機(jī)械CADCAM技術(shù)第1章

1、機(jī)械(jxi)CAD/CAM技術(shù)機(jī)械工程學(xué)院(xuyun)共三十三頁(yè)第一章 CAD/CAM技術(shù)(jsh)概述1.1 CAD/CAM技術(shù)基本概念1.2 CAD/CAM系統(tǒng)的功能和作業(yè)過(guò)程(guchng)1.3 CAD/CAM技術(shù)的硬件和軟件1.4 CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用共三十三頁(yè)1.1 CAD/CAM技術(shù)(jsh)基本概念 1.1.1 CAD技術(shù)CAD含義： 以計(jì)算機(jī)為工具，通過(guò)人機(jī)交互，處理產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中的圖形和數(shù)據(jù)信息，輔助完成整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程的一門(mén)綜合(zngh)技術(shù)。共三十三頁(yè)1.1 CAD/CAM技術(shù)(jsh)基本概念 1.1.1 CAD技術(shù)CAD基本功能幾何(j h)造型工程

2、分析仿真模擬圖形處理共三十三頁(yè)1.1.1 CAD技術(shù)(jsh)CAD 系統(tǒng)(xtng)組成CAD系統(tǒng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序庫(kù)交互圖形庫(kù)硬件軟件共三十三頁(yè)1.1.2 CAPP技術(shù)(jsh)CAPP含義： CAPPComputer Aided Process Planning 是根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)果,進(jìn)行產(chǎn)品的加工工藝過(guò)程的設(shè)計(jì)，是一項(xiàng)重要(zhngyo)的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作。共三十三頁(yè)1.1.2 CAPP技術(shù)(jsh)CAPP功能(gngnng)毛坯設(shè)計(jì)工藝路線工序設(shè)計(jì)工時(shí)定額工裝設(shè)計(jì)余量分配切削用量工時(shí)定額機(jī)床刀具選用工序圖繪制共三十三頁(yè)1.1.2 CAPP技術(shù)(jsh)CAPP組成(z chn) 人機(jī)交互

3、模塊零件信息描述獲取工藝工序決策工藝文件生成與管理零件對(duì)象零件信息庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)知識(shí)庫(kù)工藝文件庫(kù)共三十三頁(yè)1.1.3 CAM技術(shù)(jsh)CAM含義： CAM- Computer Aided Manufacturing廣義CAM：利用計(jì)算機(jī)完成從毛坯到產(chǎn)品制造過(guò)程中的直接和間接的各種生產(chǎn)活動(dòng)，包括工藝準(zhǔn)備、生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃(jhu)、物流控制、質(zhì)量保證等。狹義CAM：數(shù)控加工程序編制。共三十三頁(yè)1.1.4 CAD/CAM集成(j chn)技術(shù)CAD/CAM集成技術(shù)： 利用(lyng)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)交換和接口技術(shù)，實(shí)現(xiàn)3C各模塊之間信息自動(dòng)傳遞、轉(zhuǎn)換和共享的相關(guān)技術(shù)。共三十三頁(yè)1.1.4 CA

4、D/CAM集成(j chn)技術(shù)CADCAPPCAM工程(gngchng)圖樣工藝文檔NC代碼非集成3C系統(tǒng)輸入輸出信息流共三十三頁(yè)1.1.4 CAD/CAM集成(j chn)技術(shù)CAD/CAPP/CAM集成(j chn)信息流CADCAPPCAM概念設(shè)計(jì)幾何造型工程分析圖形處理毛坯設(shè)計(jì)工藝準(zhǔn)備工序設(shè)計(jì)工時(shí)定額工藝準(zhǔn)備作業(yè)計(jì)劃物流控制質(zhì)量保證共三十三頁(yè)1.1.4 CAD/CAM集成(j chn)技術(shù)CAD/CAM系統(tǒng)總體(zngt)結(jié)構(gòu)用戶界面應(yīng)用系統(tǒng)CADCAPPCAM數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)交換接口操作系統(tǒng)計(jì)算機(jī)硬件共三十三頁(yè)共三十三頁(yè)共三十三頁(yè)共三十三頁(yè)共三十三頁(yè)共三十三頁(yè)1.3 CAD/

5、CAM系統(tǒng)硬件和軟件(run jin) 1.3.1 CAD/CAM系統(tǒng)組成軟件(run jin)核心人關(guān)鍵硬件基礎(chǔ)CAD/CAM系統(tǒng)組成人：有著不可替代主導(dǎo)作用硬件：是基礎(chǔ)，包括主機(jī)、計(jì)算機(jī) 外部設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備等軟件：是核心，決定系統(tǒng)性能的優(yōu) 劣，包括操作系統(tǒng)、支撐軟件、 應(yīng)用軟件等；共三十三頁(yè) 1.3.2 CAD/CAM系統(tǒng)(xtng)硬件CAD/CAM系統(tǒng)(xtng)硬件組成共三十三頁(yè) 1.3.2 CAD/CAM系統(tǒng)(xtng)硬件存貯器計(jì)算機(jī)主機(jī)(zhj)輸入裝置生產(chǎn)裝備輸出裝置計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)CAD/CAM系統(tǒng)硬件組成共三十三頁(yè)1.3.2 CAD/CAM系統(tǒng)(xtng)硬件計(jì)算機(jī)主機(jī)：

6、 中小型計(jì)算機(jī)：由于大型復(fù)雜設(shè)計(jì)計(jì)算和分析； 工程工作站：具有強(qiáng)大的圖形處理、高速計(jì)算 和網(wǎng)絡(luò)通信能力； 微型計(jì)算機(jī)：性能(xngnng)價(jià)格比高，軟件豐富，操作 容易，是CAD/CAM主流機(jī)型。共三十三頁(yè)1.3.2 CAD/CAM系統(tǒng)(xtng)硬件輸入裝置： 鍵盤(pán)鼠標(biāo)：最典型(dinxng)常用的輸入裝置； 數(shù)字化儀：通過(guò)電磁感應(yīng)原理進(jìn)行圖形坐標(biāo)點(diǎn)輸入； 圖形掃描儀：能快速完成圖形信息的輸入，生成位圖 信息，經(jīng)矢量化處理將位圖轉(zhuǎn)換為矢量化圖形； 數(shù)碼相機(jī)：將光學(xué)真實(shí)圖象轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖象； 其他輸入裝置：如觸摸屏、聲響交互輸入等。共三十三頁(yè)1.3.2 CAD/CAM系統(tǒng)(xtng)硬件輸出裝置

7、： 圖形顯示器：最基本(jbn)的輸出裝置，由圖形卡支持； 打印機(jī)：有針式、噴墨、激光打印機(jī)之分； 自動(dòng)繪圖儀：有筆式繪圖儀、噴墨繪圖儀， 有滾筒繪圖儀、平板繪圖儀之分。共三十三頁(yè)1.3.2 CAD/CAM系統(tǒng)(xtng)硬件存儲(chǔ)器： 內(nèi)存儲(chǔ)器：存儲(chǔ)當(dāng)前所需的數(shù)據(jù)和程序，半導(dǎo)體材 料， 訪問(wèn)速度快，成本高，存儲(chǔ)量有限，存儲(chǔ)信息掉 電丟失； 外存儲(chǔ)器：存儲(chǔ)CPU暫時(shí)不用(byng)的數(shù)據(jù)和程序，存儲(chǔ)量 大，能長(zhǎng)期保存。有軟盤(pán)、硬盤(pán)、光盤(pán)、USB之分。 共三十三頁(yè)1.3.3 CAD/CAM系統(tǒng)(xtng)的軟件 應(yīng) 件 用 軟 支 件 撐 軟系統(tǒng)(xtng)軟件CAD/CAM系統(tǒng)的軟件組成共三十三

8、頁(yè)1.3.3 CAD/CAM系統(tǒng)(xtng)的軟件系統(tǒng)軟件： 操作系統(tǒng)：計(jì)算機(jī)軟件核心，有CPU管理、內(nèi)存 管理、I/O管理、文件管理等功能(gngnng)，常用操 作系統(tǒng)有DOS、Windows、Unix、OS/2等。 語(yǔ)言編譯系統(tǒng)：如 Basic、C/C+、LISP等編譯系統(tǒng)， 是將高級(jí)語(yǔ)言轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)機(jī)器語(yǔ)言。 圖形接口標(biāo)準(zhǔn)：如 GKS、PHIGS、GL/OpenGL等圖 形接口標(biāo)準(zhǔn)，獨(dú)立于硬件設(shè)備和各種不同的 計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。共三十三頁(yè)1.3.3 CAD/CAM系統(tǒng)(xtng)的軟件支撐(zh chng)軟件： 交互繪圖軟件：主要完成二維工程圖樣的繪制， 如AutoCAD、PICAD 高華

9、CAD 開(kāi)目CAD等。 三維造型軟件：如 MDT、Solidworks、Solidedge等。 數(shù)控編程軟件：如 MasterCAM、SurfCAM等。 工程分析軟件：如 SAP、ADINA、NASTRAN、ANSYS等。 綜合集成支撐軟件：如 I-DEAS、UGII、PRO/E、 CATIA等,具有CAD、CAE、CAM等綜合功能。共三十三頁(yè)1.3.3 CAD/CAM系統(tǒng)(xtng)的軟件應(yīng)用軟件： 在系統(tǒng)軟件和支撐軟件基礎(chǔ)上，針對(duì)某一具體(jt)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的軟件，如機(jī)床設(shè)計(jì)、夾具設(shè)計(jì)、汽車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)等CAD或CAE軟件系統(tǒng)。共三十三頁(yè)1.4 CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展(fzhn)和應(yīng)用CAD/C

10、AM技術(shù)的發(fā)展50年代萌芽期：圖形(txng)顯示器(50),NC機(jī)床(52),繪圖儀(58)60年代成長(zhǎng)期: CAD(63),FMS(67),CADAM,GRAPHI等大型 CAD/CAM系統(tǒng)問(wèn)世70年代發(fā)展期：CAD/CAM軟硬件系統(tǒng)商品化80年代普及期：PC微機(jī)和工作站系統(tǒng)廣泛使用，從大型 企業(yè)向中小企業(yè)擴(kuò)展，從發(fā)達(dá)國(guó)家向發(fā)展中國(guó)家擴(kuò)展90年代集成期：CAD/CAM集成，CIMS集成共三十三頁(yè)CAD/CAM技術(shù)(jsh)的發(fā)展單元技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用階段 6070年代 如圖形軟件、數(shù)控編程、CADAM、CATIA、UNITGAPHICS、IDEAS等 CAD/CAM系統(tǒng)；ADAN、ANSYS

11、、NASTRAN工程分析系統(tǒng)。 階段特征：各功能模塊基本形成，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)尚不統(tǒng)一，不具備集成性。CAD/CAM的集成(j chn)階段 20世紀(jì)80年代 實(shí)體造型成熟，特征建模、工程數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展；超級(jí)微機(jī)、工作站占領(lǐng)市場(chǎng)。 階段特征: CAD/CAE/CAM集成性好，應(yīng)用向三維、集成化發(fā)展。面向并行設(shè)計(jì)制造環(huán)境的CAD/CAM階段 自20世紀(jì)90年代 由面向零件集成向面向產(chǎn)品并行設(shè)計(jì)發(fā)展，要求產(chǎn)品設(shè)計(jì)一次成功。 階段特征：面向產(chǎn)品全生命周期建模、企業(yè)PDM、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、 協(xié)同工作模式。共三十三頁(yè)CAD/CAM目前(mqin)研究熱點(diǎn)計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì) 需解決建模和推理兩大技術(shù)難題。計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同設(shè)計(jì) 須解決： 群體成員間實(shí)時(shí)、可靠、廉價(jià)的信息交換； 保證異地(yd)、異構(gòu)環(huán)境下協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠運(yùn)行； 群體成員沖突協(xié)調(diào)解決機(jī)制。海量信息的存儲(chǔ)、管理和檢索技術(shù) 智能CAD/CAM技術(shù) CAD/CAM與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的集成 計(jì)算機(jī)安全共三十三頁(yè)內(nèi)容摘要機(jī)械CAD/CAM技術(shù)。是根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)果,進(jìn)行產(chǎn)品的加工工藝過(guò)程的設(shè)計(jì)，是一項(xiàng)重要的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作。CAD/CAPP/CAM集成信息流。圖形掃描儀：能快速完成圖形信息的輸入，生成位圖。其他輸入裝置：如觸摸屏、聲響交互輸入等。自動(dòng)(zdng)繪圖儀：有筆式繪圖儀、噴