计算机辅助设计与制造应用

1、计算机辅助设计与制造计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)-CAXA数控车应用一、计算机辅助设计与制造概览二、 CAXA数控车曲线生成三、 CAXA数控车曲线编辑四、 CAXA数控车加工主要内容主要内容1、计算机图形学（、计算机图形学（Computer Graphics）是近三十年来发展迅速，应用广泛的新兴学科，它主要研究怎样用数字计算机生成、处理和显示图形。 一、一、计算机辅助设计与制造概览计算机辅助设计与制造概览 图形学的具体应用范围很广，但是从基本的处理技术看只有两类，一类是线条，如工程图、地图、曲线图表等；另一类是明暗图，与照片相似。 1-1、计算机图形学计算机图形学1-2、计算机图形

2、学应用领域、计算机图形学应用领域 计算机辅助设计与制造（计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）地形地貌和自然资源图地形地貌和自然资源图计算机动画和艺术计算机动画和艺术 2、计算机辅助设计与制造（CAD/CAM)利用计算机硬件和软件系统辅助人们进行产品和工程设计与加工制造。设计过程：作用： 提高产品和工程设计水平，缩短新产品开发周期、降低成本、提高劳动生产率，有利于产品标准化、系列化、通用化。概念设计概念设计结构设计结构设计详细设计详细设计优化设计优化设计仿真模拟仿真模拟产品设计模型加工模型数控编程数控仿真制造执行网络网络DNCG代码代码加工工艺单加工工艺单制造整体解决方案 CAD ：compu

3、ter aided drawing drafting design 几何造型、工程图形、设计分析、仿真 CAM : computer aided manufacturing NC代码生成、刀夹量辅具的设计、生产计划的制定 CAPP： computer aided process planing 计算机辅助工艺的编制，是连接CAD与CAM的桥梁，是实现CIMS的核心 CAD的效益通过CAM来体现； CAM的信息来源与CAD。CAD/CAPP/CAM中的信息类型：（1）与设计相关的数据：材质、几何形状、尺寸、精度（2）与工艺相关的数据（3）机床与工具方面的数据（4）生产计划方面的数据设计人员可以利

4、用这些功能,方便地完成几何相似,尺寸不同的产品设计工作,形成系列产品。在概念设计的草图打样阶段,设计人员可以利用CAD系统的几何元素定义和编辑功能勾划草图。在设计构思过程中,它将帮助设计人员思考,使之逐步深化、细化。草图构成之后,再逐步添加几何约束条件,尺寸约束条件,最终完成设计工作。2-1、CAD/CAM在制造业中的应用在装配件组合件、部件和整台产品的设计中,计算机辅助设计系统的优势更为明显。在装配件设计中,还可以发挥CAD系统的图形功能,对装配件进行空间协调工作。利用干涉检查功能,及时发现干涉部位和干涉量大小,纠正设计中的错误,不必等到原准样机组装时再进行纠正。 逆向工程产品设计就是根据已

5、经存在的产品模型，反向推出产品设计数据（包括设计图纸或数字模型）的过程。通过数字化测量设备（如坐标测量机、激光测量设备等）获取的物体表面的空间数据，需要利用CAD技术建立产品的三维模型，进而利用CAM系统完成产品的制造。 从几何建模中获取几何信息，输入加工工艺信息，生成数控加工指令，传输给数控加工装置控制加工过程。对机电产品的动静特性进行分析，并进行机电产品性能计算机仿真，寻求出机电产品结构上的薄弱环节。模具设计模块支持典型的塑料模具设计的全过程，即从读取产品模型开始，到如何确定和构造拔模方向、收缩率、分型面、模芯、型腔、滑块、顶块、模架及其标准零部件、浇注系统、冷却系统、模具零部件清单等。

6、2-2、CAD/CAM建模路线建模路线曲面建模曲面建模参数化特征建模参数化特征建模随着CAD/CAM技术的发展,在建模技术方面共经历了以下几个阶段: 线框建模是指在计算机内部以边、点来描述和表线框建模是指在计算机内部以边、点来描述和表达产品，表示的是产品的棱边。其主要是利用基本线达产品，表示的是产品的棱边。其主要是利用基本线素来定义设计目标的棱线部分从而构成的立体框架图。素来定义设计目标的棱线部分从而构成的立体框架图。曲面建模又叫表面建模（Surface Modeling），是对产品的各个表面或曲面进行描述，从而构造成产品模型的一种建模方法。实体建模（Solid Modeling），是通过利用

7、基本体素（如长方体、圆柱体、锥体、球体等）和扫掠体（拉伸体、旋转体、沿导线扫掠体、软管等）及其布尔运算构造几何实体的建模方法，其特点在于覆盖三维立体的表面与其实体同时生成，并且可以实现对可见边的判断，具有消隐的功能 。特征是指零件上具有某种特定的功能并能被基本的加工方式加工成形的几何实体，它是工程环境中能运用几何和功能信息进行产品零件造型的关键要素，是集成环境中高层语义信息的载体和基本传输。1、UG（unit graphic) 起源于美国麦道（MD）公司,是一个集CAD、CAE和CAM于一体的机械工程辅助系统，适用于航空航天器、汽车、通用机械以及模具等的设计、分析及制造工程。UG实现了CAD、

8、CAE、CAM之间无数据交换的自由切换，它具有很强的数控加工能力，可以进行3轴5轴联动的复杂曲面加工和镗铣, 逐步成为当今CAD/CAM软件领域最有影响力、最有发展前景的软件公司之一。2、Pro/Engineer（Pro/E）美国参数技术公司（Parametric Technology Corporation简称PTC）的软件。Pro/E软件以其先进的参数化设计、基于特征的实体造型深受广大用户的喜爱，该软件的应用领域主要是针对产品的三维实体模型建立、结构分析、以及模具设计等，用户界面简洁、概念清晰、逻辑性强，比较符合工程技术人员的设计思想与习惯，是目前国内企业和技术人员使用最广泛的CAD软件之

9、一 3、CATIA软件软件CATIA软件是法国达索公司（Dassault）开发的产品。CATIA独特的装配草图生成工具，支持欠约束的装配草图绘制以及装配图中各零部件之间的连接定义，可以快速进行概念设计。该软件具有强大的曲面设计、有限元分析等功能，深受众多飞机、汽车行业企业的欢迎。Cimatron软件是以色列Cimatron公司1982年推出的CAD/CAM软件。它也是一个集成的CAD/CAM产品，在一个统一的系统环境下，用户可以完成产品的结构设计、零件设计以及模具设计，直到最终的NC加工。近几年来，Cimatron的用户数量在不断的增加 4、Cimatron软件软件5、CAXA制造解决方案产品

10、构成 CAXA协同管理协同管理产品数据产品数据数控代码数控代码机床资源库机床资源库刀具库刀具库CAXA电子图板电子图板CAXA实体设计实体设计 CAXA制造工程师制造工程师CAXA线切割线切割CAXA数控车数控车CAXA雕刻雕刻CAXA网络网络DNCCAXA图形编控系统图形编控系统1、曲线生成、曲线生成 （1）点的生成）点的生成 （2）直线的生成）直线的生成 （3）圆弧与圆的生成）圆弧与圆的生成 （4）椭圆的生成）椭圆的生成 （5）样条曲线的生成）样条曲线的生成 （6）正多边形的生成）正多边形的生成 （7）公式曲线生成）公式曲线生成 （8）二次曲线的生成）二次曲线的生成 2、曲线编辑：、曲线编辑： 删除、修剪删除、修剪二、二、CAXA数控车曲线生成数控车曲线生成（1）等距）等距（2）镜像）镜像（3）旋转）旋转（4）平移）平移（5）阵列）阵列（6）缩放）缩放（7）旋转）旋转（8）曲线过渡）曲线过渡（9）打断）打断（10）曲线组合）曲线组合（11）拉伸）拉伸三、三、CAXA数控车曲线编辑数控车曲线编