《機(jī)械制圖緒論》PPT課件.ppt

南方醫(yī)科大學(xué)機(jī)械制圖主講 陳超敏教授Tel61648290Email gzccm QQ 571611621生命科學(xué)樓6 1 6室 mechanicaldrawing機(jī)械制圖drafting chart map graph diagram sketchmechanism機(jī)器 機(jī)械裝置 機(jī)械系統(tǒng)mechanicaldesign構(gòu)造設(shè)計mechanicalengineer機(jī)械工程師mechanician技工mechanics機(jī)械學(xué)mechanize機(jī)械化ASME AmericanSocietyofmechanicalengineer 美國機(jī)械工程師協(xié)會ANSI AmericanNationStandardsInstitute 美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會 課程概況 1 總學(xué)時 562 所用學(xué)期 第一學(xué)期3 教學(xué) 學(xué)習(xí) 方式 1 理論課 用多媒體上課 2 作業(yè) 在習(xí)題集上練習(xí)手工繪圖 3 實驗 在計算機(jī)實驗室進(jìn)行CAD繪圖 緒論一 課程的性質(zhì)和任務(wù)二 課程的主要內(nèi)容三 課程的發(fā)展與應(yīng)用四 課程的學(xué)習(xí)方法五 課程的考核 一 課程的性質(zhì)和任務(wù) 工程圖樣是工程界的技術(shù)語言 工程圖樣重要性 設(shè)計者表達(dá)設(shè)計意圖 制造者了解制造對象并制造 使用者依此使用和維修設(shè)備 工程圖樣 這些產(chǎn)品都需要進(jìn)行機(jī)械設(shè)計與加工 工程圖樣 在工程技術(shù)中 按一定的投影方法和有關(guān)規(guī)定 把物體的形狀 大小 材料及有關(guān)技術(shù)說明 用數(shù)字 文字和符號表達(dá)在圖紙上或存貯在磁盤等介質(zhì)上的圖 稱為工程圖樣 本課程性質(zhì) 是工科院校培養(yǎng)具有工程師初步訓(xùn)練的高級工程技術(shù)應(yīng)用型人才的一門必修的技術(shù)基礎(chǔ)課 研究用投影的方法法繪制工程圖樣和解決空間幾何問題 本課程是一門既有投影理論 又與生產(chǎn)實踐相聯(lián)系的技術(shù)基礎(chǔ)課 學(xué)習(xí)正投影的基本理論 培養(yǎng)空間想象能力 培養(yǎng)閱讀和繪制機(jī)械圖樣的能力 嚴(yán)格遵守國家標(biāo)準(zhǔn) 學(xué)會查閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 課程的任務(wù) 培養(yǎng)計算機(jī)繪圖的能力 二 機(jī)械制圖 課程的主要內(nèi)容 1 制圖基礎(chǔ)2 畫法幾何 DescriptiveGeometry 3 投影 projection 制圖4 零件 spareparts 圖5 裝配 assembly 圖6 計算機(jī)繪圖 CAD 1 制圖基礎(chǔ) 了解并遵守國家標(biāo)準(zhǔn) 機(jī)械制圖 的基本規(guī)定 正確使用繪圖工具和儀器 掌握常用的幾何作圖方法 學(xué)習(xí)徒手畫草圖的技巧 第四章制圖的基本知識和基本技能 2 畫法幾何 研究用正投影法圖示幾何形體和圖解幾何問題的基本理論和方法 掌握正投影的基本畫法 第一章投影法和點(diǎn) 直線 平面的投影 第二章立體的投影 圖樣的形成A 立體圖 優(yōu)點(diǎn) 立體感強(qiáng) 缺點(diǎn) 發(fā)生變形 真實性不強(qiáng) 物體內(nèi)部和后面等看不見 部分的結(jié)構(gòu)表達(dá)不清楚 繪圖較困難 正投影法在物體后面放一張圖紙 眼睛正對著圖紙看物體 把看到的物體形狀在圖紙上反映出來 這里把平行的視線當(dāng)作投影線 把圖紙看作投影面 畫在紙上的圖形就是物體的投影 稱為視圖 這就是正投影法的形象說明 生活中的影子 按投影法畫出的投影圖 3 投影制圖 學(xué)會繪制和閱讀組合體的投影圖 能標(biāo)注組合體的尺寸 并掌握國家標(biāo)準(zhǔn) 機(jī)械制圖 中的有關(guān)圖樣畫法的基本規(guī)定 第五章組合體的視圖與尺寸注法 第六章軸測圖 第七章機(jī)件常用的表達(dá)方法 4 零件制圖 掌握常見標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)定畫法和標(biāo)記 齒輪的規(guī)定畫法 學(xué)會繪制和閱讀零件圖的方法 第八章標(biāo)準(zhǔn)件和常用件 第九章零件圖 5 裝配制圖 學(xué)會看不見裝配圖的方法 能從部件裝配圖中拆畫零件圖 并學(xué)會畫總裝配圖的方法 第十章裝配圖 6 計算機(jī)繪圖 了解有關(guān)部門計算機(jī)繪圖的初步知識 基本掌握AUTOCAD計算機(jī)二維平面和簡單三維立體繪圖的方法 第三章計算機(jī)繪圖與AutoCAD基礎(chǔ) 和 各章最后一節(jié) 三 機(jī)械制圖 發(fā)展與應(yīng)用 工程圖樣是工程界共同的技術(shù)語言 是一門實用性很強(qiáng)的技能 對醫(yī)學(xué)實驗技術(shù)專業(yè)而言 通過本課程的學(xué)習(xí) 在今后工作中對于醫(yī)療儀器及實驗設(shè)備的使用 安裝 維修和新產(chǎn)品的研制 有重要的指導(dǎo)意義 其中計算機(jī)繪圖CAD以其高度自能化 直觀生動的交互界面和廣泛的應(yīng)用性為機(jī)械制圖提供了一個非常方便的設(shè)計工具 CAD技術(shù)應(yīng)用概況CAD CAM 計算機(jī)輔助設(shè)計及制造 技術(shù)產(chǎn)生于本世紀(jì)50年代后期發(fā)達(dá)國家的航空和軍事工業(yè)中 隨計算機(jī)軟硬件技術(shù)和計算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)發(fā)展而迅速成長起來 1989年美國國家工程科學(xué)院將CAD CAM技術(shù)評為當(dāng)代 1964 1989 十項最杰出的工程技術(shù)成就之一 CAD是一個包括范圍很廣的概念 概括來說 CAD的設(shè)計對象有兩大類 一類是機(jī)械 電氣 電子 輕工和紡織產(chǎn)品 另一類是工程設(shè)計產(chǎn)品 即工程建筑 國外簡稱AEC Architecture Engineering和Construction 而如今 CAD技術(shù)的應(yīng)用范圍已經(jīng)延伸到藝術(shù) 電影 動畫 廣告和娛樂等領(lǐng)域 產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)及社會效益 有著廣泛的應(yīng)用前景 CAD在機(jī)械制造行業(yè)的應(yīng)用最早 也最為廣泛 采用CAD技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計不但可以使設(shè)計人員 甩掉圖板 更新傳統(tǒng)的設(shè)計思想 實現(xiàn)設(shè)計自動化 降低產(chǎn)品的成本 提高企業(yè)及其產(chǎn)品在市場上的競爭能力 還可以使企業(yè)由原來的串行式作業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)椴⑿凶鳂I(yè) 建立一種全新的設(shè)計和生產(chǎn)技術(shù)管理體制 縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期 提高勞動生產(chǎn)率 計算機(jī)輔助建筑設(shè)計 ComputerAidedArchitectureDesign 簡稱CAAD 是CAD在建筑方面的應(yīng)用 它為建筑設(shè)計帶來了一場真正的革命 隨著CAAD軟件從最初的二維通用繪圖軟件發(fā)展到如今的三維建筑模型軟件 CAAD技術(shù)已開始被廣為采用 這不但可以提高設(shè)計質(zhì)量 縮短工程周期 還可以節(jié)約2 至5 的建設(shè)投資 可以大大提高基本建設(shè)的投資效益 包括1 房屋建筑設(shè)計CAD 室內(nèi)裝修 2 制冷空調(diào)設(shè)計CAD 3 給排水設(shè)計CAD 4 市政交通道路設(shè)計CAD 等等 CAD技術(shù)還被用于輕紡及服裝行業(yè)中 以前我國紡織品及服裝的花樣設(shè)計 圖案的協(xié)調(diào) 色彩的變化 圖案的分色 描稿及配色等均由人工完成 速度慢 效率低 而目前國際市場上對紡織品及服裝的要求是批量小 花色多 質(zhì)量高 交貨要迅速 這使得我國紡織產(chǎn)品在國際市場上的競爭力不強(qiáng) 采用CAD技術(shù)以后 大大加快了我國紡織及服裝企業(yè)走向國際市場的步伐 如今 CAD技術(shù)已進(jìn)入到人們的日常生活中 在電影 動畫 廣告和娛樂等領(lǐng)域大顯身手 電影拍攝中利用CAD技術(shù)已有十余年的歷史 美國好來塢電影公司主要利用CAD技術(shù)構(gòu)造布景 可以利用虛擬現(xiàn)實的手法設(shè)計出人工不可能做到的布景 這不僅能節(jié)省大量的人力 物力 降低電影的拍攝成本 而且還可以給觀眾造成一種新奇 古怪和難以想像的環(huán)境 獲得極大的票房收入 計算機(jī)繪圖CAD以其高度智能化 直觀生動的交互界面和廣泛的應(yīng)用性為我們初學(xué)者提供了一個非常方便的設(shè)計工具 1 論文插圖CAD 2 計算圖表CAD 3 板報設(shè)計CAD 4 室內(nèi)裝修CAD 5 網(wǎng)頁設(shè)計CAD 6 電路設(shè)計CAD 7 服裝設(shè)計CAD 國內(nèi)CAD市場狀況及CAD CAM主流產(chǎn)品1 概述我國CAD軟件產(chǎn)業(yè)在建筑 石化 輕工 造船 機(jī)械 電子等行業(yè) 以及二維參數(shù)化繪圖 有限元分析 曲面造型和數(shù)控加工編程等方面都已經(jīng)初具規(guī)模而其中建筑CAD軟件已經(jīng)在國內(nèi)占據(jù)統(tǒng)治地位 比較有名的有 中國建筑科學(xué)研究院的ABD建筑 結(jié)構(gòu) 設(shè)備系列軟件及BICAD民用建筑結(jié)構(gòu)集成化CAD系統(tǒng) 還有它的PKPM系列建筑工程軟件以及北京華夏正邦科技有限公司的德賽建筑裝修軟件系列 2 引進(jìn)的國外主要軟件 1 AutoCAD及MDTAutoCAD系統(tǒng)是美國Autodesk公司為微機(jī)開發(fā)的一個交互式繪圖軟件 它基本上是一個二維工程繪圖軟件 具有較強(qiáng)的繪圖 編輯 剖面線和圖案繪制 尺寸標(biāo)注以及二次開發(fā)功能 具有三維作圖造型功能 它是目前世界上應(yīng)用最廣的CAD軟件 把其他微機(jī)CAD軟件 如Cadkey EagleCAD CAD Plan等等遠(yuǎn)遠(yuǎn)地拋在后面 如今已經(jīng)推出了R2010版本 MDT MechanicalDesktop 是Autodesk公司在機(jī)械行業(yè)推出的基于參數(shù)化特征實體造型和曲面造型的微機(jī)CAD CAM軟件 2 Pro EngineerPro Engineer系統(tǒng)是美國參數(shù)技術(shù)公司 ParametricTechnologyCorporation 的產(chǎn)品 以其先進(jìn)的參數(shù)化設(shè)計 基于特征設(shè)計的實體造型而深受用戶的歡迎 此外 Pro Engineer一開始就建立在工作站上 使系統(tǒng)獨(dú)立于硬件 便于移植 該系統(tǒng)用戶界面簡潔 概念清晰 符合工程人員的設(shè)計思想與習(xí)慣 Pro Engineer整個系統(tǒng)建立在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫上 具有完整而統(tǒng)一的模型 能將整個設(shè)計至生產(chǎn)過程集成在一起 有20多個模塊供用戶選擇 基于以上原因 Pro Engineer在最近已成為三維機(jī)械設(shè)計領(lǐng)域里最富有魅力的系統(tǒng) 3 I DEASMasterSeries5I DEASMasterSeries是美國SDRC StructuralDynamicsResearchCorporation 公司自1993年推出的新一代機(jī)械設(shè)計自動化軟件 以其高度一體化 功能強(qiáng)大 易學(xué)易用等特點(diǎn)而著稱 另外 該版本還增強(qiáng)了復(fù)雜零件設(shè)計 高級曲面造型以及有限元建模和耐用性分析等模塊的功能 在我國 使用I DEASMasterSeries軟件的用戶也很多 居于三維實體機(jī)械設(shè)計自動化軟件的主導(dǎo)地位 由于SDRC公司早期是以工程與結(jié)構(gòu)分析為主逐步發(fā)展起來的 所以工程分析是該公司的特長 SDRC公司近期還集中了優(yōu)勢力量大力加強(qiáng)數(shù)控加工功能的開發(fā) 4 CATIACATIA系統(tǒng)是法國達(dá)索 Dassault 飛機(jī)公司DassaultSystems開發(fā)的產(chǎn)品 該系統(tǒng)在CADAM系統(tǒng) 原由美國洛克希德公司開發(fā) 后并入美國IBM公司 基礎(chǔ)上擴(kuò)充開發(fā)的 在CAD方面購買原CADAM系統(tǒng)的源程序 在加工方面則購買了有名的APT系統(tǒng)的源程序 并經(jīng)過幾年的努力 形成了商品化的系統(tǒng) 它具有統(tǒng)一的用戶界面 數(shù)據(jù)管理以及兼容的數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用程序接口 并擁有20多個獨(dú)立計價的模塊 該系統(tǒng)的工作環(huán)境是IBM主機(jī)以及RISC 6000工作站 如今CATIA系統(tǒng)在全世界30多個國家擁有近2000家用戶 美國波音飛機(jī)公司的波音777飛機(jī)便是其杰作之一 5 EUCLIDEUCLID軟件是由法國國家科學(xué)研究中心為英法聯(lián)合研制的協(xié)和號超音速客機(jī)而開發(fā)的軟件 該軟件具有統(tǒng)一的面向?qū)ο蟮姆植际綌?shù)據(jù)庫 在三維實體 復(fù)雜曲面 二維圖形及有限元分析模型間不需作任何數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換工作 由于數(shù)據(jù)是彼此引用 而不是簡單的復(fù)制 用戶在修改某部分設(shè)計時 其他相關(guān)數(shù)據(jù)會自行更新 該軟件主要在SGI DEC Sun和HP工作站上運(yùn)行 據(jù)稱現(xiàn)在近40個國家中有1200家以上的用戶 其主要用戶有 法國MATRA公司 雷諾汽車公司 YEMA公司 德國奔馳汽車公司 大眾 奧迪汽車公司 美國通用動力公司 日本Nissan汽車公司 NEC公司等 6 Unigraphics UG UG起源于美國麥道 MD 公司的產(chǎn)品 UG由其獨(dú)立子公司UnigraphicsSolutions開發(fā) UG是一集CAD CAE和CAM于一體的機(jī)械工程輔助系統(tǒng) 適用于航空航天器 汽車 通用機(jī)械以及模具等的設(shè)計 分析及制造工程 該軟件可在HP Sun SGI等工作站上運(yùn)行 UG采用基于特征的實體造型 具有尺寸驅(qū)動編輯功能和統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫 實現(xiàn)了CAD CAE CAM之間無數(shù)據(jù)交換的自由切換 它具有很強(qiáng)的數(shù)控加工能力 可以進(jìn)行2軸 2 5軸 3軸 5軸聯(lián)動的復(fù)雜曲面加工和鏜銑 UG提供二次開發(fā)工具GRIP UFUNG ITK 允許用戶擴(kuò)展UG的功能 7 SolidWorksSolidWorks是一基于Windows的CAD CAE CAM PDM桌面集成系統(tǒng) 是由美國SolidWorks公司于1995年11月研制開發(fā)的 其價格僅為工作站CAD系統(tǒng)的四分之一 該軟件采用自頂向下的設(shè)計方法 可動態(tài)模擬裝配過程 它采用基于特征的實體建模 自稱100 的參數(shù)化設(shè)計和100 的可修改性 同時具有中英文兩種界面可供選擇其先進(jìn)的特征樹結(jié)構(gòu)使操作更加簡便和直觀 該軟件于1996年8月由生信國際有限公司正式引入中國 由于其基于Windows平臺 而且價格合理 在我國具有廣闊的市場前景 3 國內(nèi)開發(fā)的主要軟件 1 PICADPICAD系統(tǒng)及系列軟件是中科院凱思軟件集團(tuán)及北京凱思博宏應(yīng)用工程公司開發(fā)的具有自主版權(quán)的CAD軟件 該軟件具有智能化 參數(shù)化和較強(qiáng)的開放性 對特征點(diǎn)和特征坐標(biāo)可自動捕捉及動態(tài)導(dǎo)航 系統(tǒng)提供局部圖形參數(shù)化 參數(shù)化圖素拼裝及可擴(kuò)充的參數(shù)圖符庫 提供交互環(huán)境下的開放的二次開發(fā)工具 用戶可以任意增加功能或開發(fā)專業(yè)應(yīng)用軟件 PICAD是國內(nèi)商品化最早 市場占有率最大的CAD支撐平臺及交互式工程繪圖系統(tǒng) 2 高華CAD北京高華計算機(jī)有限公司是由清華大學(xué)和廣東科龍 容聲 集團(tuán)聯(lián)合創(chuàng)建的高技術(shù)企業(yè) 高華CAD系列產(chǎn)品包括計算機(jī)輔助繪圖支撐系統(tǒng)GHDrafting 機(jī)械設(shè)計及繪圖系統(tǒng)GHMDS 工藝設(shè)計系統(tǒng)GHCAPP 三維幾何造型系統(tǒng)GHGEMS 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)GHPDMS及自動數(shù)控編程系統(tǒng)GHCAM 高華CAD也是基于參數(shù)化設(shè)計的CAD CAE CAM集成系統(tǒng) 是全國CAD應(yīng)用工程的主推產(chǎn)品之一 其中GHGEMS5 0曾獲第二屆全國自主版權(quán)CAD支撐軟件評測第一名 3 清華XTMCAD清華XTMCAD是清華大學(xué)機(jī)械CAD中心和北京清華艾克斯特CIMS技術(shù)公司共同開發(fā)基于Win95和AutoCADR12及R13二次開發(fā)的CAD軟件 它具有動態(tài)導(dǎo)航 參數(shù)化設(shè)計及圖庫建立與管理功能 還具有常用零件優(yōu)化設(shè)計 工藝模塊及工程圖紙管理等模塊 作為Autodesk注冊認(rèn)可軟件增值開發(fā)商 可直接得到Autodesk公司的技術(shù)支持 其優(yōu)勢體現(xiàn)在對CIMS工程支持?jǐn)?shù)據(jù)的交換與共享上 4 開目CAD開目CAD是華中理工大學(xué)機(jī)械學(xué)院開發(fā)的具有自主版權(quán)的基于微機(jī)平臺的CAD和圖紙管理軟件 它面向工程實際 模擬人的設(shè)計繪圖思路 操作簡便 機(jī)械繪圖效率比AutoCAD高得多 開目CAD支持多種幾何約束種類及多視圖同時驅(qū)動 具有局部