CADCAM技术概论

1、.,1,第1章CAD/CAM技术概论,1.1 CAD/CAM的概念及应用 1.1.1 CAD/CAM的发展 1.1.2 CAD/CAM的概念 1.1.3 CAD/CAM系统的功能与任务 1.1.4 CAD/CAM的应用,.,2,1.1.1 CAD/CAM的发展（1）,20世纪50年代后期出现了光笔，从此开始了交互式绘图的历史。 上世纪60年代初，屏幕菜单指点、功能键操作、光笔定位、图形动态修改等交互绘图技术相继出现。 上世纪60年代末期，显示技术有了突破 上世纪整个70年代，以二维绘图和三维线框图形为主的CAD系统形成主流。 上世纪80、90年代实体造型技术成为CAD技术发展的主流，并走向成熟

2、。,.,3,1.1.1 CAD/CAM的发展（2）,CAM技术的发展 上世纪60年代初，西欧开始引入数控技术。 进入上世纪70年代，CAD、CAM开始走向共同发展的道路。 上世纪80年代，出现了一大批工程化的CADCAM商品化软件系统，其中较著名的有CADAM，CATIA，UG-，I-DEAS，ProENGINEER，ACIS等，并应用到机械、航空航天、汽车、造船等领域。 上世纪90年代，CAD技术已不停留在过去单一模式、单一功能、单一领域的水平，而向着标准化、集成化、智能化的方向发展。,.,4,1.1.2 CAD/CAM的概念,1. 计算机辅助设计（Computer Aided Design

3、，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。 2. 计算机辅助工艺过程设计（Computer Aided Process Planning, CAPP) 指在工艺人员借助于计算机，根据产品设计阶段给出的信息和产品制造工艺要求，交互地或自动地确定产品加工方法和方案，如加工方法选择、工艺路线确定、工序设计等。,.,5,1.1.2 CAD/CAM的概念,3. 计算机辅助制造（Computer Aided Manufacturing，CAM) 计算机辅助制造有广义和

4、狭义两种定义。广义CAM是指借助计算机来完成从生产准备到产品制造出来的过程中的各项活动，包括工艺过程设计（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。 4. CADCAM系统 CADCAM系统以计算机硬件、软件为支持环境，能过各个拉能工、模块（分系统）实现对产品的描述、计算、分析、优化、绘图、工艺规程设计、仿真以及NC加工。而广义的CADCAM系统应包括生产规划、管理、质量控制等方面。这些部分以不同的形式组合集成就构成各种类型的系统。,.,6,1.1.3

5、 CAD/CAM系统的功能与任务,1. CADCAM系统基本功能 （1）图形显示功能 （2）输入输出功能 （3）存储功能 （4）交互功能（即人机接口） 2. CADCAM系统的主要任务 （1）几何造型 （2）计算分析 （3）工程绘图 （4）结构分析 （5）优化设计 （6）计算机辅助工艺规程设计（CAPP） （7）自动编程 （8）模拟仿真 （9）工程数据管理与信息传输与交换,.,7,1.1.4 CAD/CAM的应用,1. CAD/CAM技术应用的必要性和迫切性 据统计，机械制造领域的设计工作有56%属于适应性设计，20%属于参数化设计，只有24%属于创新设计。某些标准化程度高的领域，参数化设计达

6、到50%左右。因此，使设计方法及设计手段科学化、系统化、现代化，实现CAD是非常必要的。 2. CAD/CAM技术的应用 主要应用领域涉及航空航天、造船、机床制造、电子工业、土木建筑领域 。除此之外，CAD技术还可用于轻纺服装行业的花纹图案与色彩设计、款式设计、排料放样及衣料裁剪；人文地质领域的地理图、地形图、矿藏勘探图、气象图、人口分布密度图以及有关的等值线图、等位面图的绘制；电影电视中动画片及特技镜头的制作等许多方面。,.,8,1.1.4 CAD/CAM的应用,CAD技术与CAM技术结合起来，实现设计、制造一体化，具有明显的优越性，主要体现在： （1）有利于发挥设计人员的创造性，将他们从大量繁琐的重复劳动中解放出来。 （2）减少了设计、计算、制图、制表所需的时间，缩短了设计周期。 （3）由于采用了计算机辅助分析技术，可以从多方案中进行分析、比较、选出最佳方案，有利于实现设计方案的优化。 （4）有利于实现产品的标准化、通用化和系列化。 （5）减少了零件在车间的流通时间和在机床上装卸、调整、测量、等待切削的时间，提高了加工效率。 （6）先进的生产设备既有较高的生产过程自动化水平，又能在较大范围内适应加工对象的变化，有利于企业提高应变能力和市场竞争力。 （7）提高了产品的质量和设计、生产效率。 （8）CAD、CAM的一体化，使