[發明專利]用于CAD/CAM的多功能一體化微機裝置

有效

• 申請號: 200810064707.3
• 申請日: 2008-06-12
• 公開（公告）號: CN101315552A
• 公開（公告）日: 2008-12-03
• 發明（設計）人: 姚英學;朱磊;李建廣;孟圣達
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G05B19/414
• 分類號: G05B19/414
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所
• 代理人: 徐愛萍

技術領域

本發明涉及一種集成CAD和CAM的人機界面以及實驗操作環境的微型計算機裝置。

背景技術

CAD技術和CAM技術是制造業實現自動化、柔性化、集成化生產的基礎技術，它是提高產品質量、提高勞動生產率不可少的手段，其技術水平和普及程度的高低已成為衡量一個國家機械制造業現代化水平的重要標志。CAD/CAM技術的推廣應用，需要大批高素質的專業人才，因此CAD/CAM理論和教學處于十分重要的地位。CAD技術和CAM技術有著相當緊密的聯系，國內外大量的經驗表明，CAD技術的效益往往不是從其本身，而是通過CAM系統體現出來；反過來，CAM技術如果沒有CAD技術的支持，花巨資引進的設備往往很難得到有效地利用。因此，在CAD/CAM專業人才的培養中，CAD?技術和CAM技術的實驗教學也密不可分。

無論是CAD技術教學，還是CAM技術教學，除了必要的理論講解外，大部分實踐作業都要在具有相應功能的硬件設備上完成。然而由于這些設備，特別是數控機床的價格、體積、安全性、使用成本以及所處空間的限制，CAD技術教學和CAM技術教學往往各自單獨進行，從而導致兩者的脫節。

為了彌補數控機床在價格、體積、安全性以及使用成本上的不足，出現了一些數控機床實驗教學軟件系統，這種軟件系統以PC機為硬件平臺，仿真數控機床的操作和運行過程，其不足主要表現在：由于這種實驗教學系統在硬件上直接采用PC機的傳統人機界面和結構，被培訓者無法體驗數控加工和編程過程操作的實際感受，影響實驗教學的效果。

為了增強數控加工和編程操作的實際感受，出現了一些專門用于數控機床實驗教學的設備，這種設備以PC機為硬件平臺，并采用數控機床操控面板作為其唯一的人機界面，其不足主要表現在：由于這種設備只能用于CAM技術培訓，未能彌補CAM實際操作和CAD實際操作兩者脫離的不足。這種設備和用于CAD技術培訓計算機都以傳統PC機的體系結構為基礎，造成了資源浪費。

以上現有設備缺點在于CAM實際操作和CAD實際操作兩者脫離，其次是設備成本高的問題。

發明內容

本發明為了解決現有設備中CAM實際操作和CAD實際操作兩者脫離和設備成本高的問題，本發明提供了一種集成了CAD和CAM的多功能一體化的微機裝置。

本發明包括數控編程顯示器1、加工仿真顯示器2、雙顯示器顯示卡3、微型計算機4、鼠標5、鍵盤6、單片機7、數控機床編程鍵盤編碼電路8、數控機床編程鍵盤9、數控機床操作面板指示燈譯碼電路10、數控機床操作面板11、數控機床面板編碼電路12和通訊接口13；數控編程顯示器1和加工仿真顯示器2的輸入端分別連接雙顯示器顯示卡3的兩個輸出端，雙顯示器顯示卡3的串口連接微型計算機4的第一串口上，微型計算機4的第二串口至第四串口分別連接在鼠標5的串口、鍵盤6的串口和通訊接口13的一個串口上，通訊接口13的另一個串口連接單片機7的第一串口上，單片機7的第二串口至第四串口分別連接數控機床編程鍵盤編碼電路8的一個串口、數控機床操作面板指示燈譯碼電路10的一個串口和數控機床面板編碼電路12的一個串口上，數控機床編程鍵盤編碼電路8的另一個串口連接數控機床編程鍵盤9的串口上，數控機床操作面板指示燈譯碼電路10的另一個串口和數控機床面板編碼電路12的另一個串口分別連接數控機床操作面板11的兩個串口上。

本發明具有CAD/CAM操作的功能，又提供數控加工實驗的操作環境，既彌補了數控加工實驗與CAD/CAM實際操作兩者脫離的不足，又比較真實地模擬了數控加工操作環境和操作過程，結構簡單、成本低、使用方便、適用性強的特點。

本發明和基于傳統微型計算機的數控機床實驗教學軟件系統相比，通過硬件對CAM操作環境和操作過程模擬的真實感有很大程度的提高。

本發明和以微型計算機為硬件平臺、采用數控機床操控面板作為其唯一人機界面的實驗教學設備相比，既節約了硬件資源，又彌補了CAM實際操作和CAD實際操作兩者脫離的不足。

同時由于這種用于CAD/CAM的多功能一體化微機裝置的體系結構仍是以微型計算機體系結構為基礎的，所以不但大大方便了與外部設備的通訊，而且可以在作為專用設備執行實驗教學任務之余，作為普通微型計算機的用途服務大眾。因此，本發明既具有CAD操作的功能，又提供CAM操控界面，既彌補了CAM實際操作和CAD實際操作兩者脫離的不足，又比較真實地模擬了CAM操作環境和操作過程，結構簡單、成本低、使用方便、適用性強，具有經濟、高效、通用的優點。

附圖說明