CADCAM复习资料.doc

CAD:（计算机辅助设计,Computer Aided Design）是指工程技术人员在计算机及其各种软件工具的帮助下,应用自身的知识和经验,对产品进行包过方案构思,总体设计,工程分析,图形编辑和技术文档整理等一切设计活动的总称.CAM:（计算机辅助制造,Computer Aided Manufacturing）指计算机在制造领域有关应用的统称.广义CAM:指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狭义CAM:指数控程序的编制,包括刀具路线的规划,刀位文件的生成,刀具轨迹仿真以及后置处理和数控代码生成等作业过程.CAPP:（计算机辅助工艺设计,Computer Aided Process Planning）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.包括毛坯设计,加工方法选择,工序设计,工艺路线制定和工时定额计算.CAE:（计算机辅助工程 Computer Aided Engineering),指用计算机辅助求解分析复杂工程和产品的结构力学性能,以及优化结构性能.产品几何建模是整个CAD/CAM作业的基础.是CAD/CAM系统的核心功能.CAD/CAM系统的主要功能:产品几何建模,产品模型的工程分析处理,工程图绘制,辅助制定工艺规程,NC自动编程,加工过程仿真模拟,工程数据管理.CAD/CAM系统的作业过程:创意构思-计算机辅助设计与分析-快速原型制造-计算机辅助工艺规划-计算机辅助编程-虚拟制造.CAD/CAM技术的发展趋势:趋势于集成化,网络化,智能化,虚拟化.综合集成型CAD/CAM支撑软件由CAD部分,CAE部分,CAM部分,用户开发工具模块组成数据库技术经历了层次模型,网状模型,关系模型,面向对象模型以及对象模型的发展历程.有一对多的关系,多对多的关系,二维数表的关系.机械CAD/CAM涉及的数据类型:文字的和图形的,静态的和动态的,结构型和非结构型的数据常见的类型:管理型数据,设计型数据,加工制造型数据,图形类数据.工程数据库定义：是存储和管理工程设计所需要数据的数据库,包含有几何的,物理的,技术的,工艺的以及其他技术实体特性及其相互间的关系.适合于CAD/CAM,计算机集成制造,地理信息处理,军事指挥,控制通信等方面的管理PDM是一种管理所有与产品相关的信息和过程的技术PDM的体系结构有四层:支持层,对象层,功能层,用户层.计算机网络的概念:是通过通信线路和设备并遵循给定的通信协议将分散在不同地点具有独立功能的计算机相互连接的计算机群,是实现资源共享和数据通信的系统.拓扑结构有:总线形,星形,树形,环形和网状形等.两种典型的网络化模式的CAD/CAM系统:客户机/服务器模式（C/S）,浏览器/服务器模式（B/S）.推理的方向有:正向推理,反向推理和混合推理.数表的公式化处理方法:函数插值（包含线性插值,抛物线插值和拉格朗日插值）,函数拟合.什么是最小二乘法:是一种数学优化技术。它通过最小化误差的平方和寻找数据的最佳函数匹配.直线段的剪裁技术:CS算法,将窗口和周围的8个方位均以二进制4位数进行编码,该编码从第1位码到第4位码分别代表窗口外左右下上空间的编码值,可分5个区域:内域,上域,下域,左域,右域.剪裁计算步骤:对线段P1P2两端点按各自所在的区域分别编码为:Cp1=a1,b1,c1,d1,Cp2=a2，b2，c2，d2其中ai，bi，ci，di取值范围为1,0,i1,2.若ai=bi=ci=di=0(i1,2),表示该线段在内域,不需裁减显示整条线段,裁减结束,否则进入步骤3).若a1-a2=1，则线段与上边界相交,求交点;若b1-b2=1则线段与下边界相交,求交点;若c1-c2=1，则线段与右边界相交,求交点;若d1-d2=1，则线段与左边界相交,求交点.以所得交点作为线段新端点返回1)再进行端点编码,继续剪裁作业.图形变换的实质就是对组成图形的各顶点进行坐标变换.计算机辅助绘图有交互式绘图,程序参数化绘图和尺寸驱动式参数化绘图.参数连续是判断连接点处曲线方程相对于参数u的各阶导数连续性,如果参数曲线在连接点处具有n阶连续导矢,则称曲线在该点n阶参数连续,记为Cn.几何连续是判断曲线在连接点处相对于弧长参数s的各阶导数的连续性,若曲线在连接点处具有关于弧长参数的n阶连续导矢,则称曲线在该点n阶几何连续,记为Gn.Bezier曲线：给定n+1个控制顶点Pi（i=0,1,2n）, 可定义一条n次Bezier曲线P(u)=PiBi,n(u)(0u1).Bezier曲线的几何特征:端点特征,凸包性,几何不变性,全局控制性.B样条曲线: 给定n+1个控制顶点Pi（i=0,1,2n）, 可定义K次B样条曲线P(u)=PiNi,k(u).Bezier曲线和B样条曲线区别:在基函数递推公式中引入了节点矢量U;由n+1个控制顶点可生成n-k+1段k次B样条曲线段.B样条曲线的几何性质:局部性,连续性,几何不变性,凸包性,造型的灵活性.NURBS曲线:一条由n+1个控制顶点Pi(i=0,1,2n)构成的k次NUBRS曲线可以表示为如下分段的有理多项式函数P(u)=WiPiNi,k(u)/WiNi,k(u)=PiRi,k(u)几何建模:是用计算机表示和构造形体的几何形状,建立计算机内部模型的过程.CAD/CAM系统中的几何形状就是把三维实体的几何形状及其属性用合适的数据结构进行描述和存储,供计算机进行信息转换与处理的数据模型.几何建模技术:是CAD/CAM的核心技术,是实现CAD/CEM/CAM集成的基础.实体造型:是通过简单素并,交,差集合运算来构造各种复杂形体的建模技术,它能够表述形体完整的几何信息和拓扑信息,是当前CAD/CAM几何建模的主流技术.线框模型,曲面模型和实体模型统称为几何模型.三维实体建模在计算机内有许多表示方法,常用的油扫描表示法,边界表示法,构造实体几何表示法,空间单元表示法等.CSG,Sweeping法的数据结构可转换为B-Rep的数据结构,而B-Rep无法反向转换为CSG,Sweeping表示.特征的分类:管理特征,技术特征,材料特征,精度特征,装配特征,形状特征.在STEP标准中,形状特征被分为体特征,过渡特征和分布特征三种类型.成组技术（Group Technology）是利用相似性原理将工程技术和管理技术集于一体的一种生产组织管理技术.作为机械制造领域的一种应用技术,成组技术涉及到相似性标识,相似性开发和相似性应用等技术内容.两种编码系统:Opitz编码系统和JLBM-1编码系统零件分类成组的方法:编码分类发,生成流程分析发,计算机辅助分类法等零件信息主要包括零件的几何信息,工艺信息和生产管理内容.零件的几何信息是指零件的几何形状,尺寸,以及各几何元素间的拓扑关系.零件的工艺信息是指零件的加工精度,表面粗糙度,零件材料,毛坯特征,热处理要求,配合和啮合关系.生产管理信息是指给出被加工零件的加工批量,生产周期.零件信息描述的基本方法:零件分类编码描述法,形状特征描述法,知识表示描述法.直接将CAD作业结果作为CAPP的输入.CAPP系统按其组成原理分:派