機械CADCAM概述實用教案

1、第一章第一章 CAD/CAM CAD/CAM技術技術(jsh)(jsh)概述概述1.1 CAD/CAM技術基本概念1.2 CAD/CAM系統(tǒng)的功能和作業(yè)過程1.3 CAD/CAM技術的硬件和軟件1.4 CAD/CAM技術的發(fā)展(fzhn)和應用第1頁/共32頁第一頁，共33頁。1.1 CAD/CAM技術(jsh)基本概念 1.1.1 CAD技術(jsh)CAD含義： 以計算機為工具，通過人機交互，處理產品設計過程中的圖形和數(shù)據(jù)(shj)信息，輔助完成整個產品設計過程的一門綜合技術。第2頁/共32頁第二頁，共33頁。1.1 CAD/CAM1.1 CAD/CAM技術技術(jsh)(jsh)基本概念

2、基本概念 1.1.1 CAD 1.1.1 CAD技術技術(jsh)(jsh)CAD基本功能幾何(j h)造型工程(gngchng)分析模擬仿真圖形處理第3頁/共32頁第三頁，共33頁。1.1.1 CAD1.1.1 CAD技術技術(jsh)(jsh)CAD 系統(tǒng)(xtng)組成CAD系統(tǒng)(xtng)設計數(shù)據(jù)庫應用程序庫交互圖形庫硬件軟件第4頁/共32頁第四頁，共33頁。1.1.2 CAPP1.1.2 CAPP技術技術(jsh)(jsh)CAPP含義： CAPPComputer Aided Process Planning 是根據(jù)產品(chnpn)設計結果,進行產品(chnpn)的加工工藝過程的設

3、計，是一項重要的生產準備工作。第5頁/共32頁第五頁，共33頁。1.1.2 CAPP1.1.2 CAPP技術技術(jsh)(jsh)CAPP功能(gngnng)毛坯(mop)設計工藝路線工序設計工時定額工裝設計余量分配切削用量工時定額機床刀具選用工序圖繪制第6頁/共32頁第六頁，共33頁。1.1.2 CAPP1.1.2 CAPP技術技術(jsh)(jsh)CAPP組成(z chn) 人機交互模塊(m kui)零件信息描述獲取工藝工序決策工藝文件生成與管理零件對象零件信息庫數(shù)據(jù)庫知識庫工藝文件庫第7頁/共32頁第七頁，共33頁。1.1.3 CAM1.1.3 CAM技術技術(jsh)(jsh)CA

4、M含義： CAM- Computer Aided Manufacturing廣義CAM：利用計算機完成從毛坯到產品制造過程中的直接和間接的各種生產活動，包括工藝準備(zhnbi)、生產作業(yè)計劃、物流控制、質量保證等。狹義CAM：數(shù)控加工程序編制。第8頁/共32頁第八頁，共33頁。1.1.4 CAD/CAM1.1.4 CAD/CAM集成集成(j chn)(j chn)技術技術CAD/CAM集成技術： 利用數(shù)據(jù)庫技術、網絡技術、數(shù)據(jù)交換和接口技術，實現(xiàn)3C各模塊之間信息(xnx)自動傳遞、轉換和共享的相關技術。第9頁/共32頁第九頁，共33頁。1.1.4 CAD/CAM1.1.4 CAD/CAM集

5、成集成(j chn)(j chn)技術技術CADCAPPCAM工程(gngchng)圖樣工藝(gngy)文檔NC代碼非集成3C系統(tǒng)輸入輸出信息流第10頁/共32頁第十頁，共33頁。1.1.4 CAD/CAM1.1.4 CAD/CAM集成集成(j chn)(j chn)技術技術CAD/CAPP/CAM集成( j chn)信息流CADCAPPCAM概念設計幾何造型工程(gngchng)分析圖形處理毛坯設計工藝準備工序設計工時定額工藝準備作業(yè)計劃物流控制質量保證第11頁/共32頁第十一頁，共33頁。1.1.4 CAD/CAM1.1.4 CAD/CAM集成集成(j chn)(j chn)技術技術CAD

6、/CAM系統(tǒng)總體(zngt)結構用戶界面應用系統(tǒng)CADCAPPCAM數(shù)據(jù)庫、網絡系統(tǒng)、數(shù)據(jù)交換接口操作系統(tǒng)計算機硬件第12頁/共32頁第十二頁，共33頁。13/32第13頁/共32頁第十三頁，共33頁。14/32第14頁/共32頁第十四頁，共33頁。15/32第15頁/共32頁第十五頁，共33頁。16/32第16頁/共32頁第十六頁，共33頁。17/32第17頁/共32頁第十七頁，共33頁。1.3 CAD/CAM系統(tǒng)硬件(yn jin)和軟件 1.3.1 CAD/CAM系統(tǒng)組成軟件(run jin)核心人關鍵(gunjin)硬件基礎CAD/CAM系統(tǒng)組成人：有著不可替代主導作用硬件：是基礎，包

7、括主機、計算機 外部設備以及網絡通訊設備等軟件：是核心，決定系統(tǒng)性能的優(yōu) 劣，包括操作系統(tǒng)、支撐軟件、 應用軟件等；第18頁/共32頁第十八頁，共33頁。 1.3.2 CAD/CAM系統(tǒng)系統(tǒng)(xtng)硬件硬件CAD/CAM系統(tǒng)硬件(yn jin)組成第19頁/共32頁第十九頁，共33頁。 1.3.2 CAD/CAM系統(tǒng)系統(tǒng)(xtng)硬件硬件存貯器計算機主機(zhj)輸入(shr)裝置生產裝備輸出裝置計算機網絡CAD/CAM系統(tǒng)硬件組成第20頁/共32頁第二十頁，共33頁。1.3.2 CAD/CAM系統(tǒng)系統(tǒng)(xtng)硬件硬件計算(j sun)機主機： 中小型計算(j sun)機：由于大型復

8、雜設計計算(j sun)和分析； 工程工作站：具有強大的圖形處理、高速計算(j sun) 和網絡通信能力； 微型計算(j sun)機：性能價格比高，軟件豐富，操作 容易，是CAD/CAM主流機型。第21頁/共32頁第二十一頁，共33頁。1.3.2 CAD/CAM系統(tǒng)系統(tǒng)(xtng)硬件硬件輸入裝置： 鍵盤鼠標：最典型常用的輸入裝置； 數(shù)字化儀：通過電磁感應原理進行圖形坐標點輸入； 圖形掃描儀：能快速完成圖形信息的輸入，生成位圖 信息，經矢量化處理將位圖轉換(zhunhun)為矢量化圖形； 數(shù)碼相機：將光學真實圖象轉換(zhunhun)為數(shù)字圖象； 其他輸入裝置：如觸摸屏、聲響交互輸入等。第22

9、頁/共32頁第二十二頁，共33頁。1.3.2 CAD/CAM系統(tǒng)系統(tǒng)(xtng)硬件硬件輸出裝置： 圖形顯示器：最基本的輸出裝置，由圖形卡支持； 打印機：有針式、噴墨、激光打印機之分； 自動繪圖儀：有筆式繪圖儀、噴墨繪圖儀， 有滾筒(gntng)繪圖儀、平板繪圖儀之分。第23頁/共32頁第二十三頁，共33頁。1.3.2 CAD/CAM系統(tǒng)系統(tǒng)(xtng)硬件硬件存儲器： 內存儲器：存儲當前所需的數(shù)據(jù)(shj)和程序，半導體材 料， 訪問速度快，成本高，存儲量有限，存儲信息掉 電丟失； 外存儲器：存儲CPU暫時不用的數(shù)據(jù)(shj)和程序，存儲量 大，能長期保存。有軟盤、硬盤、光盤、USB之分。

10、第24頁/共32頁第二十四頁，共33頁。1.3.3 CAD/CAM系統(tǒng)系統(tǒng)(xtng)的軟件的軟件 應 件 用 軟 支 件 撐 軟系統(tǒng)(xtng)軟件CAD/CAM系統(tǒng)(xtng)的軟件組成第25頁/共32頁第二十五頁，共33頁。1.3.3 CAD/CAM系統(tǒng)系統(tǒng)(xtng)的軟件的軟件系統(tǒng)軟件： 操作系統(tǒng)：計算機軟件核心，有CPUCPU管理、內存 管理、I/OI/O管理、文件管理等功能，常用操 作系統(tǒng)有DOSDOS、WindowsWindows、UnixUnix、OS/2OS/2等。 語言編譯系統(tǒng)：如 Basic Basic、C/C+C/C+、LISPLISP等編譯系統(tǒng)， 是將高級語言轉換為

11、計算機機器語言。 圖形接口標準：如 GKS GKS、PHIGSPHIGS、GL/OpenGLGL/OpenGL等圖 形接口標準，獨立于硬件設備和各種( ( zhn)zhn)不同的 計算機語言。第26頁/共32頁第二十六頁，共33頁。1.3.3 CAD/CAM系統(tǒng)系統(tǒng)(xtng)的軟件的軟件支撐軟件： 交互繪圖(hu t)(hu t)軟件：主要完成二維工程圖樣的繪制， 如AutoCADAutoCAD、PICAD PICAD 高華CAD CAD 開目CADCAD等。 三維造型軟件：如 MDT MDT、SolidworksSolidworks、SolidedgeSolidedge等。 數(shù)控編程軟件：

12、如 MasterCAM MasterCAM、SurfCAMSurfCAM等。 工程分析軟件：如 SAP SAP、ADINAADINA、NASTRANNASTRAN、ANSYSANSYS等。 綜合集成支撐軟件：如 I-DEAS I-DEAS、UGIIUGII、PRO/EPRO/E、 CATIA CATIA等, ,具有CADCAD、CAECAE、CAMCAM等綜合功能。第27頁/共32頁第二十七頁，共33頁。1.3.3 CAD/CAM系統(tǒng)系統(tǒng)(xtng)的軟件的軟件應用軟件： 在系統(tǒng)軟件和支撐軟件基礎上，針對某一具體應用開發(fā)的軟件，如機床設計、夾具(jij)設計、汽車車身設計等CAD或CAE軟件系

13、統(tǒng)。第28頁/共32頁第二十八頁，共33頁。29/321.4 CAD/CAM技術的發(fā)展(fzhn)和應用CAD/CAM技術(jsh)的發(fā)展50年代萌芽期：圖形顯示器(50),NC機床(52),繪圖儀(58)60年代成長期: CAD(63),FMS(67),CADAM,GRAPHI等大型 CAD/CAM系統(tǒng)問世70年代發(fā)展期：CAD/CAM軟硬件系統(tǒng)商品化80年代普及期：PC微機和工作站系統(tǒng)廣泛使用，從大型 企業(yè)向中小企業(yè)擴展，從發(fā)達國家向發(fā)展中國家擴展90年代集成期：CAD/CAM集成，CIMS集成第29頁/共32頁第二十九頁，共33頁。30/32CAD/CAM技術(jsh)的發(fā)展單元技術的發(fā)

14、展和應用階段 6070年代 如圖形軟件、數(shù)控編程、CADAM、CATIA、UNITGAPHICS、IDEAS等 CAD/CAM系統(tǒng)；ADAN、ANSYS、NASTRAN工程分析系統(tǒng)。 階段特征：各功能模塊基本形成，數(shù)據(jù)結構尚不統(tǒng)一，不具備集成性。CAD/CAM的集成階段 20世紀80年代 實體造型(zoxng)成熟，特征建模、工程數(shù)據(jù)庫發(fā)展；超級微機、工作站占領市場。 階段特征: CAD/CAE/CAM集成性好，應用向三維、集成化發(fā)展。面向并行設計制造環(huán)境的CAD/CAM階段 自20世紀90年代 由面向零件集成向面向產品并行設計發(fā)展，要求產品設計一次成功。 階段特征：面向產品全生命周期建模、企業(yè)PDM、計算機網絡、 協(xié)同工作模式。第30頁/共32頁第三十頁，共33頁。31/32CAD/CAM目前(mqin)研究熱點計算機輔助概念設計 需解決建模和推理兩大技術難題。計算機支持的協(xié)同設計 須解決： 群體成員間實時、可靠、廉價的信息交換； 保證異地、異構環(huán)境下協(xié)同設計系統(tǒng)可靠運行； 群體成員沖突協(xié)調解決機制。海量信息的存儲、管理和檢索技術 智能(zh nn)CAD/CAM技術 CAD/CAM與虛擬現(xiàn)實技術的集成 計算機安全第31頁/共32頁第三十一頁，共33頁。32/32謝謝您的觀看(gunkn)！第32頁/共32頁第三十二頁，共33頁。No