CAD CAM 技术 第２版 教学课件 作者 宁汝新 赵汝嘉 主编第一章.ppt

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1、CAD/CAM技术（第２版）主编：宁汝新　赵汝嘉第一章第一节　CAD/CAM的基本概念第二节　CAD/CAM系统的结构第三节　CAD/CAM系统的应用和发展CAD/CAM即计算机辅助设计(ComputerAidedDesign)和计算机辅助制造(ComputerAidedManufacturing)。CAD指工程技术人员以计算机为辅助工具来完成产品设计过程中的各项工作，如草图绘制、零件设计、装配设计、工程分析等，并达到提高产品设计质量、缩短产品开发周期、降低产品成本的目的。CAM有广义和狭义两种定义。广义CAM是指借助

2、计算机来完成从生产准备到产品制造出来过程中的各项活动，包括工艺过程设计(ComputerAidedProcessPlan，简称CAPP)、工装设计、计算机辅助数控加工编程、生产作业计划、制造过程控制、质量检测与分析等。狭义CAM通常是指数控(NumericalControl，简称NC)程序编制，包括刀具路径规划、刀位文件生成、刀具轨迹仿真及NC代码生成等。CAD/CAM的基本概念第一节　CAD/CAM的基本概念7.2CAPP技术CAPP(ComputerAidedProcessPanning)是计算机辅助工艺设计。它是

3、利用计算机技术辅助工艺人员以系统化、标准化的方法，确定零件或产品，从毛坯到成品制造方法的技术。应用CAPP技术可以快速、合理地编制出满足生产要求的工艺文件，缩短生产准备周期与新产品开发周期。一、产品生产过程与CAD/CAM过程链图1-1　产品生产过程及CAD/CAM过程链第二节　CAD/CAM系统的结构二、CAD/CAM系统的组成系统的基本组成所谓系统，是指为完成特定任务而由相关部件或要素组成的有机的整体。一个完整的CAD/CAM系统必须具备硬件系统和软件系统。图1-2　CAD/CAM系统总体结构1.通过专用数据接口实

4、现集成这是一种初级的文件传输的集成方式。利用这种方式实现集成时，各子系统都是在各自独立的数据模式下工作，如图1-3所示。当系统A需要系统B的数据时，需要设计一个专用的接口文件将系统B的数据格式直接转换成系统A的数据格式，反之亦然。图1-3　专用数据接口三、CAD/CAM系统的集成方案2.利用标准格式接口文件实现集成图1-5基于PDM的集成系统体系结构3.基于统一产品模型和数据库的集成图1-6基于统一产品模型和数据库集成的框架图美国国家工程科学院对人类1964-1989年的25年来工程成就进行评选，结果表明，CAD/CA

5、M技术的开发应用是十大成就之一。机械CAD约占CAD/CAM市场的35-40%1、CAD技术在机械工业中的应用：1）二维绘图：用来代替传统的手工绘图2）图形及符号库：将复杂图形分解成许多简单图形及符号，做成图库以便调用。第三节　CAD/CAM系统的应用和发展一、CAD/CAM技术在工业中的应用CAD技术在机械工业中的应用（续）3）参数化设计（用于标准化或系列化零部件）4）三维实体造型：采用三维实体造型设计零部件结构，经消隐、着色处理后显示物体的真实形状，可作装配及运动仿真，以便观察有无干涉。5）工程分析：如有限元分析、

6、优化设计、运动学及动力学等分析等。6）设计文档或生成报表1）减少手工绘图时间，提高绘图效率。2）提高分析计算速度、解决复杂计算问题。3）便于修改设计。4）促进设计工作的规范化、系列化和标准化。总之：采用CAD技术后，设计质量↑，设备利用率↑2-3倍，周期↓（30%-60%），成本↓（15%-30%），竞争能力↑。2、 采用CAD技术的好处：3、风险：投资较大。（包括购买软、硬件，支付培训及开发费用等）需要一支掌握CAD技术、有良好素质的工程技术队伍。◆集成化◆网络化◆智能化◆标准化二、CAD/CAM技术的发展趋势一、集

7、成化为了适应设计与制造自动化的要求，特别是近几年来出现的计算机集成制造系统（CIMS）的需求，进一步提高集成水平是CAD/CAM系统发展的一个重要方向。因此，必须做好以下几个方面：1)数字化产品建模。建立包括几何信息在内的完整的产品信息模型（包括几何、工艺、加工、管理等信息），创造CAD、CAPP、数控编程集成的必要条件。2)产品数据交换。解决好不同CAD系统间产品模型数据的转换问题；（初始图形交换规范IGES应逐步向国际标准STEP靠拢）3）产品数据管理。应继续改进与提高PDM软件性能，有效管理与产品相关的所有数据以

8、及与产品有关的所有过程。4）继续改进与开发各种Cax（CAD、CAE、CAPP…）以及DFx（DFA、DFM、DFT…）并使它们有机集成起来。即系统内部应包括种类更多、功能更为完善的设计与制造应用软件。如：CAPP软件、文字处理软件、面向对象的各种应用软件等。返回二、网络化随着因特网及Web技术的发展，设计工作向网络协同模式发展。