1.1概念cadcam【荐】.ppt

1.1 CAD/CAM的基本概念 一、CAD技术 计算机辅助设计（CAD—Computer Aided Design）是指工程技术人员以计算机为工具，用各自的专业知识，对产品进行总体设计、绘图、分析和编写技术文档等设计活动的总称。 二、CAM技术 计算机辅助制造（CAM—Computer Aided Manufacturing）是指利用计算机系统，通过计算机与生产设备直接的或间接的联系，进行规划、设计、管理和控制产品的生产制造过程。 狭义的CAM：指数控自动编程(NCP)，包括刀具路线的规划、刀位文件的生成、刀具轨迹仿真及后置处理、NC代码生成以及与数控机床数控装置的软件接口等。 广义的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。除自动编程外，还包括工艺准备，生产作业计划、物流过程的运行控制、生产控制、质量控制等方面。 三、CAPP技术 计算机辅助艺设计 (CAPP —Computer Aided Process Planning)是根规产品设计结果进行产品的加工方法和制造过程的设计。 CAPP系统的功能包括毛坯设计、加工方法选择、工序设计、工艺路线制定和工时定额计算等。其中的工序设计又可包含加工设备和工装的选用、加工余量的分配、切削用量选择 以及机床、刀具 的选择、必要的 工序图生成等。 四、CAD/CAM集成技术 CAD/CAM集成是指在CAD、CAPP、CAM各模块之间有关信息的自动传递和转换。 集成化的CAD／CAM系统借助于公共的工程数据库、网络通信技术、以及标准格式的中性文件接口，把分散于机型各异的计算机中的CAD/CAM模块高效地集成起来，实现软、硬件资源共享，保证系统内信息的流动畅通无阻。 CAD/CAM系统示意图 五、CAD/CAM系统的主要功能 1.几何建模 2. 工程分析处理 ? 3. 工程绘图 ? 4. 计算机辅助工艺规程设计?? 5. NC自动编程 ? 6. 模拟仿真?? 7. 工程数据管理 ? 六、CAD/CAM系统作业过程 CADCAM系统作业过程特征 七、CAD/CAM技术的优越性 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。 减少了设计、计算、制图所需的时间，缩短了设计周期。 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。 有利于实现产品的标准化、通用化和系列化。 缩短了产品从设计到生产的周期,缩短了产品的上市周期,提高了产品的质量。 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。 CAD、CAM的一体化，使产品的设计、制造过程形成一个有机的整体，通过信息的集成，给企业带来综合效益。 CAD数据模型的发展 CAM技术的发展过程 50年代数控机床出现，MIT设计了数控自动编程系统APT。该系统在70年代成为数控编程的标准。 62年，成功研制第一台机器人，实现物料搬运自动化，66年出现出现用大型通用计算机直接控制多台数控机床的DNC系统，这一时期CAM系统以大型机为基础，价格昂贵； 70年代出现FMS系统。CAM系统以小型机为主机，使CAM技术得到了较为成熟的发展； 80年代，CAPP、计算机辅助工装设计、CAQ得到发展，开始计算机集成制造系统的研究。以工作站为基础的CAM系统功能越来越强。近年来，以PC机为主机的CAM系统成为CAM系统的主流趋势。 我国CAD/CAM技术的应用 CAD/CAM的发展趋势 CAD/CAM系统选用原则 实用化原则 适度先进性原则 系统性原则 整体设计与分步实施原则 几何建模 能够描述基本几何实体（如大小）及实体间的关系（如几何信息），能够进行图形图像的技术处理。几何建模技术是CAD/CAM系统的核心，它为产品的设计、制造提供基本数据和原始信息。 工程分析处理 运动学、动力学分析：对运动机构的位移、速度、加速度以及受力状况进行分析，并形象直观地进行运动仿真，可全面了解机构的设计性能和运动情况，发现问题可及时对设计对象进行修改。 有限元分析：根据产品结构特征，自 动生成有限元网格，对产品进行应力、 应变结构分析，进行振动、热变形、 温度场分析。 优化设计：就是在某些条件的限制下， 使产品或工程设计中的预定指标达到 最优。包括产品总体方案优化、产品 零件结构优化、工艺参数优化等。 工程绘图 这是CAD系统的重要环节，是产品最终结果的表达方式。CAD/CAM系统有处理二维图形的能力，包括基本图元的生成，标注尺寸，图形编辑，此外，系统还应具备从几何造型的三维图形