CH01CAD-CAE-CAM技术—严宇.ppt

CAD/CAE/CAM技术,讲授严宇 总学时48学时（上机实验24学时） 联系方式,CAD/CAE/CAM在产品开发过程的作用,CAD/CAE/CAM技术的概念、产生与发展,CAD/CAE/CAM系统的构成,产品集成设计开发过程与实例,第1章 CAD/CAE/CAM系统概述,主要内容,第1节 CAD/CAE/CAM在产品开发过程的作用,产品开发过程,产品规划,概念设计,系统设计,详细设计,测试完善,生产启动,第2节 CAD/CAE/CAM技术的概念、产生与发展,CAD/CAE/CAM 的概念,CAD,计算机辅助设计（CAD）技术是在产品开发过程中使用计算机系统辅助产品创建、修改、分析和优化的有关技术。这样，任何嵌入了计算机图形学的计算机程序和在设计过程中使工程设计变得容易进行的应用程序，都归类为CAD软件。换句话说，CAD工具包括了从创建形体的几何建模工具到诸如分析、优化应用程序的所有工具。目前可以使用的典型工具包括公差分析、质量属性计算、有限元建模和分析结果的可视化。,第2节 CAD/CAE/CAM技术的概念、产生与发展,CAD/CAE/CAM 的概念,CAE,计算机辅助工程（CAE）技术是使用计算机系统来分析CAD几何模型，允许设计者模拟并研究产品的行为，以便进行改进和优化产品设计。有许多用于分析工作的CAE工具可供选择，例如，运动学程序可用来确定机构中的运动路径和连杆速度，大位移动力学分析程序可用来确定诸如汽车这样的复杂装配体中的载荷和位移，逻辑时序和验证软件可用来模拟电子电路的运行。,第2节 CAD/CAE/CAM技术的概念、产生与发展,CAD/CAE/CAM 的概念,CAM,计算机辅助制造（CAM）技术是将计算机系统直接或间接地应用于计划、管理和控制生产作业的有关技术。CAM最成熟的应用领域之一是数字控制，或简称为NC，这种技术是使用可编程的指令来控制机床，进行磨削、切割、冲压、成型、车削等作业，将原材料加工成零件。目前，计算机使用可以基于CAD数据库中的几何数据、加上由操作人员提供的有关信息，生成大量的数控指令。CAM的研究集中于最小化操作人员的交互工作。 CAM另一个重要作用是机器人编程，使机器人可以在加工单元内进行作业，为数控机床选择刀具、定位工件等。这些机器人可以独立地完成诸如焊接、装配、或在车间内搬运设备或零件的任务。,第2节 CAD/CAE/CAM技术的概念、产生与发展,CAD/CAE/CAM 的产生与发展,CAD技术的产生与发展,20世纪60年代初：形成期。美国麻省理工学院MIT开发了名为Sketchpad的计算机交互图形处理系统，形成了最初的CAD概念 20世纪60年代初到70年代中期：发展期。CAD从封闭的专用系统走向商品化，以二维、三维线框造型为主，仅包含几何信息，产品有美国通用汽车公司的DAC-1，洛克希德公司的CADAM系统。 20世纪70年代后期到80年代末：快速发展期。开发了实体造型技术、参数化造型技术、变量化设计技术，形成了大型CAD软件系统，如I-DEAS， Pro/ENGINEER等，开始了广泛应用。 90年代开始，进入全面应用阶段,第2节 CAD/CAE/CAM技术的概念、产生与发展,CAD/CAE/CAM 的产生与发展,CAE技术的产生与发展,20世纪6070年代，CAE技术处在探索发展阶段。这一时期的有限元技术主要针对结构分析问题进行发展，以解决航空航天技术发展过程中所遇到的结构强度、刚度以及模拟实验和分析问题。1963年Dr.Richard MacNeal和Mr.Robert Schwndler投资成立MSC公司，开发了称之为SADSAM的结构分析软件。 20世纪7080年代是CAE技术蓬勃发展时期。开发了机械系统仿真软件ADAMS、结构非线性分析软件ABAQUS等。 20世纪90年代是CAE技术成熟壮大阶段。CAE软件发展商积极发展与各CAD软件的专用接口并增强软件的前后置处理能力。,第2节 CAD/CAE/CAM技术的概念、产生与发展,CAD/CAE/CAM 的产生与发展,CAM技术的产生与发展,1952年MIT试制成功世界上第一台数控铣床，开发了APT自动编程系统。 20世纪70年代末以后，开发了CATIA、EUCLID、UGNX、INTERGRAPH、Pro/ENGINEER、MasterCAM及NPU/GNCP等系统，解决了几何造型、零件几何形状的显示，交互设计、修改及刀具轨迹生成，走刀过程的仿真显示、验证等问题。 20世纪80年代是CAM技术迅速发展的时期，得CAM技术得到了广发应用。同时发展了CAPP、CAQ等技术，推动了CIMS的发展。 从20世纪90年代起，CAM技术向标准化、集成化、智能化的方向发展。,第3节 CAD/CAE/CAM系统的构成,CAD/CAE/CAM系统的组成,CAD/CAE/CAM系统的硬件,第3节 CAD/CAE/CAM系统的构成,CAD/CAE/CAM系统的常用外围设备,第3节 CAD/CAE/CAM系统的构成,CAD/CAE/CAM系统的软件,第3节