计算机辅助设计技术概述

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1、第一章计算机辅助设计技术概述机电工程学院周斌ClicktoaddyourtextTel:13986028388E_mail:zhb_8250@163.comCAD应用领域机械CAD数学CAD控制系统CAD建筑CAD服装CAD影视动画CAD……CAD应用领域——机械CADCAD应用领域——影视、动画CAD应用领域——建筑CAD应用领域——服装学习目标概括了解CAD/CAM技术的产生发展；通过对传统的设计制造过程的分析，理解CAD/CAM系统的基本功能和工作过程；掌握CAD/CAM的基本概念；学习CAD/CAM系统的基本组成；了解硬件的类型、配置形式和软件种

2、类、功能；掌握CAD/CAM系统的选用原则。了解CAD/CAM技术应用领域和发展前景。主要内容CAD/CAM系统的硬件和软件CAD/CAM系统的支撑技术CAD/CAM技术的发展和应用§1.1CAD/CAM技术的基本概念§1.1CAD/CAM技术的基本概念CAD（ComputerAidedDesign）:工程技术人员以计算机为工具，利用自身的专业知识，对产品进行总体设计、绘图、分析和编写技术文件等设计活动的总称，是一项综合性技术。几何建模、工程分析、模拟仿真、自动绘图§1.1CAD/CAM技术的基本概念CAM（ComputerAidedManufactur

3、ing）广义CAM：利用计算机辅助完成从毛坯到产品制造过程中的直接和间接的各种活动。包括工艺准备、生产作业计划、还包括制造活动中与物流有关的所有过程（加工、装配、检验、存贮、输送）的监视、控制和管理。狭义CAM：通常指数控程序的编制，包括刀具路线的规划、刀位文件的生成、刀具轨迹的仿真以及后置处理和NC代码生成等。§1.1CAD/CAM技术的基本概念CAPP（ComputerAidedProcessPlanning）:是根据产品设计结果进行产品的加工方法和制造过程的设计，要完成毛坯设计、工艺路线规划、工序设计、工装设计等任务。§1.1CAD/CAM技术的基

4、本概念CAD/CAM技术:从产品需求分析开始，在产品设计、工艺设计和制造各个过程阶段内，如果应用计算机信息集成技术，为CAD/CAM提供一个集成工作环境，将CAD、CAPP、CAM有机的联系起来，则称为CAD/CAM技术。§1.1CAD/CAM技术的基本概念CAD/CAM系统与CNC的连线CAD的发展1）准备和酝酿时期（20世纪50-60年底初）1946年MIT研制成功第一台计算机1952年MIT首次研制成功数控机床，产生CAD的最初概念1963年交互式图形生成技术的出现，促使了计算机辅助设计技术的迅速发展MIT研究生I.E.Sutherland（伊凡·

5、苏泽兰）在《人机对话图形通信系统》中首次提出了计算机图形学、交互技术及图形符号的存储采用分层的数据结构等思想，对CAD技术的应用起到了重要的推动作用。§1.1CAD/CAM技术的基本概念CAD的发展2）蓬勃发展和进入应用时期（60-70年代）60年代末到70年代中期是CAD技术趋于成熟的阶段，计算机性价比不断提高、数据库管理等软件陆续开发、以小型计算机为主机的CAD系统进入市场并形成主流60年代末显示技术的突破使CAD系统的性价比大幅度提高仍以二维绘图和三维选课图形系统为主。§1.1CAD/CAM技术的基本概念CAD的发展3）突飞猛进的时期（20世纪80

6、年代）80年代超大规模集成电路的出现使得计算机硬件成本大幅度下降，计算机外围设备已成系列产品，为推进CAD技术的发展提供必要的条件同时，相应的人机如数据管理技术、有限元分析、优化设计等技术也迅速发展，出现了商品化软件，促进CAD从大中型企业向小型企业发展，从发达国家向发展中国家发展。§1.1CAD/CAM技术的基本概念CAD的发展4）标准化、智能化、集成化和网络化的发展时期（20世纪90年代）§1.1CAD/CAM技术的基本概念标准化：图形接口、图形功能日趋标准化。计算机图形接口（CGI）、计算机图形文件标准（CGM）、计算机图形核心系统（GKS）、面向

7、程序员的层次交互式图形标准（PHIGS）等图形标准智能化：知识工程；专家系统集成化：系统构造由过去单一功能变成组合功能；多处理机、并行处理技术用于CAD；网络技术在CAD中被普遍采用网络化：基于Web的资源共享、设计评估、协同工作CAM技术的发展1952年数控机床研制成功奠定CAM的硬件基础1955年研制成功APT语言，实现编程自动化1958年研制成功自动换刀镗铣加工中心，一次装夹完成多工序的集中加工，提高加工效率和质量1962年第一台工业机器人诞生，实现物流搬运柔性化；第一台通用计算机集成控制多台数控机床实现，降低数控装置制造成本，提高工作可靠性196

8、7年英国莫林公司建造第一条计算机集成控制的自动化制造系统，包括6台加工中心和一条