工程師資格考試模具CAD、CAM技術及應用復習重點

1、第一章概述（ CAD/CAM 技術的定義、 CAD/CAM 的基本內(nèi)容、 CAD/CAM 系統(tǒng)總體結構、 CAD/CAM系統(tǒng)應具備的功能、模具 CAD/CAM 系統(tǒng)、 CAD/CAM 技術的展望）第二章 CAD/CAM的硬件系統(tǒng)（ CAD/CAM硬件系統(tǒng)的組成與特點、計算機、圖形顯示、圖形輸入設備、外存儲器、圖形輸出設備、打印機、計算機網(wǎng)絡、CAD/CAM硬件系統(tǒng)正確選擇的基本原則）第三章 CAD/CAM的軟件系統(tǒng)（ CAD/CAM軟件系統(tǒng)分類、系統(tǒng)軟件、支撐軟件、應用軟件、典型的CAD/CAM 軟件、選擇CAD/CAM軟件系統(tǒng)的要點第四章計算機數(shù)據(jù)處理與分析（設計資料數(shù)據(jù)處理的主要方法、工程

2、數(shù)據(jù)庫、計算分析的主要內(nèi)容與方法、有限元分析及其前后處理、材料加工過程計算機模擬技術）第五章計算機圖形處理基礎（基本繪圖方式及坐標系、圖形處理的有關概念、圖形變換、計算機圖形的數(shù)據(jù)結構及標準）第六章幾何造型和特征建模（幾何造型概述、幾何造型基礎、幾何造型、實體造型、特征建模）第七章數(shù)控加工與自動編程（數(shù)控加工的基本概念、數(shù)控加工的工藝處理、數(shù)控編程與CAD的連接、CAD/CAM一體化自動編程、反校核及真實感仿真、DNC加工技術）第八章沖模CAD/CAM系統(tǒng)（概述、沖模CAD/CAM系統(tǒng)的功能與流程、沖模CAD/CAM系統(tǒng)中的圖形輸入、沖裁工藝設計、沖裁模具結構設計、沖裁模零部件的設計、模具圖的

3、繪制、沖裁模的CAM ）第九章注射模CAD/CAM系統(tǒng)（注射模CAD/CAM 、注射模流道系統(tǒng)的交互設計、注射流動模擬、注射成型的冷卻模擬）第一章概述CAD/CAM的 定 義 ： 計 算 機 輔 助 設 計COMPUTERAIDEDDESIGN與 計 算 機 輔 助 制 造COMPUTERAIDEDMANUFACTURING：是指以計算機作為主要技術手段，幫助人們處理各種信息，進行產(chǎn)品的設計與制造。它能夠?qū)鹘y(tǒng)的設計與制造彼此相對獨立的工作作為一個整體來考慮，實現(xiàn)信息處理的高度一體化。CAD/CAM的基本內(nèi)容：1 產(chǎn)品的設計要求一經(jīng)確定，依據(jù)經(jīng)驗、實驗數(shù)據(jù)及有關產(chǎn)品的標準規(guī)范等創(chuàng)建設計模型。模

4、型進行分析計算優(yōu)化，不斷地改進模型，直到滿足設計目標為止。3 進行結構設計，繪出產(chǎn)品圖樣，有時因結構方面的原2 對因需要對設計模型進行修改。4 編制技術文檔。5 進行產(chǎn)品的試制、樣機試驗和性能考核。在上述設計和生產(chǎn)過程中，下面幾方面顯得特別繁瑣與復雜：1 工程數(shù)據(jù)處理2 圖形繪制3 數(shù)值計算好勝任上述工作：可大量地存儲數(shù)據(jù)，快速地檢索和處理數(shù)據(jù)，具有很強的構造模型和圖形處理能力，高速運算和邏輯分析而計算機可較能力，可完成復雜的工程分析計算。工程應用系統(tǒng)包括：計算機輔助幾何設計管理 CAPMCAGD ，計算機輔助工程分析CAE ，計算機輔助制造CAM，計算機輔助計劃CAD/CAM 系統(tǒng)應具備的功

5、能： 1 造型功能（包括實體造型和曲面造型。 應具有定義和生成體素的能力及用 CSG 法或 BREP 法構造實體模型的能力。 ） 2、2D 與 3D 圖形的相互轉(zhuǎn)換。 3 參數(shù)化設計 4 三維幾何模型的顯示處理功能 5 三維運動機構的分析和仿真功能 6 物體質(zhì)量特征計算功能 7 有限元分析 8 優(yōu)化功能 9 極強的圖形處理功能 10 先進的二次開發(fā)工具 11 數(shù)控加工的功能12 數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)交換功能模具CAD/CAM系統(tǒng)的組成：狹義地說，它可以是計算機輔助某種類型模具的設計、計算、分析和繪圖，以及數(shù)控加工自動編程等的有機集成。廣義地說，它可包括成組技術過程設計 CAPP ，計算機輔助檢測 C

6、AT ，數(shù)控技術GT ，計算機輔助設計 CAD ，計算機輔助工程 CAE ，計算機輔助工藝 NC 、CNC 、DNC ，柔性制造技術 FMS ，物料資源規(guī)劃 MRP ，管理信息系統(tǒng) MIS ，企業(yè)管理MKT，辦公室自動化OA ，自動化工廠FA等多種計算機技術在模具生產(chǎn)過程中的綜合。模具 CAD/CAM 系統(tǒng)的作用：根據(jù)以往作法，一個新產(chǎn)品的開發(fā)總是分為設計與制造二個部分，模具生產(chǎn)也一樣，模具屬單件生產(chǎn)， 設計和制造往往是一一對應的， 所以模具設計的工作特別繁重。 傳統(tǒng)的模具設計采用手工設計方法，工作繁瑣，模具設計所占工時約為模具總工時的20% 左右，模具設計工作量大，周期長，任務急。采用CAD

7、/CAM技術后，圖樣的作用大大減弱，大部分設計和制造信息由系統(tǒng)直接傳送，圖樣不再是設計與制造環(huán)節(jié)的分界線，也不再是制造、生產(chǎn)過程中的唯一依據(jù)，它將被逐步簡化，基至消失。CAD/CAM技術具有高智力、知識密集、更新速度快、綜合性強、效益高、初始投入大等特點。CAD/CAM技術的展望：1CAD/CAM技術將成為計算機集成制造系統(tǒng)CIMS系統(tǒng)的重要組成部分，2 無圖樣設計/制造技術（：是指依靠數(shù)字化設計，進行數(shù)字化預裝配，開展并行工程，實現(xiàn)詳細設計、系統(tǒng)安排、分析計算、工藝計劃、工裝設計和跟蹤服務的并行發(fā)展） 3 快速成型技術 RPM 與快速模具制造技術（目前發(fā)展較成熟的快速成型方法有以下幾種：31

8、 主體平版印刷法SLA ， 2 分層實體制造LOM， 3選擇性激光燒結法SLS， 4熔融沉積制造法FDM。）CIMS 是計算機集成制造系統(tǒng)的縮寫，它指的是企業(yè)為對象，借助于計算機和信息技術，使經(jīng)營決策、產(chǎn)品設計與制造、生產(chǎn)經(jīng)營管理有機地結合為一個整體，從而縮短產(chǎn)品開發(fā)、制造周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)率，充分利用企業(yè)的各種資源，獲得更高的經(jīng)濟效益。主要特征是除了信息交流實現(xiàn)高度的集成外，在物料流、刀具流等方面也進行集成?？焖俪尚图夹g是用 CAD 技術技術出零件的三維曲面或?qū)嶓w模型，按一定的百度對其進行分層，生成二維信息，再將分層后的數(shù)據(jù)進行一定的處理，輸入加工參數(shù)，生成加工代碼；利用數(shù)控裝置精確控

9、制激光束的運動，對鋪在工作臺上薄層成形材料掃出每層截面形狀；在其上面再鋪新一層的成型材料，重復上一層操作，逐層迭加，直到形成整個零件。基于RPM的快速模具制造技術：1 用SLS 法制造金屬模具，2 用熔模鑄造法制造金屬模具，3 用石蠟鑄造制造金屬模具，4 用 RPM 技術制造石墨電極。第二章 CAD/CAM硬件系統(tǒng)的組成與特點CAD/CAM硬件系統(tǒng)組成：1 主機 2 圖形終端和字符終端3 外存儲器：如磁帶、軟盤、硬盤和光盤。4 輸入裝置：如鍵盤、數(shù)字化儀、圖形輸入板和掃描儀等。5 輸出裝置：如打印機，繪圖機，6 生產(chǎn)裝備，如數(shù)控機床、機器人、搬運機械和自動測試裝置。 7 網(wǎng)絡硬件系統(tǒng)的配置：1

10、 主機系統(tǒng) （價格昂貴， 僅適用國家大型企業(yè)和科研單位）2 小型機成套系統(tǒng)（優(yōu)點是軟件不需要變更，要其系列產(chǎn)品中通用。但擴展能力差，數(shù)據(jù)存儲分散，因此現(xiàn)傾向于使用工作站或微機。） 3 工程工作站系統(tǒng)（應用較廣泛）4 微機系統(tǒng)（PC 機系統(tǒng)）計算機由中央處理器CPU 、內(nèi)存和輸入/輸出 I/O 接口組成。CPU 可直接訪問的存儲器，用于存儲常駐控制程序、用戶程序指令和準備接受處理的數(shù)據(jù)。CPU 一般由二部分組成，即控制單元和算術邏輯單元。判斷圖形工作站性能的是圖形處理速度和圖形顯示質(zhì)量。目前采用的圖形顯示器主要是陰極射線管CRT，它的工作原理與電視機的顯像管類似，采用光棚掃描的方法。圖形輸入設備

11、有三項主要功能：1 用來把圖像送入計算機，如地圖、 工程設計圖以及諸如遙測數(shù)據(jù)和宣傳畫那樣的連續(xù)色調(diào)圖形。 2 用于交互繪圖功能的選擇，如畫線、畫圓、標注字符、刪除、修改等。3 在交互繪圖過程中，輸入繪圖功能后，需指明圖形生成的位置或進行圖形編輯的實體。光學圖形掃描儀有圓筒式和平板式二種形式。用光學圖形掃描儀得到的圖形信息是點陳圖像文件，占用的存儲空間較大，且無法用筆式繪圖機輸出，需要進行矢量化處理。外存儲器有：硬磁盤、軟磁盤、磁帶、光盤和光磁盤等幾種形式。圖形輸出設備主要用于在輸出媒介上生成圖像，這些輸出媒介包括紙、聚酯薄膜、感光膠片等。繪圖儀有筆繪式（分平板式與滾動式二種）、噴墨式和光電式

12、幾類打印機常用來輸出文本，數(shù)據(jù)，圖形和圖像。它分點陳式和激光打印機，點陳式打印機又分為針打點陳找印機、靜電點陳打印機、噴墨點陳打印機。計算機網(wǎng)絡有：廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)計算機網(wǎng)絡是用通信線路和通信設備將分散在不同地點并具有獨立功能的計算機互相聯(lián)接，按照網(wǎng)絡協(xié)議進行數(shù)據(jù)通信，實現(xiàn)資源共享。計算機網(wǎng)絡功能：1 計算機之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送2 網(wǎng)絡各站點上的數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)共享3 網(wǎng)內(nèi)各站點上的軟件，包括各種語言處理程序、服務程序和應用程序等實現(xiàn)共享4 網(wǎng)內(nèi)的計算機和外部設備等硬件資源實現(xiàn)共享5 網(wǎng)內(nèi)各站點可互為后備，以提高系統(tǒng)的可靠性。6 網(wǎng)內(nèi)各站點實現(xiàn)負荷合理分配等。局域網(wǎng)二種形式：采用點到點通道，采用廣播信道C

13、AD/CAM一體化系統(tǒng)的局域網(wǎng)通常采用總線和環(huán)形二種拓撲結構。CAD/CAM硬件系統(tǒng)正確選擇的基本原則：1 應用軟件所需的系統(tǒng)環(huán)境2 開放式系統(tǒng)3 性能指標4 圖形處理5 網(wǎng)絡環(huán)境擴充功能7CAD/CAM工作站配置的臺數(shù)，8 技術支持與售后服務6第三章CAD/CAM的軟件系統(tǒng)計算機軟件：是指控制計算機運行，并使計算機發(fā)揮功能的各種程序、數(shù)據(jù)及文檔。硬件是 CAD/CAM系統(tǒng)的物質(zhì)基礎，而軟件則是CAD/CAM系統(tǒng)的核心。CAD/CAM系統(tǒng)可分為系統(tǒng)軟件、支撐軟件、應用軟件系統(tǒng)軟件的特點：公用性、基礎性系統(tǒng)軟件包括：操作系統(tǒng)、高級語言編譯系統(tǒng)等。系統(tǒng)軟件主要用于計算機的管理、維護、控制及運行，計

14、算機程序的翻譯、裝入和運行。支撐軟件是CAD/CAM軟件系統(tǒng)中的核心。支撐軟件分類：1 計算機分析軟件（主要是解決工程設計中各種數(shù)值計算問題：11 常用數(shù)學方法程序庫、12 有限元法結構分析軟件。-SAP 、 ADINA 、 NASTRAN 、 ANSYS 等。 13 優(yōu)化設計軟件）2 圖形處理軟件（它可分為圖形處理語言及交互式繪圖軟件二種類型）3，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（主要有三種：層次模型、網(wǎng)狀模型和關系型模型）4 網(wǎng)絡管理軟件應用軟件是在系統(tǒng)軟件、支撐軟件基礎上，針對某一專門應用領域而研制的軟件，這類軟件通常由用戶結合特定的設計工作需要而自行研究開發(fā)的，此項工作又稱為二次開發(fā)。典型的CAD/CA

15、M軟件： 1，I-DEAS 軟件， 2，UG-II 件，3，CATIA 軟件， 4CADDS 軟件， 5C-MOLD軟件， 6MOLDFLOW軟件， 7MKLDMAKER軟件， 8DUCT 軟件， 9MARC 軟件， 10 塑性成型數(shù)值仿真系統(tǒng)S-FORM ， 11 華正 CAXA系列軟件選購 CAD/CAM軟件系統(tǒng)的要點：1 選購之前，要做好系統(tǒng)分析工作。2 目標應訂得越具體越好，最好落實到產(chǎn)品，甚至可落實到產(chǎn)品的關鍵零部件。3 在選購過程中，應先選軟件，后選硬件，4 選擇圖形支撐軟件的基本要求5 支撐軟件的大自標選定后，軟件模塊選擇更顯得重要。6 根據(jù)產(chǎn)品的特點和投資的可能性來確定外接軟件

16、的要求。第四章計算機數(shù)據(jù)處理與分析設計資料數(shù)據(jù)處理的主要方法：1 數(shù)表的程序化2 數(shù)表的公式化（處理方法：21 函數(shù)插值 -211 線性插值212 拉格朗日插值公式 213 分段插值214 二元插值。22 數(shù)據(jù)擬合）3，線圖的程序化工程數(shù)據(jù)庫EDBMS ：建立一個包括設計對象的幾何、拓撲、工藝和物理等方面的信息，及它們之間相互聯(lián)系的CAD/CAM數(shù)據(jù)庫。工程數(shù)據(jù)庫應具備的功能：除了應具有一般MIS 的 DBMS 的基本功能外，還要求有如下功能：1 有多個主語言接口，以支持用不同編程語言研制的應用程序訪問數(shù)據(jù)庫2 支持實體間復雜數(shù)據(jù)結構的描述3 支持大量的幾何、非幾何數(shù)據(jù)的描述和操縱的能力，具有

17、幾何數(shù)據(jù)的整體處理功能。4 支持動態(tài)模式，具有動態(tài)描述數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)結構的能力。5 支持交互式、試探性的反復設計過程，具有數(shù)據(jù)恢復功能和存儲及管理多個設計版本的能力。6 具有較高的數(shù)據(jù)獨立性7 圖形的各種不同表示方法之間有相互轉(zhuǎn)化能力。8 支持查詢語言，支持各種管理的實用程序。計算分析的主要內(nèi)容與方法：分析內(nèi)容：力學分析計算、設計方案的分析評價、幾何特性的分析計算。分析方法：解析法和數(shù)值法有限元法是一種數(shù)值離散化方法，是將復雜的連續(xù)體結構，假想地分割成數(shù)量和尺寸上有限的單元。具有有限尺寸的單元稱為有限元，將構件分割成單元稱之為風格化。有限元分析的軟件：ANSYS 、 NASTRAN 、 SAP有

18、限元分析的前處理程序的功能應包含下列主要內(nèi)容：1 生成有限元網(wǎng)絡2 節(jié)點號的優(yōu)化排序3 生成有限元屬性數(shù)據(jù)4 生成輸入數(shù)據(jù)文件有限元分析的后處理： 1 對計算結果的加工處理 2 計算結果的圖形表示（主要有 21 結構變形圖 22 等值線圖 23 主應力跡線圖 24 等色圖）預言，虛擬制造技術將繼計算機網(wǎng)絡技術與數(shù)據(jù)庫技術之后成為先進制造技術的第三大技術支撐環(huán)境。傳統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)過程：產(chǎn)品圖樣要求- 初步設計方案- 到修改設計- 模具加工 - 試驗 -開始修改設計- 獲準投產(chǎn)現(xiàn)在的產(chǎn)品開發(fā)過程：產(chǎn)品圖樣要求 到修改設計- 初步設計方案- 模擬預測 - 開始修改設計- 實物制造 - 獲準投產(chǎn)開發(fā)計算

19、機輔助工程CAE 軟件第五章計算機圖形處理基礎在任何一個計算機輔助設計系統(tǒng)中，交互式的圖形操作都是最基本、最大量的工作內(nèi)容。計算機圖形處理：是利用計算機的高速運算能力和實時顯示能力來處理圖形信息，它包括圖形信息的輸入、輸出、顯示，圖形的生成、變換、編輯、識別，圖形之間的運算和交互式繪圖等方面的內(nèi)容。在計算機圖形處理中，依據(jù)繪圖設備的不同，主要有二種繪圖方式，即矢量法與描點法我們把設計者確定的坐標系稱之為用戶坐標系，也叫世界坐標系（笛卡爾坐標系）圖形輸出設備有一個坐標系，稱為設備坐標系NDC （物理坐標系）工作坐標系是用戶建立模型時的參考坐標系。系統(tǒng)缺省的坐標系叫做絕對坐標系，用戶定義的坐標系叫

20、做工作坐標系。正在使用的坐標系叫做當前工作坐標系。圖形變換的實質(zhì)是改變組成圖形上各點的坐標。與坐標變換不同，圖形變換是保持坐標系不變，圖形改變。二維圖形變換：1 平移變換2 比例變換3 旋轉(zhuǎn)變換二維變換的矩陳表示方法：平移變換T比例變換旋轉(zhuǎn)變換三維形體的處理往往包括拓撲信息和幾何信息兩方面內(nèi)容。幾何信息一般是指形體在歐氏空間中的位置的大??；而拓撲信息則是形體各分量（點、邊、面）相互間的聯(lián)接關系。數(shù)據(jù)交換標準：1， IGES 標準 2PDES 標準 3STEP 標準第六章幾何造型和特征建模什么是幾何造型：是一種技術，它能將物體的形狀及屬性（如顏色、紋理等）存儲在計算機內(nèi)，表示該物體的三維幾何模型

21、。常說的 CAD 技術有三個重要組成部分：一是設計，二是計算機圖形學，三是幾何造型。三維幾何造型在 CAD/CAM 中的應用： 1 設計 2 圖形 3 制造 4 裝配對于曲面，它的參數(shù)空間是二維空間，曲線的參數(shù)空間是一維的。曲線分二類：解析曲線和自由曲線（也叫參數(shù)曲線）曲線上的點與其參數(shù)域內(nèi)的點之間的對應關系稱之為曲線的參數(shù)化。一條 B 樣曲線由一個或多個曲線段首尾連接而組成，它有三個特征參數(shù)：即曲線次數(shù)，控制頂點和節(jié)點矢量。曲線的次數(shù)決定了曲線的柔韌性一條 B 樣條曲線由多段曲線組成。每一段曲線的端點所對應的參數(shù)值稱為節(jié)點。二次曲線都是平面曲線，可分為橢圓、拋物線、雙曲線。當比例因子為0.5

22、 時，所生成的二次曲線為拋物線；小于0.5 時為橢圓，極限情況下為一根直線；大于0.5 時為雙曲線，極限情況下為折線。直紋面是由一族直線所生成的曲面。樣條曲面，一組輸入點的近似曲面，可局部控制。BEZIER 曲面，一組空間輸入點的近似曲面，不具備局部控制功能。孔斯曲面由封閉的邊界曲線構成。NURBS曲面是 B樣條曲面的一個推廣三維形體的內(nèi)部模型：將現(xiàn)實世界中存在的設計對象，用計算機能夠理解的形式進行定義，并用恰當?shù)臄?shù)據(jù)結構對其形狀和特征進行描述，形成三維形體的內(nèi)部模型。通常使用的幾何模型有：線模型、表面模型、實體模型三種，它們在計算機內(nèi)所占存儲空間的比例依次為1： 10： 100線模型的優(yōu)缺點

23、：比較容易處理，數(shù)據(jù)存儲量小，對硬件的要求不高，易于掌握。廣泛應用于工廠或車間布局，管路鋪設、運動機構的模擬、產(chǎn)品幾何形狀的粗略設計和有限元網(wǎng)絡的自動生成等方面，但線模型是用棱邊來表示物體的形狀，信息不完整，它沒有規(guī)定哪些是面和實體，故用線模型無法得到剖面圖、消除隱藏線和求二個形體間的交線，也無法根據(jù)線模型進行物體計算和編制數(shù)控加工指令等。表面模型的優(yōu)缺點：在線模型基礎上增加了面的有關信息及聯(lián)接指針。表面模型中具有形體的各個面的定義，所以與形體有關的許多問題都可以進行處理，如求于兩個形體的交線、消除隱蔽線等。此外，對于表面模型來說，每個面都是單獨存在的，并未記錄面與面之間的鄰接拓撲關系，形體的

24、實心部分在邊界的哪一側也是不明確的。實體模型的優(yōu)缺點：能消除隱蔽線，產(chǎn)生有明暗效應的立體圖像，又可計算物體質(zhì)量特性，進行裝配體或運動系統(tǒng)的空間干涉檢查、有限元分析的前后處理及多至五軸的數(shù)控編程等。節(jié)省了費時又費工的模型和樣機制作。實體造型就是用計算機系統(tǒng)來建造、表示、分析和輸出實體模型，這是CAD/CAM系統(tǒng)的核心技術，也是實現(xiàn)計算機輔助設計的基本手段。常用的幾種實體造型方法：掃描變換法、幾何體素構造法、邊界表示法、分割表示法、特征造型。掃描變換表示模式常用方法：平移掃描變換、旋轉(zhuǎn)掃描變換、剛體掃描變換結構的幾何體素構造法CSG：實體模型可由許多具有一定形狀的基本體素通過集合運算來表示。集合運

25、算包括并、差、交三種。邊界表示法B REP：邊界表示模式比CSG 表示模式麻煩，稍微復雜一些形體的邊界表示如沒有計算機的幫助，用手工來構造是十分困難。邊界表示的主好處在于清楚地表示出形體的面、邊、點及其相互間的關系，具有較大的實用性。特征模型：一個零件的形狀主要由其使用功能及加工工藝所決定的。因此，在設計零件結構時，設計者往往采用具有某些使用功能和能夠加工的形狀特征（又稱功能要素）進行組合和拼接，這樣構造的模型稱為特征模型。也叫特征建模。特征建模用到的信息：包括管理信息、形狀信息、工藝信息。形狀信息是產(chǎn)品信息模型中最重要的部分，它包括三部分信息，幾何形狀信息、特征信息和尺寸/精度信息。特征建模

26、有三種方法：1 賦值法2 辨識法 3 特征造型法對特征技術的研究主要集中在以下三個方面：基于特征的造型技術、產(chǎn)品零件的特征模型和從CAD 的特征模型向CAM制造模型的映射。第七章數(shù)控加工與自動編程刀具軌跡由一系列有序的刀位點和連接這些刀位點的直線（直線插補）或圓?。▓A弧插補）組成。機床的直線運動采用笛卡爾直角坐標系二軸加工適合于銑削平面圖形，三軸加工適合于進行各種非平面圖形即一般的曲面的加工輪廓是一系列首尾相接曲線的集合區(qū)域：指由一個閉合輪廓圍成的內(nèi)部空間，其內(nèi)部可以有島。主軸轉(zhuǎn)速是切削時機床主軸轉(zhuǎn)動的角速度；進給速度是正常切削時刀具行進的線速度；接近速度為從安全高度切入工作前刀具行進的線速度

27、，又叫進刀速度。刀具軌跡是系統(tǒng)按給定工藝要求生成的、對給定加工圖形切削時刀具行進時的路線，系統(tǒng)以圖形方式顯示。刀具軌跡由一系列有序的刀位點和連接這些刀位點的直線或圓弧組成。安全高度：是指保證在此高度以上可快速走刀不發(fā)生干涉的高度，應高于零件的最大高度。起止高度是進退刀時刀具的初始高度，起止高度應大于安全高度。刀具軌跡與實際加工模型的偏差即是加工誤差。用戶可通過控制加工誤差來控制加工的精度。行距：指加工軌跡相鄰二行刀具軌跡之間的距離。在三軸加工中，由于行距造成的兩刀之間一些材料末切削，這些材料距切削面的高度即是殘留高度。數(shù)控加工工藝的基本特點：1 數(shù)控加工的工序內(nèi)容比變通機床加工的工序內(nèi)容復雜2

28、 數(shù)控機床加工程序的編制比普通機床工藝規(guī)程的編制復雜。數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容：1 選擇適合在數(shù)控機床上加工的零件，確定工序內(nèi)容。2 分析被加工零件圖樣，明確加工內(nèi)容及技術要求，在此基礎上確定零件的加工方案，制定數(shù)控加工工藝路線，如工序的劃分。3 設計數(shù)控加工工序，如工步的劃分。 4 調(diào)整數(shù)控加工工序的程序，如對刀點。5 分配數(shù)控加工中的容差。6 處理數(shù)控機床上部分工藝指令。機床的合理選用：考慮因素主要有毛坯的材料和類型、零件輪廓形狀復雜程度、尺寸大小，加工精度，零件數(shù)量，熱處理要求等。概括起來三點：1 要保證加工零件的技術要求，加工出合格的產(chǎn)品2 有利于提高生產(chǎn)率3 盡可能降低生產(chǎn)成本。當零件

29、不太復雜，生產(chǎn)批量不大時，易采用通用機床。數(shù)控機床通常最適合加工具有以下特點的零件：1 多品種、小批量生產(chǎn)的零件或新產(chǎn)品試制中的零件2 輪廓形狀復雜，對加工精度要求較高的零件。3 用普通機床加工時，需要有昂貴的工藝裝備的零件。4 需要多次改型的零件。5 價值昂貴，加工中不允許報廢的關鍵零件。6 需要最短生產(chǎn)周期的急需零件。它的缺點是：設備費用較高數(shù)控加工零件工藝性分析：一，零件圖樣上尺寸數(shù)據(jù)的給出應符合編程方便的原則：11 零件圖上尺寸標注方法應適應數(shù)控加工的特點。12 構成零件輪廓的幾何元素的條件應充分。二，零件各加工部件的結構工藝性應符合數(shù)控加工的特點：21零件的內(nèi)腔和外形最好采用統(tǒng)一的幾

30、何類型和尺寸。22 內(nèi)槽圓角的大小決定著刀具直徑的大小，因而內(nèi)槽圓角半徑不應過小。23 零件銑削底平面時，槽底圓角半徑R 不應過大。 24 應采用統(tǒng)一的基準定位。數(shù)控加工方案的確定原則：1 應根據(jù)主要表面的精度和表面粗糙度的要求，初步確定為達到這此要求所需要的加工方法。還要考慮機床選擇的合理性。定位安裝的基本原則：1 力求設計、工藝與編程計算的基準統(tǒng)一。2 盡量減少裝卸次數(shù)，盡可能在一次定位裝夾后，加工出全部待加工表面。3 避免采用占機人工調(diào)整式加工方案，以充分發(fā)揮數(shù)控機床的效能。選擇夾具的基本原則：1 當零件加工批量不大時，應盡量采用組合夾、可調(diào)式夾具及其它通用夾具，以縮短生產(chǎn)準備時間、節(jié)省

31、生產(chǎn)費用。2 在成批生產(chǎn)時才考慮采用專用夾具，并力求結構簡單。3 零件的裝卸要快速、方便、可靠，以縮短機床的停頓時間。4 夾具上各零部件應不妨礙機床對零件表面的加工，即夾具要開敞，其定夾緊機構元件不能影響加工中的走刀。 5 為了提高加工效率，在成批生產(chǎn)中還可采用多位、多件夾具。生產(chǎn)中，平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀；銑削平面時，應選硬質(zhì)合金刀片銑刀；加工高臺低槽時，選高速鋼立銑刀；加工毛壞表面或粗加工孔時，可選鑲硬質(zhì)合金的玉米銑刀。對于一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常用用球頭銑刀，環(huán)形銑刀，鼓形刀，錐形刀和盤形刀。曲面加工常采用球頭銑刀，但加工曲面較平坦部位時，應采用環(huán)形刀。切削用

32、量的確定：合理選擇切削用量的原則是：粗加工時，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應考慮經(jīng)濟性和加工成本；半精加工和精加工時，應在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率，經(jīng)濟性和加工成本。進給量F（小定字母，MM/MIN或 MM/R ）是數(shù)控機床切削用量中的重要參數(shù)。對刀點（程序起點、起刀點）：就是在數(shù)控機床上加工零件時，刀具相對于工作運動的起點。對刀點的選擇原則：1 便于用數(shù)字處理和簡化程序編制2 在機床上找正容易，加工中便于檢查。3 引起的加工誤差小。機床原點：是指機床上一個固定不變的極限點刀位點：指車刀、鏜刀的刀尖；鉆頭的鉆尖；立銑刀、端銑刀刀頭底面的中心，球頭銑刀的球頭中心。機床原點：是指機床上一個

33、固定不變的極限點。加工路線的確定：1 加工路線應保證被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率較高。2 使數(shù)值計算簡單，以減少編程工作量。3 應使加工路線最短，這樣既可減少程序段，又可減少空刀時間。4 還要考慮工件的加工余量與機床、刀具的剛度等情況，確定是一次走刀還是多次走刀來完成加工，及在銑削加工中是采用順銑還是逆銑等。銑削曲面時，常用球頭刀采用行切法進行加工。二坐標聯(lián)動的三坐標行切法加工：通常用球頭銑刀，常在曲率變化不大及精度要求不高的粗加工中使用。三坐標聯(lián)動加工常用于復雜空間曲面的精確加工螺旋槳是五坐標加工的典型零件之一。數(shù)控編程與CAD 的連接： 1 非連接 2 集成 3 間接連接4 直接連

34、接按操作方式的不同，可將自動編程方法分為APT 語言編程和圖象編程二種。CAD/CAM一體化數(shù)控編程的作用：1 零件幾何信息的描述2 加工工藝信息的生成3 刀具運動軌跡的自動生成4 刀具軌跡編輯。一般來說， 刀具軌跡編輯系統(tǒng)的功能包括以下方面：1 走刀軌跡索引和刀位數(shù)據(jù)列表2 走刀軌跡的快速圖形顯示3 走刀軌跡的幾何變換4 走刀軌跡的刪除與恢復5 走刀軌跡的裁剪、分割、連接與恢復。6 走刀軌跡上刀位點的修改7 走刀軌跡上刀位點的勻化8 走刀軌跡的轉(zhuǎn)置與反向9 走刀軌跡的存盤與裝入10 刀軌跡的編排。數(shù)控程序：數(shù)控機床的各種運動都是執(zhí)行特定的數(shù)控指令的結果，完成一個零件的數(shù)控加工一般需要連續(xù)執(zhí)行

35、一連串的數(shù)控指令，即為數(shù)控程序。后置處理：就是把刀位文件轉(zhuǎn)換成指定數(shù)控機床能執(zhí)行的數(shù)控程序的過程。主要功能：后置處理過程原則上是解釋執(zhí)行，即每讀出刀位文件中的一個完整的記錄，便分析該記錄的類型，根據(jù)記錄確定是進行坐標變換還是文件代碼轉(zhuǎn)換，然后根據(jù)所選數(shù)控機床進行坐標變換或文件代碼轉(zhuǎn)換，生成一個完整的數(shù)控程序段，并寫到數(shù)控程序文件中去，直到刀位文件結束。刀位軌跡顯示驗證的判斷原則：1 刀位軌跡是否光滑連續(xù)2 刀位軌跡是否交叉3 刀軸矢量是否有突變現(xiàn)象4 高低點處的刀位軌跡連接是否合理5 組合曲面加工是刀位軌跡的拼接是否合理6 走刀方向是否符合曲面的造型原則。DNC （直接數(shù)控） ：是指用一臺計算

36、機直接控制多臺數(shù)控機床，其技術是實現(xiàn)FMS 和計算機集成控制系統(tǒng)CIMS 需要解決的關鍵技術。CAD/CAM的關鍵技術，也是柔性制造系統(tǒng)上位機通過智能化接口與數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)連接，構成信息雙向通訊網(wǎng)絡。上位機與數(shù)控系統(tǒng)之間以及數(shù)控系統(tǒng)間的連接方式右有星形、環(huán)形及總線形等多種，但總線形用得最多。智能化接口的任務是：從上位機接收信號，向各CNC系統(tǒng)分配并傳送；從CNC系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)，向上位機傳送。CNC 系統(tǒng)通訊工作流程：1 設定機床數(shù)控系統(tǒng)通訊規(guī)程，如波特率、奇偶校驗方式、停止位的數(shù)目、數(shù)據(jù)字節(jié)長度、緩沖區(qū)大小及設定控制信號的等待時間等。2 讀取通訊線路的工作狀態(tài)，判斷是否可進行通訊。3 送出或

37、接收一個數(shù)據(jù)字節(jié)。4對傳輸數(shù)據(jù)循環(huán)校驗，并發(fā)出訂可或否認信息，確保數(shù)據(jù)通訊過程中的正確無誤。5 重復上述2-4 步驟。 6 當機床數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部內(nèi)存溢出前發(fā)出控制信息暫停數(shù)據(jù)傳送，以免數(shù)據(jù)被沖或丟失。第 8章沖模CAD/CAM系統(tǒng)CAD/CAM在沖模設計與制造的應用，主要可歸納為以下幾個方面：1 利用幾何造型技術完成復雜模具的幾何設計。成工藝分析計算，輔助成型工藝的設計。3 建立標準模具零件和結構的圖形庫，提高模具結構和模具零件設計的效率。2 完4 輔助完成繪圖工作，輸出模具零件圖與裝配圖。5 利用計算機完成有限元分析和優(yōu)化設計等數(shù)值計算工作。6 輔助完成模具加工工藝設計和NC編程。沖模 CAD

38、/CAM系統(tǒng)的基本功能：1 系統(tǒng)運行管理模塊（總控模塊）2 工藝計算分析模塊（21 工藝性分析22 工藝方案選定 23 工藝計算： 231 毛料計算232 工序計算233 力的計算234 壓力機選用235 模具工作部分強度校核）3 模具結構設計分析模塊（任務為：選定模具典型組合，對于非典型組合模具，及提供索引文件）4 圖形處理模塊5 數(shù)據(jù)庫和圖形庫處理模塊沖模 CAD/CAM系統(tǒng)中的圖形輸入：1 結點輸入法（簡單易學易懂，計算各結點數(shù)據(jù)費時太多，易出錯）2 用數(shù)控語言輸入圖形（直觀方便，易發(fā)現(xiàn)錯誤，適用于熟悉APT 語言或英語有一定基礎的人員）3 面素拼合法（拼合的方法分直接拼合與構造面素拼合

39、二種）4 用數(shù)字化儀或圖形掃描儀輸入（不太適合于沖模系統(tǒng)）5 編碼輸入法6 交互輸入法（操作直觀，靈活，易于掌握，使用范圍廣）沖裁件的工藝性是指：沖裁件對沖壓工藝的適應性，它包括沖裁件的形狀結構、尺寸及其偏差以及外輪廓與孔、孔與孔之間的距離等因素。沖裁件工藝性判斷圖的主要步驟：1 選擇判別對象元素是采用對整個圖形進行搜索的方法2 找到判斷對象元素后，利用事先確定的一套幾何關系進而確定判斷對象的性質(zhì)。3 計算需要判別的量值，并與極限值進行比較。工件在條料上的排列形式有四類：普通單排、對頭單排、普通雙排、對頭雙排計算機對排樣的處理方法：1 加密點逐步移動判定法2 平行線分割一步平移法3 函數(shù)優(yōu)化法

40、4 人機交互動畫尋優(yōu)法5 其它排樣優(yōu)化設計程序原理：1 加密點逐步移動判定法2 平行線分割一步平移法3 函數(shù)式優(yōu)化排樣法4 人機交互動畫尋優(yōu)法沖裁時壓力機選用一般滿足以下條件：1 壓力機械額定噸位大于等于總壓力2 壓力機最小閉合高度小于模具閉合高度3 壓力機最大閉合高度大于模具閉合高度沖裁工藝方案的選擇：1 沖件的尺寸精度（當沖件內(nèi)孔與外形間定位尺寸精度要求較高時，應盡可能采用復合模）2 沖件的形狀與尺寸（當料厚大于5 毫米，外形尺寸大于250 毫米時，不適于采用連續(xù)模）3 生產(chǎn)批量（對中、大批量生產(chǎn)的沖件，宜采用連續(xù)?；驈秃夏＃? 模具加工條件5 公模安裝位置（如果發(fā)生干涉，不宜采用復合模）

41、模具結構形式選擇：對于簡單模，主要選擇彈壓或固定卸料、上出件或下出件，其主要判據(jù)是沖件的料厚及其對平整度的要求。對料薄且平整度要求高的沖件，宜選擇彈壓卸料及上出件形式，否則可選擇固定卸料及下出件形式。對于復合模，主要是倒裝與順裝的選擇，其判據(jù)是公母模的壁厚值，即倒裝所要求的公母模的壁厚值比正裝大，故主要采用將圖形放大與縮小的辦法，即可判斷出產(chǎn)品圖孔間距是否滿足倒裝復合模的要求，若不滿足，則再選用正裝復合模。對于連續(xù)模，主要是選擇條料定位形式，一般有臨時和固定擋料銷加導正銷及側刃加導正銷二種組合方式。前者多用于料厚，精度不高的情況，后者不便采用前者定位情況。模具結構設計的基本方法：1 人機交互式

42、二維圖形作圖法（效率低，對各種模具結構的通用性強，并能充分發(fā)揮設計者主觀能動性） 2 程序自動處理法（效率高，對操作者村注較低，但對模具結構設計分析程序要求很高，編程工作量大而復雜，開發(fā)周期較長。沖裁模零件按其標準化程度可歸納為三類：1 完全標準件：如導柱、導套、卸料螺釘、擋料釘、導正銷、標準圓公模等。2 半標準件：如母模板、公模固定板等。3 非標準件：如公模、頂件塊、公母模等沖裁模母模的外形尺寸是由沖裁件的幾何形狀、百度、排樣轉(zhuǎn)角和條料寬度等因素決定的。落料時應以母模為設計基準，配制公模沖孔時應以公模為設計基準，配制母模。在計算母模與公模的刃口尺寸時，根據(jù)磨損情況將其分為磨損后變大的尺寸，變

43、小，不變?nèi)悺０磭覙藴试O計沖裁模時，母模尺寸是關鍵尺寸。繪制裝配圖的幾種方法：1 子圖拼合法2 零件圖形拼裝法3 幾何圖形造型法論述沖裁模的CAM 切割加工應注意哪幾方面的內(nèi)容：1 數(shù)控線切割編程的數(shù)據(jù)準備：11 各模塊輪廓數(shù)據(jù)準備12 偏移量與間隙值的確定。2 數(shù)控線切割編程的工藝處理：21 裝夾位置及切割路線的確定22 起割點的選取（應考慮選在二線段的交叉點上， 或選在精度要求不高的表面上及容易修整的表面上，一般不宜選在切點或圓滑表面上）23 穿絲孔位置的確定：231應有較大空間，能鉆出較大孔徑的穿絲孔232 考慮到切割效率，穿絲孔距離起割點不宜太遠。數(shù)控線切割自動編程過程：1 首先輸入圖形信息2 程序自動選擇合理的穿絲孔位置、孔徑和起割點3 將穿絲孔中心與起割段元素的起點連接起來，作為切割的第一元素，并按切割順序?qū)缀卧剡M行重新編排。發(fā)生斷絲情況時應采取的措施：在程序設計時，可編入一段幾何元素反向編排交換程序。這樣， 可得到與原切割方向相反，參數(shù)完全一樣的數(shù)控程序紙帶。在切割過程