cad原理第一章说课.ppt

由Unigraphics Solutions开发的全套设计建模、分析、仿真和制造CAD/CAE/CAM软件 最老的和基础良好的CAD/CAE系统之一 应用到很广的软件，特别是汽车和航空产品开发 现代 CAD/CAE/CAM 工具- Unigraphics 现代 CAD/CAE/CAM 工具- Unigraphics CAD/CAM技术：不是传统设计、制造流程和方法的简单映像，也不是局限于在个别步骤或环节中部分地使用计算机作为工具，而是将计算机科学与工程领域的专业技术以及人的智慧和经验以现代的科学方法为指导结合起来，在设计、制造的全过程中各尽所长，尽可能地利用计算机系统来完成那些重复性高、劳动量大、计算复杂以及单纯靠人工难以完成的工作，辅助而非代替工程技术人员完成整个过程，以获得最佳效果。CAD/CAM系统以计算机硬件、软件为支持环境，通过各个功能模块实现对产品的描述、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CAD/CAM集成系统还应包括生产规划、管理、质量控制等方面。 三、CAD/CAM的基本概念 ★ 计算机辅助设计 (Computer Aided Design) 简称CAD，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、仿真、分析及编写技术文档等设计活动的总称。 ★ 计算机辅助制造 (Computer Aided Manufacturing) 简称CAM，是指使用计算机系统进行生产规划、管理和控制产品制造的全过程，它既包括与加工过程直接联系的计算机监测与控制，也包括使用计算机来管理生产经营，提供计划进度等。 狭义的CAM是指计算机辅助机械加工，更确切地说，是指数控程序的编制。广义的CAM是指利用计算机辅助完成从毛坯到产品全部制造过程中的各种直接和间接的活动，包括工艺准备、NC编程、生产作业计划、生产控制、质量控制等。 三、CAD/CAM的基本概念 (1)需求分析，几何建模。 (2) 详细设计及优化，图形输出。 (3) 人机交互，模型修正。 (4) 工艺规程设计，结果输出。 (5) 工艺规程修改。结果存储。 (6) 生成NC加工指令，加工制造。 (7) 工艺仿真，干涉、碰撞检验。 (8) 加工制造。 1.7 CAD/CAM系统的工作过程 1.8 CAD/CAM系统的主要任务 CAD/CAM系统需要对产品设计、制造全过程的信息进行处 理，包括设计、制造中的数值计算、设计分析、绘图、工程数据库的管理、工艺设计、加工仿真等各个方面。 (1) 几何造型 几何造型是指在计算机中建立零件的 三维实体模型。先进的CAD都提供参数 化的基于特征的实体造型方法。 几何造型技术是CAD/CAM系统的核心， 它为产品的设计、制造提供基本数据， 也为其他模块提供原始信息。 几何造型 曲面造型 装配造型 几何造型 (2) 计算分析 CAD/CAM系统根据形状模型，根据产品几何形状，计算出相应的体积、表面积、质量、重心位置、转动惯量等几何特性和物理特性，为进行工程分析和数值计算提供必要的基本参数。还可应力、温度、位移等结构分析计算。 (3) 工程绘图 CAD/CAM系统一方面应具备从几何造型的三维图形直接向二维图形转换的功能，另一方面，还需有处理二维图形的能力。 先进的CAD软件都具备根据零件的三维零件图和装配造型自动生成投影图和局部视图的功能，并能自动标注尺寸 1.8 CAD/CAM系统的主要任务 (4) 结构分析 结构分析常用的方法是有限元法, 是一种数值近似解方法，用来求解形状比较复杂的工程构件的静态和动态特性，以及构件的强度、振动、热变性、温度及应力分布等的分析计算。 系统根据产品结构特点，划分网格、标出单元号、节点号，并将结果显示，分析计算后，以图形或文件的形式输出计算结果，如应力分布图、温度场分布图等。 1.8 CAD/CAM系统的主要任务 结构分析 (5) 优化设计 在某些条件下，使产品或工程设计中的预定指标达到最优。 优化包括总体方案的优化、产品零件结构的优化、工艺参数的优化等 (6) 计算机辅助工艺规程设计 (CAPP) CAPP系统应根据建模后生成的产品信息及制造要求，自动决策出加工该产品所采用的加工方法、步骤、设备及参数。 设计结果一方面能被生产实际所用，生成工艺卡，另一方面能直接输出一些信息，为CAM中的NC自动编程系统接收、识别，直接转换为刀位文件。 1.8 CAD/CAM系统的主要任务 (7) NC自动编程