《机械CADCAM讲义》PPT课件

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1、《CAD/CAM》讲义机电汽车学院2021年8月3日机电学院郭忠2第一章计算机辅助设计概论目录第二章计算机辅助设计系统第三章工程手册的数据处理第四章机械CAD中常用的数据结构第八章机械图设计技术第七章图形技术基础第六章图形的几何变换第五章信息存储与管理2021年8月3日机电学院郭忠3第一章计算机辅助设计概论§1.1机械设计概述§1.2机械CAD方法概述§1.3CAD技术的发展简史§1.4CAD技术在机械工业中的应用§1.5机械CAD技术在软件上的发展趋势2021年8月3日机电学院郭忠4§1.1机械设计概述1、定义：所谓机械设

2、计是设计人员根据市场、社会和人们的需求所进行的构思、计算、实验、选择方案、确定尺寸、绘制图样及编制技术文件等一系列创造性活动的总称。机械设计是产品从设计、制造、装配、销售和使用整个生命周期中的第一个环节，也是最重要环节。2021年8月3日机电学院郭忠52、意义：机械产品设计的优劣直接影响其质量、成本、研制周期及市场竞争能力。设计对产品性能的影响通常占80%。（机械设计工作是机械产品实现的必要前提，是产品开发过程中至关重要的环节。2021年8月3日机电学院郭忠63、传统机械设计过程(图1-1）传统机械设计过程一般经历以下几个阶

3、段：概念设计：通过调查研究、收集资料，仔细分析用户需求，在此基础上确定产品功能，方案设计，最后获得一组可行的原理性方案。初步设计：优化方案、绘制总布置草图、确定各部件基本结构形状，建立相应数学模型，进行主要设计参数的分析计算与优化。详细设计：细部结构设计，最终完成总布置图和零、部件图，并编写技术文件。2021年8月3日机电学院郭忠7本节小结：机械设计是一个“设计——评价——再设计”的反复迭代、不断优化的过程。缺点：人工设计周期长、劳动量大。要求：实现某种程度的设计自动化，缩短设计周期，降低设计成本，提高设计质量，即采用CAD

4、。2021年8月3日机电学院郭忠8图1-1传统机械设计过程接受接受需求分析提出明确的功能要求原理性方案设计及分析初步设计及分析再设计详细设计加工制造样机测试、鉴定批量生产、销售、使用评价评价不接受不接受返回2021年8月3日机电学院郭忠9§1.2机械ＣＡＤ方法概述１.ＣＡＤ发展的背景：机械产品生产从“少品种、大批量”向“多品种、小批量”发展，要求改型频繁，更新速度加快，市场竞争上升。为适应形势发展需要，人们逐渐把产品中繁琐、重复的计算、校核、分析、绘图等工作交由计算机去完成，使设计人员致力于新产品的开发等创造性工作，成本下降

5、15%－30%，周期下降30%－60%，设备利用率上升2－3倍。2021年8月3日机电学院郭忠10２．ＣＡＤ定义：1973年国际信息处理联合会对CAD下了一个广义定义：CAD是将人和机器混编在解题专业中的一种技术,从而使人和机器的最好特性结合起来发挥最佳能力。如：计算机在信息处理（存储与检索）、分析和计算、图形作图与文字处理以及代替人做大量重复枯燥的工作等方面有优势；但在设计策略、逻辑控制、信息组织及发挥经验和创造性方面，人将起主导作用。∴二者有机结合，以人机对话方式进行设计,从而形成一门新兴科学。小结：ＣＡＤ不是完全设计自

6、动化，人机信息交流及交互工作方式是CAD系统最显著的特点。）2021年8月3日机电学院郭忠11图形处理技术：如二维交互图形技术，三维几何造型及其它图形输入输出技术；工程分析技术：如有限元分析，优化、物理特性计算（面积、体积、惯性矩等），模拟仿真以及各行各业中的工程分析等；数据管理与数据交换技术：如数据库管理、不同CAD系统间的数据交换与数据接口技术等；文档处理技术：如文档制作、编辑及文字处理等；软件设计技术：如窗口界面、软件工程规范及其工具系统使用等。３．CAＤ所涉及的基础技术：2021年8月3日机电学院郭忠124、ＣＡＤ过

7、程（见图1-2）Y输入设计要求设计模型描述计算机系统（计算及优化设计）输出结果、图纸及有关技术文件资源库设计结果满意否？N图形库程序库图形终端与人机交互去CAPP或CAM人机交互2021年8月3日机电学院郭忠13几个概念：CAD(ComputerAidedDesign)依市场需求确定产品性能需求，然后用专家系统进行产品方案设计，由此在进行几何建模、工程分析、直到产生祥细工程图。CAPP(ComputerAidedProcessplanning)其功能是进行零件加工工艺路线及工序的编制，为生产调度及控制提供信息，也为NC自动编

8、程提供所需信息。2021年8月3日机电学院郭忠14几个概念：NC(NumericalControl)自动编程部分生成刀具加工轨迹并在屏幕上进行加工仿真，检查无误后，经后置处理生成加工代码，控制机床进行加工。CNC：ComputerNumericalControlDNC：DirectNume