第1章CAD_CAM技術(shù)概述59950

1、本章學(xué)習(xí)目標(biāo)：本章學(xué)習(xí)目標(biāo)： u了解了解CAD/CAM技術(shù)基本概念；技術(shù)基本概念；u了解了解CAD/CAM系統(tǒng)組成；系統(tǒng)組成； u了解了解CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。第第1章章 CAD/CAM技術(shù)概述技術(shù)概述本章學(xué)習(xí)重點(diǎn)：本章學(xué)習(xí)重點(diǎn)：uCAD/CAM技術(shù)基本概念；技術(shù)基本概念；uCAD/CAM系統(tǒng)組成；系統(tǒng)組成；第第1章章 CAD/CAM技術(shù)概述技術(shù)概述1.1 CAD/CAM技術(shù)基本概念技術(shù)基本概念1.2 CAD/CAM系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成1.3CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)本章主要內(nèi)容：本章主要內(nèi)容：第第1章章 CAD/CAM技術(shù)概述技術(shù)概述1.1CAD/CAM技

2、術(shù)基本概念技術(shù)基本概念1.1.1現(xiàn)代產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程現(xiàn)代產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程 圖1-1 現(xiàn)代產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程第第1章章 CAD/CAM技術(shù)概述技術(shù)概述1.1CAD/CAM技術(shù)基本概念技術(shù)基本概念1.1.2計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）第第1章章 CAD/CAM技術(shù)概述技術(shù)概述 CAD技術(shù)是技術(shù)是CAD/CAM技術(shù)的基礎(chǔ)，亦是一技術(shù)的基礎(chǔ)，亦是一項(xiàng)理論與實(shí)踐相結(jié)合的技術(shù)?？梢赃@樣理解項(xiàng)理論與實(shí)踐相結(jié)合的技術(shù)。可以這樣理解CAD技術(shù)：技術(shù)：它是一個(gè)過(guò)程，在計(jì)算機(jī)環(huán)境下完成產(chǎn)它是一個(gè)過(guò)程，在計(jì)算機(jī)環(huán)境下完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)的創(chuàng)新、分析和修改，以達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)品設(shè)計(jì)的創(chuàng)新、分析和修改，以達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)；目標(biāo)；

3、它是一項(xiàng)產(chǎn)品建模技術(shù)，把產(chǎn)品的物理它是一項(xiàng)產(chǎn)品建模技術(shù)，把產(chǎn)品的物理模型轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型，并將其儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)模型轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型，并將其儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)供后續(xù)的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)（內(nèi)供后續(xù)的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)（CAX）所共享，驅(qū)）所共享，驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品生命周期的全過(guò)程。動(dòng)產(chǎn)品生命周期的全過(guò)程。 1.1CAD/CAM技術(shù)基本概念技術(shù)基本概念1.1.3計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)程設(shè)計(jì)（計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)程設(shè)計(jì)（CAPP） 第第1章章 CAD/CAM技術(shù)概述技術(shù)概述 CAPP是指應(yīng)用計(jì)算機(jī)根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)所給出的信息進(jìn)是指應(yīng)用計(jì)算機(jī)根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)所給出的信息進(jìn)行產(chǎn)品加工方法和制造過(guò)程的設(shè)行產(chǎn)品加工方法和制造過(guò)程的設(shè) 計(jì)。它是通過(guò)

4、向計(jì)算機(jī)計(jì)。它是通過(guò)向計(jì)算機(jī)輸入被加工零件的幾何信息（形狀、尺寸等）和工藝信息輸入被加工零件的幾何信息（形狀、尺寸等）和工藝信息（材料、熱處理、批量等），由計(jì)算機(jī)自動(dòng)輸出零件的工（材料、熱處理、批量等），由計(jì)算機(jī)自動(dòng)輸出零件的工藝路線和工序內(nèi)容等工藝文件的過(guò)程。一般認(rèn)為，藝路線和工序內(nèi)容等工藝文件的過(guò)程。一般認(rèn)為，CAPP系統(tǒng)的功能包括毛坯設(shè)計(jì)、加工方法選擇、工序設(shè)計(jì)、工系統(tǒng)的功能包括毛坯設(shè)計(jì)、加工方法選擇、工序設(shè)計(jì)、工藝路線制定和工時(shí)定額計(jì)算等。其中的工序設(shè)計(jì)又包含加藝路線制定和工時(shí)定額計(jì)算等。其中的工序設(shè)計(jì)又包含加工設(shè)備和工裝的選用、加工余量的分配、切削用量的選擇工設(shè)備和工裝的選用、加工余

5、量的分配、切削用量的選擇以及機(jī)床的選擇、刀具的選擇、必要的工序圖生成等。以及機(jī)床的選擇、刀具的選擇、必要的工序圖生成等。1.1CAD/CAM技術(shù)基本概念技術(shù)基本概念1.1.4計(jì)算機(jī)輔助工程分析（計(jì)算機(jī)輔助工程分析（CAE）第第1章章 CAD/CAM技術(shù)概述技術(shù)概述 它是利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)產(chǎn)品，它是利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)產(chǎn)品， 并對(duì)產(chǎn)品的功并對(duì)產(chǎn)品的功能和性能進(jìn)行研究分析，包括對(duì)產(chǎn)品幾何模型進(jìn)能和性能進(jìn)行研究分析，包括對(duì)產(chǎn)品幾何模型進(jìn)行分析、計(jì)算，通過(guò)應(yīng)力變形行分析、計(jì)算，通過(guò)應(yīng)力變形 進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)等。如對(duì)新產(chǎn)品進(jìn)行對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)等。如對(duì)新產(chǎn)品進(jìn)行體積、重心

6、等質(zhì)量參數(shù)計(jì)算；或?qū)ζ鋸?qiáng)度是否滿體積、重心等質(zhì)量參數(shù)計(jì)算；或?qū)ζ鋸?qiáng)度是否滿足要求、是否存在傳熱方面的問(wèn)題以及流動(dòng)是否足要求、是否存在傳熱方面的問(wèn)題以及流動(dòng)是否順暢等許多問(wèn)題進(jìn)行分析。順暢等許多問(wèn)題進(jìn)行分析。 1.1CAD/CAM技術(shù)基本概念技術(shù)基本概念1.1.5計(jì)算機(jī)輔助制造（計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）第第1章章 CAD/CAM技術(shù)概述技術(shù)概述（1）狹義）狹義CAM：指應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)編制數(shù)控：指應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)編制數(shù)控機(jī)床加工指令。機(jī)床加工指令。 （2）廣義）廣義CAM：指應(yīng)用計(jì)算機(jī)及其交互設(shè)備進(jìn)行：指應(yīng)用計(jì)算機(jī)及其交互設(shè)備進(jìn)行制造信息處理的全過(guò)程。它不僅僅包制造信息處理的全過(guò)程。它不僅僅

7、包 括應(yīng)用計(jì)括應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助手段編制數(shù)控程序，還包括用計(jì)算機(jī)輔算機(jī)輔助手段編制數(shù)控程序，還包括用計(jì)算機(jī)輔助完成生產(chǎn)前的準(zhǔn)備及生產(chǎn)過(guò)程助完成生產(chǎn)前的準(zhǔn)備及生產(chǎn)過(guò)程 中的管理與控中的管理與控制工作，如計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)程設(shè)計(jì)（制工作，如計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)程設(shè)計(jì)（CAPP）、）、計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)管理（計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)管理（CAPM）、生產(chǎn)過(guò)程控制）、生產(chǎn)過(guò)程控制和質(zhì)量監(jiān)控等。和質(zhì)量監(jiān)控等。1.1CAD/CAM技術(shù)基本概念技術(shù)基本概念1.1.6CAD/CAM集成集成第第1章章 CAD/CAM技術(shù)概述技術(shù)概述（1）從信息的角度看，集成就是信息共享，即）從信息的角度看，集成就是信息共享，即CAD、CAPP和和CA

8、M各系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)提取、交各系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)提取、交換、共享和處理的集成。應(yīng)用換、共享和處理的集成。應(yīng)用 CAD/CAM集成技集成技術(shù)，可使系統(tǒng)每一部分不必重新初始化。術(shù)，可使系統(tǒng)每一部分不必重新初始化。（2）從硬件設(shè)備的角度看，）從硬件設(shè)備的角度看，CAD/CAM集成包括兩集成包括兩層含義：一是內(nèi)部集成，為使系統(tǒng)成為真正的開(kāi)層含義：一是內(nèi)部集成，為使系統(tǒng)成為真正的開(kāi)放式系統(tǒng)，并易于擴(kuò)充，各個(gè)組成部分之間的接放式系統(tǒng)，并易于擴(kuò)充，各個(gè)組成部分之間的接口必須一致；二是外部集成，為使一系統(tǒng)能嵌入口必須一致；二是外部集成，為使一系統(tǒng)能嵌入另一系統(tǒng)而作為其組成部分，前者的外部接口必另一系統(tǒng)而作為其組成部

9、分，前者的外部接口必須和后者的內(nèi)部接口一致。須和后者的內(nèi)部接口一致。返回本章目錄1.2CAD/CAM系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成 1.2.1CAD/CAM系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境 第第1章章 CAD/CAM技術(shù)概述技術(shù)概述圖1-6 CAD/CAM系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境1.2CAD/CAM系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成 1.2.2 CAD/CAM系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)的硬件第第1章章 CAD/CAM技術(shù)概述技術(shù)概述 1.CAD/CAM系統(tǒng)的硬件組成形式系統(tǒng)的硬件組成形式 根據(jù)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展歷程，根據(jù)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展歷程，CAD/CAM系系統(tǒng)的硬件組成大致可分為五類(lèi)：主機(jī)型系統(tǒng)的硬件組成大致可分為五類(lèi)：主機(jī)型系 統(tǒng)、統(tǒng)、小型機(jī)系統(tǒng)、

10、工作站型系統(tǒng)、微機(jī)系統(tǒng)、基于小型機(jī)系統(tǒng)、工作站型系統(tǒng)、微機(jī)系統(tǒng)、基于網(wǎng)絡(luò)的微機(jī)網(wǎng)絡(luò)的微機(jī)工作站系統(tǒng)。工作站系統(tǒng)。1.2CAD/CAM系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成 1.2.2 CAD/CAM系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)的硬件第第1章章 CAD/CAM技術(shù)概述技術(shù)概述 2.CAD/CAM系統(tǒng)對(duì)硬件的要求系統(tǒng)對(duì)硬件的要求 （1）高性能的計(jì)算機(jī)）高性能的計(jì)算機(jī) （2）大容量的存儲(chǔ)器）大容量的存儲(chǔ)器 （3）靈活的人機(jī)交互能力）靈活的人機(jī)交互能力 （4）逼真的圖形輸出能力）逼真的圖形輸出能力 （5）良好的網(wǎng)絡(luò)通信功能）良好的網(wǎng)絡(luò)通信功能 1.2CAD/CAM系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成 1.2.3 CAD/CAM系統(tǒng)的軟件環(huán)境系統(tǒng)的軟件環(huán)境

11、第第1章章 CAD/CAM技術(shù)概述技術(shù)概述 軟件是軟件是CAD/CAM系統(tǒng)系統(tǒng)的核心，的核心，CAD/CAM系統(tǒng)系統(tǒng)的軟件分為三個(gè)層次：系的軟件分為三個(gè)層次：系統(tǒng)軟件、支撐軟件和應(yīng)用統(tǒng)軟件、支撐軟件和應(yīng)用軟件，如圖軟件，如圖1-10所示。所示。 圖1-10 CAD/CAM系統(tǒng)軟件層次1.2CAD/CAM系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成 1.2.3 CAD/CAM系統(tǒng)的軟件環(huán)境系統(tǒng)的軟件環(huán)境 第第1章章 CAD/CAM技術(shù)概述技術(shù)概述 1.系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件 主要負(fù)責(zé)管理硬件資源以及各種軟件資源，是應(yīng)主要負(fù)責(zé)管理硬件資源以及各種軟件資源，是應(yīng)用和開(kāi)發(fā)用和開(kāi)發(fā)CAD/CAM系統(tǒng)的軟件平臺(tái)，一般包括操系統(tǒng)的軟件平臺(tái)，

12、一般包括操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、窗口系統(tǒng)。例如微機(jī)上流行的作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、窗口系統(tǒng)。例如微機(jī)上流行的窗口系統(tǒng)窗口系統(tǒng)WindowsXP，工作站上流行的，工作站上流行的Unix操作操作系統(tǒng)，系統(tǒng)，TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等，都已成為當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等，都已成為當(dāng)前CAD/CAM系統(tǒng)的通用開(kāi)發(fā)平臺(tái)。在這類(lèi)環(huán)境下開(kāi)系統(tǒng)的通用開(kāi)發(fā)平臺(tái)。在這類(lèi)環(huán)境下開(kāi)發(fā)的軟件容易移植，可以運(yùn)行于各種流行的機(jī)型上；發(fā)的軟件容易移植，可以運(yùn)行于各種流行的機(jī)型上；用戶(hù)界面統(tǒng)一，便于使用人員掌握和適應(yīng)；開(kāi)放性用戶(hù)界面統(tǒng)一，便于使用人員掌握和適應(yīng)；開(kāi)放性好，容易與其他軟件銜接和進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。好，容易與其他軟件銜接和進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。 1.2C

13、AD/CAM系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成 1.2.3 CAD/CAM系統(tǒng)的軟件環(huán)境系統(tǒng)的軟件環(huán)境 第第1章章 CAD/CAM技術(shù)概述技術(shù)概述 2.支撐軟件支撐軟件 我國(guó)從國(guó)外引進(jìn)的商品我國(guó)從國(guó)外引進(jìn)的商品 化化CAD/CAM系統(tǒng)有：系統(tǒng)有：CATIA、Unigraphics、Pro/EngineerMastercam、Calma、Auto-trol、Gerber等，都屬于這一類(lèi)型。國(guó)內(nèi)自主開(kāi)發(fā)的等，都屬于這一類(lèi)型。國(guó)內(nèi)自主開(kāi)發(fā)的CAD/CAM系統(tǒng)支撐軟件的優(yōu)秀代表當(dāng)屬系統(tǒng)支撐軟件的優(yōu)秀代表當(dāng)屬CAXA。 1.2CAD/CAM系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成 1.2.3 CAD/CAM系統(tǒng)的軟件環(huán)境系統(tǒng)的軟件環(huán)境 第第1章

14、章 CAD/CAM技術(shù)概述技術(shù)概述 3.應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件 應(yīng)用軟件在不同的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域里有不同的內(nèi)容，應(yīng)用軟件在不同的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域里有不同的內(nèi)容，如飛機(jī)設(shè)計(jì)包括了總體方案、質(zhì)量計(jì)算、如飛機(jī)設(shè)計(jì)包括了總體方案、質(zhì)量計(jì)算、 空氣動(dòng)空氣動(dòng)力計(jì)算、載荷分析、結(jié)構(gòu)分析、應(yīng)力計(jì)算、動(dòng)力顫力計(jì)算、載荷分析、結(jié)構(gòu)分析、應(yīng)力計(jì)算、動(dòng)力顫振分析、疲勞斷裂計(jì)算、起落架設(shè)計(jì)、飛行控制、振分析、疲勞斷裂計(jì)算、起落架設(shè)計(jì)、飛行控制、航空電子、電氣系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、可靠性設(shè)計(jì)彈射航空電子、電氣系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、可靠性設(shè)計(jì)彈射座椅、火力控制、隱身設(shè)計(jì)等。工程設(shè)計(jì)包含的內(nèi)座椅、火力控制、隱身設(shè)計(jì)等。工程設(shè)計(jì)包含的內(nèi)容更廣。在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，各家公司都力求保容更廣。在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，各家公司都力求保住技術(shù)優(yōu)勢(shì)，決不肯輕易出售自己的住技術(shù)優(yōu)