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外文翻译---计算机辅助设计与制造.doc

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外文翻译---计算机辅助设计与制造.doc

1计算机辅助设计与制造CAD/CAM是表示计算机辅助设计和计算机辅助制造的专业术语。它是一种使用计算机完成某些设计和生成功能的技术。在生产企业里,人们通常把设计和制造是为两项有着明显不同职能的分工,而这项技术正朝着设计与制造的更大程度一体化方向发展。最终,CAD/CAM将会为未来的计算机集成工厂提供技术基础。计算机辅助设计(CAD)可定义为运用计算机系统对设计的创意、修改、分析或优化予以辅助。这些由硬件和软件构成的计算机系统,用于完成用户公司要求的特定设计功能。CAD硬件通常包括一台计算机,一个或多个图形显示终端,键盘和其他外围设备。CAD软件包括各种计算机制图程序,这些程序便于用户公司完成设计职能,如零部件的应变分析,机构的动态响应,热传输计算和数控零件编程。由于用户的生产流程、制造工艺和销售市场方面的差异,应用程序的配置也将因用户而异。这些因素均导致对CAD系统要求的差异性。计算机辅助制造(CAM)可定义为通过直接或间接与厂家生产资源相适应的计算机界面,使用计算机系统来规划、管理和控制制造工厂的运行。正如定义所表示的那样,CAM应用程序可分为两大类1.计算机监控程序2.制造程序。二者之间的区别是理解计算机辅助制造的基础。计算机辅助制造的应用程序,除了为监控制造过程而直接使用计算机界面的应用程序之外,还包括在工厂生产运行过程中由计算机提供支持的间接应用程序。在这些应用程序中,计算机并不直接与制造过程相联接。相反,在脱机状态下,计算机可用来提供计划书、进度表、预报、指令和使厂家生产资源管理更加有效的信息资料。计算机和制造过程间的关系如下图所示。图中虚线用来说明交流和控制处于脱即状态下,需要人来完善界面。目前,CAM的应用需要由人来为计算机输入程序,解释计算机的输出,并采取所要求的措施。2处理数据控制信号CAM用于生产支持Notes1.CADcomputeraideddesign计算机辅助设计2.CAMcomputeraidedmanufacturing计算机辅助制造3.computermonitoringandcontrol计算机监控4.manufacturingsupportapplications生成支持应用软件5.peripheralequipment外围设备(外设)6.computergraphics电脑制图什么是CAD/CAM软件许多刀具轨迹是简单的但太复杂和昂贵以致于人们很难制造,对于这种情况,我们需要在计算机的帮助下来作数控部分程序。CAD/CAM最基础的概念是,我们可以用计算机辅助设计系统在计算机上画出工件的几何形状。几何形状一旦完成,我们就可以用计算机辅助制造系统根据CAD的几何形状,生成数控机床的刀具轨迹。利用CAD绘制所有路径对数控加工的路径如下第一步利用CAD绘制几何图形已被定义这种工件包括型腔加工。对于这种型腔加工很可能将花几个小时去制造代码。然而,我们能够利用CAM程序去创造NC代码在每分钟内。第二步接着,这个模型就被输入到CAM模块中。然后,我们就选择合适的几何形状并定义要生成的刀具轨迹类型,在这个例子中就是一个型腔。我们一计算机生产操作3定也能够让CAM系统如刀具的使用,材料的类型,进给量,切屑深度等信息。第三步CAM模型证实保证刀具轨迹的正确性。如果发现了一些错误,最简单就是在某个位置上加以改正。第四步CAD/CAM模块最终产生的是NC代码。通过模型的后处理则可以生成适用于特定CNC控制器的NC代码。我们取字体的首字母即CAPP,它代表了计算机辅助程序。CAPP是使用计算机辅助在数控刀具轨迹中的应用。然而,CAPP从来就没有真正获得广泛的流传和接受,而且至今我们很少听到这个项目。取而代之的是在更多的市场上使用CAD/CAM,使用计算机的思维来帮助生产NC程序。不幸的是,因为CAM是一个整体技术与制造技术和自动化技术有着关联的不仅是软件,而且使用CNC机器工具。描述CAD/CAM组成及功能CAD系统包括CAD设备及CAM设备每个都有许多功能元件。它们将在短时间内扫描这些元件目的是为了了解其工作的整个过程。1.CAD模型系统的CAD部分用于生成可作为CAD模型的几何形状。CAD模型是工件几何形状的电子描述,她在数学上是十分精确的。不论是独立的CAD系统还是作为CAD/CAM软件包的一部分的CAD系统,往往都可以在几个不同的层次上混合使用。两维线条图几何图形被体现出两个方向,就象一张清单,Z轴深度将不得不与CAM相关。三维线框模型通过将代表边界的元素连接早一起,就可以在三维空间中表现几何形状。虽然线框图难以想象,但可以得到CAM所需的所有的Z向信息。三维表面模型它与线框模型十分相似,所不同的是,在线框模型间覆盖了一层薄薄的外皮,从而使模型更形象。另外,模型型腔是空的,完成表面模型即可。三维实体模型这种当前高科技市场形式被使用必须通过所有的高端科技软件。几何形状被看作是一个实体特征其包括许多方面。实体模型可以被切开以展示内部特征,4而不仅仅是拥有一层表皮。2.CAM模型根据CAD模型提供的几何形状,CAM模块用于创建加工工艺模型。例如,CAD模型可能包括一些特征,即凹槽型腔。我们可能应用其加工路线来加工几何图形,然后,所有的刀具路径将是自动的产生凹槽行程。同样,CAD模型也可包括几何图形应该产生钻的操作。我们能够选择简单的几何图形和按照CAM系统的说明在适当的位置上进行钻孔。CAM系统将生成描述加工操作的普通中间代码,这些代码以后可被用来生成G和M代码或会话式程序。在它们合适的环境下,有些系统产生中间代码。而其他使用较标准代码例如APT就是他们的中间文件。CAM模块也有多种类型和层次。首先,通常有些不同模型功能如铣、钻、以及装配,每一步工艺是唯一的,典型的模型有附加软件。每一个模型也可能使用不同的设备。例如,开始用简单的设备,到后来用复杂的、多方向的刀具轨迹路线,CAM模型中铣床加工通常加工的过程如下●21/2方向的机床●3个方向的机床●加工表面的机床●5个方向混合的机床每种体现出高精度的设备不可能在所有的坏镜下制造,一个工序很可能只要求三个方向的设备,而一个模型工序很可能需要全部的表面加工设备,而且可能需要五个方向的CAM软件包混合这样就有可能完成其加工表面。这种一流的软件安装很可能需要花费5000,但是许多复杂模型将花费15000甚至更多。因此,我们没有必要购买这种高水准的软件,因为我们不能完全发挥他们的潜能。3.几何图形及刀具轨迹我们必须理解一个重要的概念,即CAD所绘制的几何形状并不一定与CNC机床加工出的几何形状完全一致。只要刀具轨迹是直线或圆弧,CNC机车就可以加工出非常精确的刀具轨迹。CAD系统也可能加工高精度几何图形如直线及圆弧,但是也可能加工许多不同层次的曲面,同样许多这种曲面被认为是非均匀有理B样条曲线。事实上,NURBS曲线可以描绘出从直线或圆弧到复杂的表面的任

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