机械CADCAM技术-THEOL网络教学综合平台.ppt

成本沉淀理论—设计的重要性 根据成本沉淀理论，设计成本占产品成本5-7%，但却决定产品成本的70％! 透视原理示意图 一点透视 应用示范图 两点透视 三点透视 第一步: 平移旋转中心Q到原点，图形也随着一起平移。 这样旋转中心变为原点，可以利用绕原点的旋转矩阵。 第二步: 完成所需要的旋转 第三步: 将旋转后的结果平移回原来的中心Q 所得的变换结果是上面的三个矩阵的乘积 3）对任意直线作镜象 假如要将一个三角形对直线AX+BY+C=0作镜象，如图a所示 ,也可以使用基本的变换方法来实现。 直线与Y轴的交点(0,-C/B), 直线与X轴的交点(-C/A,0), 与X轴的夹角 θ =Arctg｜A/B｜ 对任意线AX+BY+C=0作镜象具体步骤如下: 三维变换和二维变换一样，三维坐标的齐次坐标的表达式为：P=[X Y Z 1],对应的变换矩阵为： 同二维变换一样，也可以分四个区，左上角可以完成，比例变换、镜象变换、旋转变换、错切变换等。左下角完成平移变换，右上角完成透视变换，右下角完成全比例变换。 （三）三维图形上的几何变换 1．三维图形的基本变换 1）平移变换 与二维平移变换一样，三维平移变换矩阵为： P’=[X’Y’Z’1]=[X+L Y+M Z+N 1] 其中：L为X方向上的平移量，M为Y方向上的平移量，N为Z方向上的平移量。 2）比例变换 三维比例变换的矩阵为： P’=[X’Y’Z’1]=[AX EY IZ 1] 其中： A为X方向上的比例系数，E为Y方向上的比例系数，I为Z方向上的比例系数。当A=E=I0,则图形按同一比例放大或缩小，否则如果三者不等，但大于零，则图形会发生变形。 3）错切变换 错切变换的矩阵是： P’=[X’Y’Z’1]=[X+DY+GZ Y+BX+HZ Z+CX+FY 1] 从公式中可以看出，变换后一个坐标的变换结果受另外两个坐标的影响。错切变换是绘制斜轴测图的基础。 4）旋转变换 二维旋转变换是围绕点，三维变换是围绕轴旋转。同样，旋转角度沿旋转轴的反方向看，逆时针为正，顺时针为负。绕三个坐标轴旋转的变换如下： a)绕X轴逆时针旋转α角 b)绕Y轴逆时针旋转β角 c)绕Z轴逆时针旋转γ角 5）对称变换 对称变换是对特定的平面进行变换。 a)对XOY平面的对称变换 b)对YOZ平面的对称变换 c)对XOZ平面的对称变换 2、三视图的生成 1）主视图 主视图是XOZ平面的投影，它是将空间物体沿Y向压缩而得. 3）左视图 左视图是将空间物体先沿X向压缩，然后绕Z轴逆时针旋转90度，为了与主视图间保持一定的距离，最后沿X的负向平移M。组合矩阵为： 2) 俯视图 俯视图是将空间物体先XOY平面投影，然后绕X轴顺时针旋转90度，为了与主视图间保持一定的距离，最后沿Z的负向平移M。组合矩阵为： 1．轴测图 如图所示，正轴测图投影图是将物体绕Y轴顺时针旋转θ角，再绕X轴逆时针旋转φ角然后向XOY面投影而得到的，变换矩阵为： 三、真实感图形显示技术 2．透视图 透视图是一种与人的视觉观察物体比较一致的三维图形，它是采用中心投影法绘制 透视投影从一个视点透过一个平面观察物体，其视线是从视点出发，视线是不平行的。视线与画面相截交得到的图形就是透视图。任何一束不平行于投影面的平行线的透视投影将汇聚在一点，称之为灭点，在坐标轴上的灭点称为主灭点。透视投影按照主灭点的个数分为一点透视、二点透视和三点透视。下图为一点透视和两点透视的示意图。 单位立方体的一点透视和两点透视 　　5）全系列和跨系列模块化设计。 主要是在全系列基础上用于结构比较类似的跨产品的模块化设计上。例如，全系列的龙门铣床结构与龙门刨、龙门刨床和龙门导轨磨床相似，可以发展跨系列模块化设计。 这是模块化设计成功的前提。它包括：市场对同类产品的需求量、市场对同类产品基型和各种变型的需求比例，分析来自用户的要求，分析模块化设计的可行性等。 1. 市场调查与分析 （二）模块化设计的关键 模块化设计的原则是力求以少数模块组成尽可能多的产品，并在满足要求的基础上使产品精度高、性能稳定、结构简单、成本低廉、且模块间应尽量简单规范，模块间的联系尽可能简单。 通常按功能分析法进行产品的功能分解和功能模块层次的划分，又称为分级模块化。 2. 模块的划分 3. 模块标准化 模块标准化通常指模块结构标准化，尤其是模块接口标准化。 计算机行业应用最广泛。 4. 拟定产品系列型谱 5. 模块的管理 设计管理 充分利用已有模块、进行合理选择、组合、互换，迅速有效的