CADCAM技术_第01章课案.ppt

CAD/CAM技术 主讲教师： 王成勇 合肥工业大学材料学院模具CAD/CAE/CAM研究中心 教材： 参考教材： 《机械制造中的CAD/CAM技术》，1991，宁汝新 《机械CAD/CAM 》 ，杨叔子 等，2001 《 CAD/CAM/CAE入门》 ，[日] 安田仁彦 著 《材料加工CAD/CAM基础》 ，陈立亮主编 《机械CAD/CAM技术、应用与开发》 ，王贤坤主编 《 CAD/CAM技术》 ，宗志坚主编 第一章 概述 第一节 CAD/CAM的基本概念 一、CAD/CAPP/CAM的基本概念 1.计算机辅助设计（Computer Aided Design，CAD）： 是指工程技术人员在人和计算机组成的系统中以计算机为工具，辅助人类完成产品的设计、分析、绘图等工作，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。 CAD系统的功能：①概念设计、②结构设计、③装配设计、④复杂曲面设计、⑤工程图样绘制、⑥工程分析、⑦真实感及渲染、⑧数据交换接口 2.计算机辅助工艺过程设计( Computer Aided Process Planning，CAPP）： 是指人和计算机组成的系统中，根据产品设计阶段给出的信息，人机交互地或自动地完成产品加工方法的选择和工艺过程的设计。 CAPP系统主要功能：①毛坯设计、②加工方法选择、③工艺路线制定、④工序设计、⑤刀、夹、量具设计 3.计算机辅助制造( Computer Aided Manufacturing，CAM）： 是指利用计算机辅助完成从生产准备到产品制造整个过程的活动，包括工艺过程设计、工装设计、NC自动编程、生产作业计划、生产控制、质量控制等。 狭义的CAM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。 二、CAD/CAPP/CAM集成概念的提出 20世纪60年代初在APT语言基础上提出CAD/CAM概念； 20世纪70年代中期出现了下列单一分散系统： ① 、PPS (计算机辅助生产计划与控制，Produktions planung und-steuerung)、 ②、CAD； ③、CAE； ④、CAPP ⑤、CAM ⑥、CAQ (计算机辅助质量管理) ⑦、CAFD (计算机辅助夹具设计) 但是，各个系统的数据格式不统一，信息不能共享，需要集成。 CAD与CAPP/CAM的集成基本步骤： CAD设计产品结构，绘制产品图样 通过数据转换接口将CAD模型数据转换成为中性文件（如：IGS,Initial Graphics Exchange Specification ；Step,Standard for the Exchange of Product Model Data） CAPP系统读入中性文件，生成零件工艺过程 CAD、CAPP生成CAM软件所需的中性文件 CAM系统读入中性文件，生成数控加工程序 第二节 CAD/CAM 系统结构 一、产品生产过程与CAD／CAM过程链 产品生产过程包括：产品设计、工艺设计、加工检测和装配调试过程。每一过程又划分为若干个阶段，例如产品设计过程可分为任务规划、概念设计、结构设计、施工设计四个阶段；工艺设计过程可划分为毛坯及定位形式确定、工艺路线设计、工序设计、刀、夹、量具设计等阶段；加工、装配过程可划分为NC编程、加工过程仿真、NC加工、检测、装配、调试等阶段. 二、CAD／CAM 系统的组成 一个完善的CAD／CAM系统应具有如下功能：①快速数字计算及图形处理能力；②大量数据、知识的存储及快速检索、操作能力；③人机交互通信的功能；④输入、输出信息及图形的能力。 二、CAD／CAM 系统的集成方案 CAD／CAM系统的集成分类： ①信息集成、 ②过程集成、 ③功能集成。 CAD／CAM系统的集成方案主要有四类： 1．通过专用数据接口实现集成；如图1-3 2．利用标准格式接口文件实现集成 建立一个与各子系统无关的公共接口文件，目前世界上已研制出多个公共标准格式，其中典型的有IGES、STEP等。 一般CAD／CAM商用软件都提供了它们符合标准格式的前、后置处理器， 3．基于统一产品模型和数据库的集成 这是一种将CAD、CAPP、CAM作为一个整体来规划和开发，从而在企业内或部门内实现系统纵向高度集成和信息共享的方案。从图1-5中可见，集成产品模型是实现集成的核心，统一工程数据库是实现集成的基础。各功能模块通过公共数据库及