机械CADCAM技术第1章

1、机械(jxi)CAD/CAM技术机械工程学院(xuyun)共三十三页第一章 CAD/CAM技术(jsh)概述1.1 CAD/CAM技术基本概念1.2 CAD/CAM系统的功能和作业过程(guchng)1.3 CAD/CAM技术的硬件和软件1.4 CAD/CAM技术的发展和应用共三十三页1.1 CAD/CAM技术(jsh)基本概念 1.1.1 CAD技术CAD含义： 以计算机为工具，通过人机交互，处理产品设计过程中的图形和数据信息，辅助完成整个产品设计过程的一门综合(zngh)技术。共三十三页1.1 CAD/CAM技术(jsh)基本概念 1.1.1 CAD技术CAD基本功能几何(j h)造型工程

2、分析仿真模拟图形处理共三十三页1.1.1 CAD技术(jsh)CAD 系统(xtng)组成CAD系统设计数据库应用程序库交互图形库硬件软件共三十三页1.1.2 CAPP技术(jsh)CAPP含义： CAPPComputer Aided Process Planning 是根据产品设计结果,进行产品的加工工艺过程的设计，是一项重要(zhngyo)的生产准备工作。共三十三页1.1.2 CAPP技术(jsh)CAPP功能(gngnng)毛坯设计工艺路线工序设计工时定额工装设计余量分配切削用量工时定额机床刀具选用工序图绘制共三十三页1.1.2 CAPP技术(jsh)CAPP组成(z chn) 人机交互

3、模块零件信息描述获取工艺工序决策工艺文件生成与管理零件对象零件信息库数据库知识库工艺文件库共三十三页1.1.3 CAM技术(jsh)CAM含义： CAM- Computer Aided Manufacturing广义CAM：利用计算机完成从毛坯到产品制造过程中的直接和间接的各种生产活动，包括工艺准备、生产作业计划(jhu)、物流控制、质量保证等。狭义CAM：数控加工程序编制。共三十三页1.1.4 CAD/CAM集成(j chn)技术CAD/CAM集成技术： 利用(lyng)数据库技术、网络技术、数据交换和接口技术，实现3C各模块之间信息自动传递、转换和共享的相关技术。共三十三页1.1.4 CA

4、D/CAM集成(j chn)技术CADCAPPCAM工程(gngchng)图样工艺文档NC代码非集成3C系统输入输出信息流共三十三页1.1.4 CAD/CAM集成(j chn)技术CAD/CAPP/CAM集成(j chn)信息流CADCAPPCAM概念设计几何造型工程分析图形处理毛坯设计工艺准备工序设计工时定额工艺准备作业计划物流控制质量保证共三十三页1.1.4 CAD/CAM集成(j chn)技术CAD/CAM系统总体(zngt)结构用户界面应用系统CADCAPPCAM数据库、网络系统、数据交换接口操作系统计算机硬件共三十三页共三十三页共三十三页共三十三页共三十三页共三十三页1.3 CAD/

5、CAM系统硬件和软件(run jin) 1.3.1 CAD/CAM系统组成软件(run jin)核心人关键硬件基础CAD/CAM系统组成人：有着不可替代主导作用硬件：是基础，包括主机、计算机 外部设备以及网络通讯设备等软件：是核心，决定系统性能的优 劣，包括操作系统、支撑软件、 应用软件等；共三十三页 1.3.2 CAD/CAM系统(xtng)硬件CAD/CAM系统(xtng)硬件组成共三十三页 1.3.2 CAD/CAM系统(xtng)硬件存贮器计算机主机(zhj)输入装置生产装备输出装置计算机网络CAD/CAM系统硬件组成共三十三页1.3.2 CAD/CAM系统(xtng)硬件计算机主机：

6、 中小型计算机：由于大型复杂设计计算和分析； 工程工作站：具有强大的图形处理、高速计算 和网络通信能力； 微型计算机：性能(xngnng)价格比高，软件丰富，操作 容易，是CAD/CAM主流机型。共三十三页1.3.2 CAD/CAM系统(xtng)硬件输入装置： 键盘鼠标：最典型(dinxng)常用的输入装置； 数字化仪：通过电磁感应原理进行图形坐标点输入； 图形扫描仪：能快速完成图形信息的输入，生成位图 信息，经矢量化处理将位图转换为矢量化图形； 数码相机：将光学真实图象转换为数字图象； 其他输入装置：如触摸屏、声响交互输入等。共三十三页1.3.2 CAD/CAM系统(xtng)硬件输出装置

7、： 图形显示器：最基本(jbn)的输出装置，由图形卡支持； 打印机：有针式、喷墨、激光打印机之分； 自动绘图仪：有笔式绘图仪、喷墨绘图仪， 有滚筒绘图仪、平板绘图仪之分。共三十三页1.3.2 CAD/CAM系统(xtng)硬件存储器： 内存储器：存储当前所需的数据和程序，半导体材 料， 访问速度快，成本高，存储量有限，存储信息掉 电丢失； 外存储器：存储CPU暂时不用(byng)的数据和程序，存储量 大，能长期保存。有软盘、硬盘、光盘、USB之分。 共三十三页1.3.3 CAD/CAM系统(xtng)的软件 应 件 用 软 支 件 撑 软系统(xtng)软件CAD/CAM系统的软件组成共三十三

8、页1.3.3 CAD/CAM系统(xtng)的软件系统软件： 操作系统：计算机软件核心，有CPU管理、内存 管理、I/O管理、文件管理等功能(gngnng)，常用操 作系统有DOS、Windows、Unix、OS/2等。 语言编译系统：如 Basic、C/C+、LISP等编译系统， 是将高级语言转换为计算机机器语言。 图形接口标准：如 GKS、PHIGS、GL/OpenGL等图 形接口标准，独立于硬件设备和各种不同的 计算机语言。共三十三页1.3.3 CAD/CAM系统(xtng)的软件支撑(zh chng)软件： 交互绘图软件：主要完成二维工程图样的绘制， 如AutoCAD、PICAD 高华

9、CAD 开目CAD等。 三维造型软件：如 MDT、Solidworks、Solidedge等。 数控编程软件：如 MasterCAM、SurfCAM等。 工程分析软件：如 SAP、ADINA、NASTRAN、ANSYS等。 综合集成支撑软件：如 I-DEAS、UGII、PRO/E、 CATIA等,具有CAD、CAE、CAM等综合功能。共三十三页1.3.3 CAD/CAM系统(xtng)的软件应用软件： 在系统软件和支撑软件基础上，针对某一具体(jt)应用开发的软件，如机床设计、夹具设计、汽车车身设计等CAD或CAE软件系统。共三十三页1.4 CAD/CAM技术的发展(fzhn)和应用CAD/C

10、AM技术的发展50年代萌芽期：图形(txng)显示器(50),NC机床(52),绘图仪(58)60年代成长期: CAD(63),FMS(67),CADAM,GRAPHI等大型 CAD/CAM系统问世70年代发展期：CAD/CAM软硬件系统商品化80年代普及期：PC微机和工作站系统广泛使用，从大型 企业向中小企业扩展，从发达国家向发展中国家扩展90年代集成期：CAD/CAM集成，CIMS集成共三十三页CAD/CAM技术(jsh)的发展单元技术的发展和应用阶段 6070年代 如图形软件、数控编程、CADAM、CATIA、UNITGAPHICS、IDEAS等 CAD/CAM系统；ADAN、ANSYS

11、、NASTRAN工程分析系统。 阶段特征：各功能模块基本形成，数据结构尚不统一，不具备集成性。CAD/CAM的集成(j chn)阶段 20世纪80年代 实体造型成熟，特征建模、工程数据库发展；超级微机、工作站占领市场。 阶段特征: CAD/CAE/CAM集成性好，应用向三维、集成化发展。面向并行设计制造环境的CAD/CAM阶段 自20世纪90年代 由面向零件集成向面向产品并行设计发展，要求产品设计一次成功。 阶段特征：面向产品全生命周期建模、企业PDM、计算机网络、 协同工作模式。共三十三页CAD/CAM目前(mqin)研究热点计算机辅助概念设计 需解决建模和推理两大技术难题。计算机支持的协同设计 须解决： 群体成员间实时、可靠、廉价的信息交换； 保证异地(yd)、异构环境下协同设计系统可靠运行； 群体成员冲突协调解决机制。海量信息的存储、管理和检索技术 智能CAD/CAM技术 CAD/CAM与虚拟现实技术的集成 计算机安全共三十三页内容摘要机械CAD/CAM技术。是根据产品设计结果,进行产品的加工工艺过程的设计，是一项重要的生产准备工作。CAD/CAPP/CAM集成信息流。图形扫描仪：能快速完成图形信息的输入，生成位图。其他输入装置：如触摸屏、声响交互输入等。自动(zdng)绘图仪：有笔式绘图仪、喷