可以由客戶稱目前某些類型的文件。WWW的一個(gè)最重要的好處是不同類型機(jī)器的連接。網(wǎng)絡(luò)中幾個(gè)不同的機(jī)器可以連接都可以通過(guò)HTTP非常有效地溝通。最近的進(jìn)展是虛擬現(xiàn)實(shí)建模語(yǔ)言（VRML）為三維世界，創(chuàng)造和Java，用于在客戶端site.131程序?qū)崟r(shí)執(zhí)行語(yǔ)言

總之，對(duì)客戶做以下網(wǎng)站：（1）幫助用戶形成一個(gè)請(qǐng)求。（2）發(fā)送用戶的請(qǐng)求到服務(wù)器。（3）告知請(qǐng)求狀態(tài)的用戶。

（4）提供給用戶的結(jié)果正確解碼的在線文檔，HTML文檔的渲染和適當(dāng)?shù)挠^眾傳遞各種文件。Web服務(wù)器做以下：（1）接收請(qǐng)求。（2）驗(yàn)證請(qǐng)求。

（3）檢索和適當(dāng)形式的數(shù)據(jù)。（4）信息傳遞給請(qǐng)求的客戶機(jī)?？梢允褂玫腤WW：（1）發(fā)布文件和信息。（2）傳輸方案。（3）存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和信息（數(shù)字圖書(shū)館）。這是說(shuō)，量的數(shù)

據(jù)收集和聚集在各學(xué)科在過(guò)去十年超過(guò)所有的數(shù)據(jù)已經(jīng)收集過(guò)。所以WWW創(chuàng)造了新的挑戰(zhàn)究。（3）網(wǎng)絡(luò)和制造教育。

在下面的部分中本文我們將探討這三個(gè)基本觀點(diǎn)。3.5網(wǎng)絡(luò)和生產(chǎn)實(shí)踐

讓我們考慮一個(gè)典型的情況，探討在網(wǎng)絡(luò)世界未來(lái)的全球制造業(yè)的性質(zhì)?？蛻粑挥诼迳即壱螽a(chǎn)品制造公司XYZ。我們假設(shè)公司有自己的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)位于墨爾本，澳大利亞；工藝規(guī)劃在大阪，日本；和制造廠在上海，中國(guó)。客戶坐在家里，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)的連接可以提供的功能要求或產(chǎn)品本身的名字?？蛻舻囊笫窃诎拇罄麃唫鬟f到設(shè)計(jì)師。在這些網(wǎng)站的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)需要互相交流，也與其他站點(diǎn)的設(shè)計(jì)師想出的替代設(shè)計(jì)。在執(zhí)行描。這是必要的，設(shè)計(jì)師傳達(dá)自己的理解簡(jiǎn)單或單純的技術(shù)術(shù)語(yǔ)，取決于客戶。協(xié)同服務(wù)，包括多媒體郵件和桌面視頻會(huì)議將在促進(jìn)這種相互作用是有用的。3.5.2互動(dòng)的企業(yè)團(tuán)隊(duì)之間

設(shè)計(jì)師，工藝規(guī)劃和生產(chǎn)（車間）必須與對(duì)方交流互動(dòng)，說(shuō)明，圖紙和到產(chǎn)品中的協(xié)作和合作的方式。例如，

設(shè)計(jì)師可以參考以往的設(shè)計(jì)；工藝人員可以使用過(guò)去的工藝計(jì)劃和生產(chǎn)產(chǎn)生的故事。設(shè)計(jì)人員可以共享一個(gè)共同的仿真工具，在公司的數(shù)字圖書(shū)館的居民。在進(jìn)行仿真，設(shè)計(jì)者可以交互與工藝人員溝通，廠家和客戶。團(tuán)隊(duì)可以咨詢?cè)诰€目錄，數(shù)競(jìng)爭(zhēng)決策在企業(yè)虛擬團(tuán)隊(duì)需要與外面的世界。例如，如果決定買一個(gè)組件是由虛擬設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，那么他們可能HAE上網(wǎng)購(gòu)物的組件。談判進(jìn)行到競(jìng)爭(zhēng)決策。貨幣交易可能必須進(jìn)行在網(wǎng)絡(luò)世界代替?zhèn)鹘y(tǒng)的發(fā)票和支付通過(guò)檢查等手段，要應(yīng)對(duì)新的概念“網(wǎng)絡(luò)賺錢”。151而且企業(yè)虛擬團(tuán)隊(duì)可能會(huì)與全球信息交互，計(jì)算資源和在線服務(wù)。3.6全球制造網(wǎng)絡(luò)

我們先總結(jié)一下我們的討論在全球制造網(wǎng)絡(luò)中的如下：

（1）設(shè)計(jì)，規(guī)劃，生產(chǎn)，消費(fèi)將在地理上分散的和不同的地方發(fā)生。（2）客戶將驅(qū)動(dòng)力：那就是，“客戶”的設(shè)計(jì)將是關(guān)鍵的概念。

（3）客戶整合，設(shè)計(jì)師，規(guī)劃師和生產(chǎn)者（制造商）將通過(guò)未來(lái)制造業(yè)將通過(guò)基于Web的想法實(shí)現(xiàn)。（4）實(shí)時(shí)在線質(zhì)量控制將通過(guò)智能集成診斷行使（IID）。

（5）全球制造系統(tǒng)將基于代理。我們將有特定任務(wù)的代理會(huì)做特定的任務(wù)。這些不會(huì)大專家系統(tǒng)。整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)將被視為P35

制造代理商協(xié)會(huì)：一些處理設(shè)計(jì)，一些與客戶打交道，一些制造業(yè)，一些控制，和一些與診斷等系統(tǒng)的整體演化出集體的相互作用。

（6）個(gè)人工作單元將靈活和自配置。自動(dòng)機(jī)理論的大量使用和分布式人工智能將是關(guān)鍵因素。這將允許快速原型。

總之，未來(lái)將嚴(yán)重依賴計(jì)算機(jī)。以下是一個(gè)典型的場(chǎng)景。顧客可以坐在終端前畫(huà)素描墊圖某一設(shè)備或產(chǎn)品，他/她想要的。計(jì)算機(jī)應(yīng)將自由概念草圖到設(shè)備（神器）。這應(yīng)該產(chǎn)生一個(gè)CAD繪圖，因此數(shù)據(jù)庫(kù)。這些數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)該由設(shè)計(jì)師拿出材料的常用規(guī)格。所有這些交流會(huì)在WWW世界發(fā)生?？蛻艉驮O(shè)計(jì)師能夠通過(guò)語(yǔ)音交互與對(duì)方溝通，圖形和跨終端的相互作用。一旦設(shè)計(jì)師開(kāi)始與一些近似設(shè)計(jì)，他/她應(yīng)該能夠和他工藝規(guī)劃和車間的人想出的計(jì)劃溝通過(guò)程。一旦制造業(yè)發(fā)起的IID方案將積極實(shí)施實(shí)時(shí)在線質(zhì)量控制。在每一個(gè)階段，計(jì)算系統(tǒng)將使得數(shù)據(jù)庫(kù)的檢索和更新會(huì)自動(dòng)。圖中顯示的概念。

第四章

4、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助制造

在我們的工業(yè)社會(huì)的歷史，許多發(fā)明已經(jīng)申請(qǐng)專利和新技術(shù)的發(fā)展?；萏啬岬目苫Q零件的概念，瓦特的蒸汽機(jī)，和福特的裝配線不過(guò)是一些發(fā)展，我們的工業(yè)時(shí)期最值得注意的。所有這些發(fā)展都影響了制造我們所知道的，在我們的歷史書(shū)，這些人得到了應(yīng)得的認(rèn)可?；蛟S單個(gè)的發(fā)展影響制造更快更明顯比以往任何技術(shù)是數(shù)字計(jì)算機(jī)。

由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)，制造的專業(yè)人士都想自動(dòng)化設(shè)計(jì)過(guò)程和使用數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)自動(dòng)制造過(guò)程。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/計(jì)算機(jī)輔助制造（CAD／CAM），如果成功實(shí)施，應(yīng)該去掉“墻”，歷來(lái)存在之間的設(shè)計(jì)和制造的部件。

CAD／CAM是指在設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中使用計(jì)算機(jī)。由于CAD/CAM的到來(lái)，其他方面發(fā)展：

（1）計(jì)算機(jī)圖形（CG）。（2）計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）。（3）計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與繪圖（CADD）。

（4）計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃（CAPP）。

這些附帶條件都是CAD／CAM的概念的具體方面。CAD/CAM本身是一個(gè)更廣泛，更具包容性的術(shù)語(yǔ)。它的核心是自動(dòng)化和集成manufacturing.111

CAD／CAM的一個(gè)關(guān)鍵目標(biāo)是產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可以用于制造產(chǎn)品而開(kāi)發(fā)的，產(chǎn)品設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫(kù)。當(dāng)成功實(shí)現(xiàn)了CAD／CAM，涉及到一個(gè)共享P40

一個(gè)公司的設(shè)計(jì)和制造的部件之間常見(jiàn)的數(shù)據(jù)庫(kù)。

交互式計(jì)算機(jī)圖形學(xué)（ICG）是CAD／CAM的重要作用。通過(guò)ICG的使用，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一個(gè)圖形設(shè)計(jì)在存放電子構(gòu)成的圖形圖像數(shù)據(jù)的產(chǎn)品形象。圖形圖像可以在一個(gè)二維（2-D），提出了三維（3-D），或固體的格式。ICG圖像使用等基本幾何特征的點(diǎn)，線，圓，曲線構(gòu)造。一旦創(chuàng)建，這些圖像可以很容易地編輯和以各種方式包括放大，縮小，旋轉(zhuǎn)操作，和運(yùn)動(dòng)。ICG系統(tǒng)主要有三部分組成（圖中）：（1）硬件，包括計(jì)算機(jī)和各種外圍設(shè)備；（2）軟件，包括計(jì)算機(jī)程序和技術(shù)手冊(cè)的系統(tǒng)（流行的CAD／CAM軟件使用ICG目前包括了AutoCAD，Pro/E，，UG，CATIA等）和I-DEAS和；（3）人的設(shè)計(jì)師，最重要的三個(gè)組成部分。

一個(gè)典型的ICG系統(tǒng)硬件配置包括一臺(tái)電腦，一個(gè)顯示終端，用于軟盤磁盤驅(qū)動(dòng)器，硬盤，或兩者；和輸入/輸出設(shè)備，如鍵盤，繪圖儀/打印機(jī)和掃描儀。這些P41

設(shè)備，隨著軟件的工具，是現(xiàn)代設(shè)計(jì)師們用來(lái)開(kāi)發(fā)和文檔設(shè)計(jì)。

ICG系統(tǒng)能通過(guò)允許設(shè)計(jì)者關(guān)注設(shè)計(jì)過(guò)程知識(shí)方面提高設(shè)計(jì)過(guò)程，如概念和判斷為基礎(chǔ)的決策。計(jì)算機(jī)執(zhí)行它更適合，如數(shù)學(xué)計(jì)算，存儲(chǔ)和檢索數(shù)據(jù)，以及各種重復(fù)操作如開(kāi)。

CAD/CAM4.1為理論基礎(chǔ)CAD／CAM為基礎(chǔ)是類似的，用來(lái)證明任何制造技術(shù)的改進(jìn)。它是一個(gè)需要不斷提高的生產(chǎn)力，質(zhì)量，和，反過(guò)來(lái)，競(jìng)爭(zhēng)力。也有其他原因，公司可以從CAD／CAM

的手動(dòng)流程進(jìn)行轉(zhuǎn)換：（1）提高生產(chǎn)率。（2）更好的質(zhì)量。

（3）更好的溝通。

（4）制造業(yè)常見(jiàn)的數(shù)據(jù)庫(kù)。（5）降低建造成本原型。（6）對(duì)客戶快速響應(yīng)。4.1.1提高生產(chǎn)力

在設(shè)計(jì)過(guò)程中，生產(chǎn)率提高CAD／CAM。耗時(shí)的任務(wù)，如數(shù)學(xué)計(jì)算，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索，可視化設(shè)計(jì)是由計(jì)算機(jī)處理，這給設(shè)計(jì)師更多的時(shí)間花在構(gòu)思并完成設(shè)計(jì)。此外，要求設(shè)計(jì)文件可與CAD／CAM的時(shí)間明顯減少。所有這些加在一起意味著更短的設(shè)計(jì)周期，縮短整個(gè)項(xiàng)目的完成時(shí)間，和更高的生產(chǎn)力。P42

4.1.2質(zhì)量更好

因?yàn)镃ADCAM讓設(shè)計(jì)師更專注于實(shí)際的設(shè)計(jì)問(wèn)題和耗時(shí)的，非生產(chǎn)任務(wù)，產(chǎn)品質(zhì)量的提高與CADCAM。CAD/CAM允許設(shè)計(jì)者檢測(cè)范圍更廣的設(shè)計(jì)方案（例如，產(chǎn)品特點(diǎn)）和分析每個(gè)選擇之前，選擇一個(gè)更徹底。此外，由于勞動(dòng)密集型的任務(wù)都由計(jì)算機(jī)完成，減少設(shè)計(jì)錯(cuò)誤發(fā)生。這些都導(dǎo)致更好的產(chǎn)品質(zhì)量。

4.1.3更好的溝通

設(shè)計(jì)文件，如圖紙，零件清單，材料清單，和規(guī)格的工具用于溝通設(shè)計(jì)那些制造它。更均勻，規(guī)范，準(zhǔn)確的這些工具，溝通會(huì)更好。因?yàn)镃AD/CAM導(dǎo)致更均勻，標(biāo)準(zhǔn)，和準(zhǔn)確的資料，提高了通信。

4.1.4常用數(shù)據(jù)庫(kù)

這是一個(gè)CAD/CAM的最重要的好處。隨著CAD／CAM的數(shù)據(jù)，生成一個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程中可用于生產(chǎn)的產(chǎn)品。他們共享一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)有助于消除分離設(shè)計(jì)和制造功能的古老的4twair（圖4.2）。

4.1.5原型成本降低

與手工設(shè)計(jì)，模型和原型的設(shè)計(jì)必須制作和測(cè)試，增加了成品的成本。隨著CAD／CAM，計(jì)算機(jī)三維模型可以降低，在某些情況下，消除建設(shè)昂貴的原型的需要。固體建模允許設(shè)計(jì)師用電腦模型代替在許多情況下，CAD/CAM功能原型等。4.1.6更快響應(yīng)客戶

響應(yīng)時(shí)間是至關(guān)重要的制造。需要多長(zhǎng)時(shí)間來(lái)填補(bǔ)P43客戶的訂單？時(shí)間越短越好?？焖俚捻憫?yīng)時(shí)間是在競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵之一。今天，以最快的響應(yīng)時(shí)間是廠家可能用最低的出價(jià)贏得合同?？s短整個(gè)設(shè)計(jì)周期，提高設(shè)計(jì)和制造的組件之間的通信，CAD/CAM可以提高公司的響應(yīng)時(shí)間。CAD/CAM4.2的歷史發(fā)展CAD／CAM的發(fā)展歷史已經(jīng)緊跟計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)應(yīng)了ICG技術(shù)的發(fā)展。領(lǐng)先的CAD／CAM重大的發(fā)展始于20世紀(jì)50年代后期和1960年代初期。這首先是發(fā)展，在麻省理工學(xué)院（MIT），自動(dòng)的P44

編程工具（APT）的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。

APT的目的是簡(jiǎn)化數(shù)控機(jī)床零件程序的開(kāi)發(fā)。這是第一個(gè)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言是用于此目的的。APT語(yǔ)言的代表向自動(dòng)化生產(chǎn)的重要一步過(guò)程。

在CAD／CAM的發(fā)展史上的又一重大發(fā)展緊隨其后的APT，麻省理工也發(fā)達(dá)，被稱為畫(huà)板項(xiàng)目。這個(gè)項(xiàng)目，伊凡薩瑟蘭誕生了ICG的概念。畫(huà)板項(xiàng)目是第一次使用了計(jì)算機(jī)上創(chuàng)建和實(shí)時(shí)顯示CRT操作圖形圖像。

在上世紀(jì)60和70年代的其余部分，CAD的不斷發(fā)展，一些供應(yīng)商為自己的名字生產(chǎn)和銷售交鑰匙工程CAD系統(tǒng)。這是完整的系統(tǒng)，包括硬件，軟件，維護(hù)和培訓(xùn)作為一個(gè)包裝出售。這些早期的系統(tǒng)被配置在大型機(jī)和小型機(jī)。作為一個(gè)結(jié)果，他們?cè)谥行⌒椭圃炱髽I(yè)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模接受太貴了。

到了20世紀(jì)70年代，它變得清晰，微機(jī)將最終在CAD/CAM的進(jìn)一步發(fā)展起到一定的作用。然而，早期的計(jì)算機(jī)沒(méi)有處理能力，內(nèi)存，或圖形功能所需的ICG。因此，早期的CAD/CAM配置在微機(jī)系統(tǒng)失敗。

1983IBM推出了PC，第一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)的處理能力，內(nèi)存和圖形功能，可用于CAD／CAM。這對(duì)一個(gè)LED的數(shù)量在迅速增加，CAD/CAM供應(yīng)商。1989，對(duì)CAD／CAM基于微機(jī)裝置和基于大型機(jī)和小型機(jī)的數(shù)量。4.3電腦設(shè)計(jì)

電腦已經(jīng)在日常工作與設(shè)計(jì)的一個(gè)重要影響是完成。它可以用在很多方面做很多事情。P45

然而，使用計(jì)算機(jī)所有完成的設(shè)計(jì)工作分為四大類：（1）造型設(shè)計(jì)。（2）設(shè)計(jì)分析。（3）設(shè)計(jì)審查。（4）設(shè)計(jì)文件。

4.3.1設(shè)計(jì)建模

在CAD/CAM設(shè)計(jì)建模，開(kāi)發(fā)了產(chǎn)品幾何模型描述了部分?jǐn)?shù)學(xué)。數(shù)學(xué)描述

轉(zhuǎn)換為圖形的形式顯示在陰極射線管（CRT）。的

幾何模型還允許圖形圖像可以很容易地編輯和操縱一次顯示。這個(gè)過(guò)程開(kāi)始時(shí)，設(shè)計(jì)器創(chuàng)建一個(gè)圖形圖像使用一種特殊的ICG軟件包。圖像是通過(guò)輸入命令使計(jì)算機(jī)構(gòu)建圖像的點(diǎn)，生成線，圓，曲線。要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)圖形圖像，計(jì)算機(jī)必須翻譯成相應(yīng)的幾何特征的數(shù)學(xué)模型。看來(lái)設(shè)計(jì)師作為一個(gè)圖形圖像存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中的一系列數(shù)學(xué)坐標(biāo)。作為設(shè)計(jì)師的命令修改或操縱的圖形圖像，計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)學(xué)模型。計(jì)算機(jī)必須首先在它可以改變圖像變化的幾何模型，它必須在它可以顯示字符計(jì)算的數(shù)學(xué)坐標(biāo)的幾何特征。

圖形圖像顯示有三種格式：（1）二維或二維（2）two-and-a-half-dimensional或21/二維

（3）三維或三維效果。這三種格式進(jìn)行了fig.4.3，4.4和4.5。二維圖形圖像顯示一個(gè)正（平）表示，通常顯示兩個(gè)或兩個(gè)P47

多個(gè)視圖（例如，前，前，右）。21/二維圖形圖像是斜的表示。

三維圖形圖像可能是一個(gè)線框模型或一個(gè)真正的三維實(shí)體模型（偏）。

通訊可以進(jìn)一步提高時(shí)，圖像的顏色會(huì)顯示出來(lái)。CAD／CAM的許多功能，包括有限元分析，三維實(shí)體建模，和，比較容易理解的圖形圖像顯示的顏色。具體應(yīng)用如管道圖紙更易于閱讀顯示在適當(dāng)?shù)母鞣N顏色。

當(dāng)圖像都只有一種顏色顯示，有時(shí)很難確定何時(shí)線交叉或下，什么是近，什么是遠(yuǎn)，什么是失真圖像與原圖像是什么（如有限元分析的情況下），和層某一部分上。色彩的運(yùn)用可以更明確的區(qū)分上下，遠(yuǎn)近，和原來(lái)的和扭曲的。它也有助于澄清許多組成的物體表面或幾個(gè)組成部分。

4.3.2設(shè)計(jì)分析

電腦簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)分析階段P48

過(guò)程明顯。一旦設(shè)計(jì)已被開(kāi)發(fā)，有必要分析它將如何站起來(lái)的條件，這將是。這樣的分析方法作為傳熱和應(yīng)力應(yīng)變計(jì)算費(fèi)時(shí)和復(fù)雜。與CAD/CAM，特殊編寫(xiě)的計(jì)算機(jī)程序分析的目的是提供具體的Tor。

這樣的一個(gè)程序，簡(jiǎn)化了分析制成品叫高元分析。有限元分析的對(duì)象涉及打破成許多小矩形或三角形的元素（中心），然后再由計(jì)算機(jī)分析每個(gè)元素。這種方法提供了一個(gè)徹底的分析，不可能不借助電腦是可行的。它還提供了專門針對(duì)問(wèn)題的位置，這樣的設(shè)計(jì)可以修正更容易取得優(yōu)勢(shì)。

有限元分析，計(jì)算機(jī)必須有一個(gè)強(qiáng)大的處理能力。計(jì)算機(jī)通過(guò)分析每個(gè)有相互關(guān)聯(lián)的有限元分析的總體目標(biāo)。通過(guò)分析對(duì)象

的每個(gè)有限元的應(yīng)力，應(yīng)變響應(yīng)，熱，或其他力上，計(jì)算機(jī)可以預(yù)測(cè)整個(gè)對(duì)象的反應(yīng)。

有限元分析現(xiàn)代CAD/CAM系統(tǒng)的能力

過(guò)程的簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)。用戶首先定義區(qū)域，分

和計(jì)算機(jī)自動(dòng)劃分領(lǐng)域互聯(lián)有限元網(wǎng)絡(luò)。P49

有限元分析的一個(gè)特別重要的特征是其能夠直觀地顯示分析結(jié)果的能力。

例如，如果對(duì)一個(gè)部分進(jìn)行分析，以確定如何在受到一定的壓力，使計(jì)算機(jī)能疊加的強(qiáng)調(diào)部分圖像在非重讀的部分。在這種方式中，所產(chǎn)生的失真是很容易看到的。這種視覺(jué)證據(jù)的結(jié)果可以為設(shè)計(jì)者確定必要的設(shè)計(jì)變化更容易。

4.3.3設(shè)計(jì)審查

在設(shè)計(jì)過(guò)程中，已由計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)化的另一個(gè)步驟是設(shè)計(jì)審查。這包括檢查所有方面的設(shè)計(jì)精度。有幾個(gè)ICG能力使CAD/CAM容易用手工設(shè)計(jì)綜述。

首先是許多CAD/CAM軟件包半自動(dòng)標(biāo)注功能。為了產(chǎn)生一個(gè)圖像，一個(gè)ICG系統(tǒng)必須先建立數(shù)學(xué)模型。在這個(gè)模型中的數(shù)據(jù)可用于計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算尺寸。最良好的CAD/CAM軟件可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)尺寸及公差顯示這些方面的做法。這意味著更少的標(biāo)注錯(cuò)誤，手工標(biāo)注的常見(jiàn)問(wèn)題。

分層能力的CAD/CAM軟件還簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)審查。如果一個(gè)多層印刷電路板的設(shè)計(jì)，每一層的痕跡，可以單獨(dú)顯示在CRT顯示

不同的顏色。他們也可以同時(shí)顯示。以這種方式，可以很容易地追蹤檢查以確保所有的連接已被適當(dāng)?shù)卮_定。分層能力還可以用來(lái)檢查復(fù)雜的管道布局，確保管道不相交，他們不應(yīng)該這樣做，他們應(yīng)該相交。良好的CAD/CAM系統(tǒng)可以在超過(guò)250層。

另一個(gè)CAD／CAM軟件的功能，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)審查稱為干涉檢查。有了這種能力，交配部分可加入的CRT顯示器，因?yàn)樗麄儗⒃谧詈蟮难b配。設(shè)計(jì)師可以立即看到如果有干擾。用干涉檢查，這P50

計(jì)算機(jī)變焦能力是特別有用。

變焦可以讓設(shè)計(jì)者的眼睛，以逐步接近圖中復(fù)雜的細(xì)節(jié)。它給放大了的小細(xì)節(jié)的出現(xiàn)，使他們能夠更容易地看到。這是特別有用當(dāng)workmg復(fù)雜的組件組成的許多小部件。

一些較先進(jìn)的CAD/CAM軟件包的運(yùn)動(dòng)能力。這意味著他們可以模擬CRT顯示運(yùn)動(dòng)。這是特別有用的設(shè)計(jì)由運(yùn)動(dòng)部件工作時(shí)。在這種情況下，計(jì)算機(jī)模擬需要由設(shè)計(jì)人員在過(guò)去的紙板和塑料模型的地方。

4.3.4設(shè)計(jì)文檔

設(shè)計(jì)文件是另一個(gè)領(lǐng)域的CAD/CAM提供了主要的利益相比，手工繪圖技術(shù)。隨著CAD／CAM，需要的圖紙文件的設(shè)計(jì)可以使用在設(shè)計(jì)過(guò)程中創(chuàng)建的數(shù)據(jù)庫(kù)。在生產(chǎn)力五倍的改進(jìn)現(xiàn)在與現(xiàn)代CAD/CAM系統(tǒng)。

CAD／CAM軟件簡(jiǎn)化標(biāo)注這種耗費(fèi)時(shí)間的起草任務(wù)，創(chuàng)造放大的復(fù)雜細(xì)節(jié)，轉(zhuǎn)換（例如，等長(zhǎng)，正方，和三維投影），縮放，

糾正錯(cuò)誤，使設(shè)計(jì)revisions.121起草了nonrepetition現(xiàn)實(shí)的概念。一個(gè)手冊(cè)起草相關(guān)的最徒勞的任務(wù)是重細(xì)節(jié)，剖視圖，或其他圖紙已先前畫(huà)。由于計(jì)算機(jī)可以存儲(chǔ)在CAD／CAM系統(tǒng)完成了所有圖紙的數(shù)學(xué)模型，一旦圖紙已制作，它從來(lái)沒(méi)有被重新繪制。它可以簡(jiǎn)單地被稱為從儲(chǔ)存，進(jìn)入適當(dāng)?shù)奈恢?，在繪圖軟件包，再應(yīng)用。4.4CADCAM接口

隨著CAD／CAM，設(shè)計(jì)和制造之間的接口P51

他們分享共同的數(shù)據(jù)庫(kù)組件。這是CAD／CAM的本質(zhì)。與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制造，工程師通過(guò)在設(shè)計(jì)過(guò)程的每一步，繪圖員繪制圖紙和其他文件的傳達(dá)設(shè)計(jì)，制造人員使用圖紙制定加工計(jì)劃，車間人員實(shí)際生產(chǎn)產(chǎn)品。

用老辦法，直到繪圖設(shè)計(jì)人員完成他們的工作，生產(chǎn)人員沒(méi)有看到它。設(shè)計(jì)與繪圖部門完成的工作，“把計(jì)劃貼在墻上”，制造能做它的工作。這種方法的LED持續(xù)通信故障以及不良關(guān)系的設(shè)計(jì)和制造的部件。其結(jié)果是生產(chǎn)力的損失。

CAD／CAM與制造人員，獲得了在設(shè)計(jì)階段就創(chuàng)建了數(shù)據(jù)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中的任何一點(diǎn)，他們可以調(diào)用信息從數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)和使用。由于數(shù)據(jù)共享，從開(kāi)始到結(jié)束，沒(méi)有驚喜，當(dāng)完成的設(shè)計(jì)可以產(chǎn)生。當(dāng)設(shè)計(jì)器創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)和起草者記錄的設(shè)計(jì)，生產(chǎn)人員可規(guī)劃，建立，訂購(gòu)材料，制備的零件程序。

生產(chǎn)人員生產(chǎn)所需的產(chǎn)品都包含在公共數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)學(xué)模型，圖形圖像，材料清單，零件清單，大小，形態(tài)，位置尺寸，公差規(guī)格和材料規(guī)格都包含在通用的數(shù)據(jù)庫(kù)（圖4.8）。P52

4.5CAD/CAM硬件

一個(gè)CAD/CAM系統(tǒng)的硬件部分是典型配置包括一個(gè)中央處理單元（CPU），各種輸出設(shè)備，如繪圖儀和打印機(jī)，輔助存儲(chǔ)能力，圖形終端，和各種輸入設(shè)備。

一個(gè)CAD/CAM系統(tǒng)的CPU是作為CPU的任何計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)相同。它包含主存儲(chǔ)器和邏輯/算法對(duì)系統(tǒng)部分。使用最廣泛的輔助存儲(chǔ)介質(zhì)在CAD/CAM是硬盤和光盤。設(shè)計(jì)師其實(shí)在CAD工作站工作。工作站由需要產(chǎn)生和文檔設(shè)計(jì)的硬件組成。一個(gè)典型的CAD工作站組成的圖形終端和輸入/輸出設(shè)備需要與系統(tǒng)進(jìn)行交互。繪圖儀和打印機(jī)可能在附近或在偏遠(yuǎn)的地方，他們是由幾個(gè)工作站共享。

切顯示了典型的I/O設(shè)備中使用的CAD系統(tǒng)。輸入設(shè)備P53通常用于從人類或存儲(chǔ)介質(zhì)信息傳送到計(jì)算機(jī)，進(jìn)行CAD功能”。鍵盤是用來(lái)傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備。功能按鍵也使輸入更容易。4.6CAD/CAM軟件

軟件允許使用者把硬件配置成一個(gè)強(qiáng)大的設(shè)計(jì)和制造系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)圖形軟件允許我們?cè)诠δ芪宕箢愅瓿扇蝿?wù)（fig.4.10）：

（1）生產(chǎn)的圖形圖像。（2）圖形圖像處理。（3）控制終端顯示。（4）執(zhí)行編輯功能。（5）執(zhí)行輸入功能。4.6.1生產(chǎn)圖形圖像

所有的設(shè)計(jì)文件，是否在圖紙的形式，材料清單，零件清單，或規(guī)格，包括幾何特征和字母數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。字母數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包括字母，數(shù)字，和其他專用鍵盤的數(shù)字。幾何特征包括點(diǎn)，線，圓，和其他組件的圖形圖像。所有這些元素都是讓設(shè)計(jì)師用他們的積木生產(chǎn)納入計(jì)算機(jī)圖形軟件P54

文件包。

4.6.2處理圖形圖像

一旦一個(gè)圖形圖像已經(jīng)產(chǎn)生，設(shè)計(jì)師必須能夠操縱它。操縱圖形圖像意味著擴(kuò)大，縮小，旋轉(zhuǎn)，或移動(dòng)它的圖像或部分。這樣的操作是通過(guò)變換在圖像的數(shù)學(xué)模型被修改或數(shù)據(jù)庫(kù)中的重新定位。

4.6.3控制終端顯示

一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是ICG的能力稱為窗口。窗口是顯示控制的概念，允許用戶將一個(gè)窗口中的任何位置上顯示，其中的數(shù)據(jù)可以控制和操縱。指定窗口內(nèi)的數(shù)據(jù)是可以旋轉(zhuǎn)，放大，或縮小。

另一個(gè)顯示控制功能是隱藏線消除。任何一個(gè)圖形圖像在三維格式顯示，有些線是可見(jiàn)的，有些是隱藏的。當(dāng)是可見(jiàn)的和隱藏的線相互重疊，圖像可能難以閱讀和理解。通過(guò)消除隱藏線，

隱藏線消除的圖像，使圖像更容易閱讀和理解。徑向是一個(gè)復(fù)雜的三維圖形，很難如果隱藏線沒(méi)有被刪除，讀一個(gè)例子。P55

4.6.4執(zhí)行編輯功能

編輯圖像意味著修訂或修正刪除，替換，或改變它的一部分。這些部分被稱為段。因此，編輯圖像有時(shí)被稱為分割。

編輯在CAD是什么擦除和重新手動(dòng)文件相同。這可能意味著刪除線和更換，添加新的線條和幾何特征，變化的數(shù)據(jù)，或任何修改或校正圖相關(guān)的其他任務(wù)。4.6.5執(zhí)行輸入功能

計(jì)算機(jī)圖形軟件包要求用戶與系統(tǒng)交互的方式，輸入數(shù)據(jù)和命令。這也決定了輸入設(shè)備，可以使用。較好的計(jì)算機(jī)圖形軟件包通常是最容易與他們是友好的。

一個(gè)最簡(jiǎn)單的命令方式和其他互動(dòng)與CAD／CAM系統(tǒng)是一種通過(guò)內(nèi)置的軟件菜單的使用。菜單簡(jiǎn)化輸入功能允許用戶選擇他們想要的系統(tǒng)進(jìn)行操作。

4.7CAD/CAM數(shù)據(jù)庫(kù)

也許一個(gè)計(jì)算機(jī)圖形軟件包中最重要的元素是數(shù)據(jù)庫(kù)。這是共享一個(gè)共同的數(shù)據(jù)庫(kù)，是CAD／CAM心臟的潛力。的CAD/CAM數(shù)據(jù)庫(kù)包含以下：由此軟件：?系統(tǒng)命令。?菜單。

?輸出例程。

使用該軟件創(chuàng)建的文檔：?圖紙。

?設(shè)計(jì)信息。P56

?物料清單*?零件清單。?規(guī)格。

?文件的其他項(xiàng)目。

這是第二類，數(shù)據(jù)文件，并通知生產(chǎn)人員和用于生產(chǎn)的設(shè)計(jì)。

4.8二維與三維軟件

CAD／CAM系統(tǒng)可與2-D和3-D能力。早期的系統(tǒng)是有限的，這是一個(gè)嚴(yán)重的缺點(diǎn)，因?yàn)槿S物體的二維表示的是內(nèi)在的混亂。從歷史上看，已與設(shè)計(jì)人員正確表示在二維格式對(duì)象不相關(guān)的許多制造誤差和浪費(fèi)。同樣的問(wèn)題一直是生產(chǎn)人員無(wú)法正確閱讀和解釋復(fù)雜的二維表示的對(duì)象。

二維圖紙一般有兩個(gè)正字法（平）的觀點(diǎn)（例如，前，前，右）的對(duì)象。fig.4.12是二維繪圖顯示只有一個(gè)視圖的一個(gè)例子。而這張畫(huà)是有吸引力的和準(zhǔn)確的，它不包含足夠的信息來(lái)制造人員出示在咨詢?cè)O(shè)計(jì)人員。

至少有兩個(gè)額外的視圖，或是一個(gè)頂部和側(cè)面，會(huì)有信息的生產(chǎn)人員，他們需要生產(chǎn)它所需要的。即使有這些額外的意見(jiàn)，他們的任務(wù)將會(huì)很困難，因?yàn)槿祟惖难劬床坏降亩S也不是人腦，因此認(rèn)為，P57

即使有必要的觀點(diǎn)，生產(chǎn)人員可能難以想象的成品。精確的可視化技術(shù)采取集中培訓(xùn)學(xué)習(xí)和經(jīng)驗(yàn)來(lái)完善年，這限制了生產(chǎn)力的設(shè)計(jì)和制造人員在二維文件設(shè)置。

在CAD／CAM的發(fā)展趨勢(shì)是對(duì)三維圖像的表示。這樣的陳述會(huì)產(chǎn)生近似的實(shí)際形狀和外觀的對(duì)象；因此，他們很容易閱讀和理解。

計(jì)算機(jī)圖形軟件的三維功能是兩種類型：線框和三維實(shí)體模型。物體的三維表示為模型。線框模型比實(shí)體模型和需要更少的計(jì)算機(jī)內(nèi)存和處理能力來(lái)支持。他們近似的外觀實(shí)物通過(guò)軸測(cè)（等距，正方，和半徑）表示。他們更容易閱讀和理解比二維模型，但這些都不是實(shí)際物體真實(shí)的陳述。線框模型最關(guān)鍵的弱點(diǎn)是表現(xiàn)物體的輪廓和邊緣。很難確定一個(gè)表面持平或輪廓，固體或打開(kāi)。這一弱點(diǎn)LED為固體模型作為CAD／CAM能力的發(fā)展。實(shí)體模型是一個(gè)計(jì)算機(jī)模型的實(shí)際對(duì)象，里里外外，建立數(shù)據(jù)庫(kù)，并顯示在終端屏幕。

實(shí)體建模有兩個(gè)基本方法：（1）構(gòu)造實(shí)體幾何。（2）邊界表示。

構(gòu)造實(shí)體幾何（CSG），有時(shí)被稱之為構(gòu)建塊，使用簡(jiǎn)單的固體如立方體，圓柱體，球體金字塔，并構(gòu)建模型。

CSG是易于使用和理解。這與從木制積木建筑的生活模式，很多人已經(jīng)做的和能與CSG的另一個(gè)積極的方面是，數(shù)學(xué)模型存放在數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)緊湊、精確。它要求大量的計(jì)算，但比較小的存儲(chǔ)空間。邊界表示法（B-rep），涉及到實(shí)際繪制的邊界P58

該模型以使其顯示在一個(gè)圖形顯示終端的顯示。這些圖紙是字形和包括所有視圖（頂部，底部，右，前，后，左側(cè)）需要完全定義對(duì)象。B-rep方法比CSG構(gòu)造形狀奇特的模型不易使標(biāo)準(zhǔn)幾何積木更有效。一個(gè)三維模型需要大量的存儲(chǔ)空間，但計(jì)算較CSG模型較少。

最現(xiàn)代的實(shí)體建模軟件包結(jié)合CSG和B-rep表示方法，充分利用各自的優(yōu)勢(shì)劣勢(shì)而減少。這種能力已經(jīng)增強(qiáng)的通信設(shè)計(jì)中的組件和組件之間的設(shè)計(jì)和制造。但它伴隨著一個(gè)價(jià)格。兩種固體建模軟件是昂貴的。首先，軟件包本身是昂貴的。其次，它需要更復(fù)雜的硬件支持。盡管如此，實(shí)體建模軟件是CAD／CAM的未來(lái)。有一種強(qiáng)烈的共識(shí)設(shè)計(jì)制造專業(yè)，固體建模簡(jiǎn)化通信，因此，減少錯(cuò)誤和浪費(fèi)。計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷快速發(fā)展足以保證必要的支持實(shí)體建模軟件的硬件將不斷便宜，將軟件本身。最后，固體建?？梢韵恍┌嘿F的生活原型和模型建設(shè)的需要。

4.9CAD系統(tǒng)的例子

在前面的章節(jié)中，討論了工程設(shè)計(jì)CAD。在這一節(jié)中，一些使用CAD系統(tǒng)實(shí)例。目前主流的CAD軟件產(chǎn)品包括AutoCAD，Solidworks，UG，Pro/E和CATIA。其中，AutoCAD是一個(gè)基于PC的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和銷售由Autodesk；SolidWorks是應(yīng)用最廣泛的CAD軟件UG的世界；用能譜在1990開(kāi)發(fā)的，它是一種結(jié)合三維建模CAD軟件，仿真和數(shù)控加工；Pro/E是PTC的產(chǎn)品（參數(shù)化技術(shù)公司）和CATIA的開(kāi)發(fā)由IBM，P59

以前，它只能運(yùn)行在大型機(jī)上，目前基于PC的版本。以下是Pro/E和AutoCAD簡(jiǎn)介。4.9.1Pro/ENGINEER

Pro/ENGINEER?為工程師提供了一個(gè)革命性的機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)基于一個(gè)獨(dú)特的，參數(shù)化，基于特征的實(shí)體建模技術(shù)。該系列

產(chǎn)品包括Pro/ENGINEER，旗艦產(chǎn)品，和特定應(yīng)用的產(chǎn)品，解決機(jī)械設(shè)計(jì)完整的光譜通過(guò)制造一系列過(guò)程。

強(qiáng)度和Pro/ENGINEER系列產(chǎn)品的獨(dú)特性是雙重的?；谔卣鞯膮?shù)化功能，提供前所未有的易用性和靈活性的工程師。此外，Pro/ENGINEER獨(dú)特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)提供了所有工程學(xué)科之間的相關(guān)性，捆綁在一起，通過(guò)產(chǎn)品制造的整個(gè)設(shè)計(jì)。這使公司開(kāi)發(fā)自己的產(chǎn)品和制造過(guò)程的同時(shí)，并很容易地評(píng)估多種設(shè)計(jì)方案，從而更好地設(shè)計(jì)產(chǎn)品，產(chǎn)生更快的速度和更低的成本。

參數(shù)化技術(shù)的市場(chǎng)戰(zhàn)略強(qiáng)調(diào)技術(shù)領(lǐng)先，積極的價(jià)格/性能，世界性分布，和廣泛的客戶支持。

Pro/Engineer概述：

易用性：Pro/ENGINEER設(shè)計(jì)開(kāi)始，設(shè)計(jì)

工程師從功能和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。級(jí)聯(lián)菜單流在一個(gè)直觀的方式，提供合乎邏輯的選擇和預(yù)先選擇的最常用的選項(xiàng)，除了短菜單描述和完整的在線幫助。這使得它簡(jiǎn)單易學(xué)，利用Pro/ENGINEER，即使最普通用戶。Pro/ENGINEER采用“映射鍵”將經(jīng)常使用的命令和自定義菜單成倍增加他們的使用速度專家用戶。由于Pro/ENGINEER提供素描直接對(duì)實(shí)體模型的能力，功能布局簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確。

全相關(guān)性：Pro/ENGINEER是基于一個(gè)單一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，