cad-cam發(fā)展歷程及基本概念

1、CAD-CAM發(fā)展歷程及基本概念CAD/CAM (Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing ),即計算機(jī)輔助設(shè)計與計算機(jī)輔助制造，是一門基于計算機(jī)技術(shù)而發(fā)展起來的、與機(jī)械設(shè)計和制造技術(shù)相互滲透相互結(jié)合的第一節(jié) CAD/CAM 發(fā)展歷程及基本概念一、CAD/CAM 發(fā)展歷程、多學(xué)科綜合性的技術(shù)。CAD、CAM技術(shù)的發(fā)展歷程CAD 技術(shù)從出現(xiàn)至今大致經(jīng)歷了五個階段：孕育形成階段(2050年代)。快速發(fā)展階段(2060年代)。成熟推廣階段(2070年代。廣泛應(yīng)用階段(2080年代)。標(biāo)準(zhǔn)化、智能化、集成化階段(2080年代后期)CAE技術(shù)的

2、發(fā)展歷程CAE 技術(shù)的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個階段：技術(shù)探索階段(206070年代)。蓬勃發(fā)展時期(207080年代)。成熟推廣時期(2090年代)。二、CAD/CAM 基本概念一般認(rèn)為，CAD 是指工程技術(shù)人員在人和計算機(jī)組成的系統(tǒng)中，以計 算機(jī)為輔助工具，通過計算機(jī)和CAD 軟件對設(shè)計產(chǎn)品進(jìn)行分析、計算、 仿真、優(yōu)化與繪圖，在這一過程中，把設(shè)計人員的創(chuàng)造思維、綜合判斷 能力與計算機(jī)強(qiáng)大的記CAD 的功能可以大致歸納為四類，即幾何建模、工程分析、動態(tài)模擬 和自動繪圖。為了實現(xiàn)這些功能，一個完整的 CAD 系統(tǒng)應(yīng)由科學(xué)計算、圖形系統(tǒng)和 工程數(shù)據(jù)庫等組成。等；圖形系統(tǒng)則包括幾何造型、自動繪圖、動態(tài)仿真

3、等；工程數(shù)據(jù)庫對設(shè)計過程中需要使用和產(chǎn)生的數(shù)據(jù)、圖形、文檔等進(jìn)行存 儲和管理。CAM 是指應(yīng)用電子計算機(jī)來進(jìn)行產(chǎn)品制造的統(tǒng)稱，有狹義 CAM 和廣 義CAM。CAM 指數(shù)控加工，它的輸入信息是零件的工藝路線和工序內(nèi)容， 輸出信息是加工時的刀位文件和數(shù)控程序。 廣義 CAM 規(guī)劃、數(shù)控程序編制、加工過 程仿真等。把計算機(jī)輔助設(shè)計和計算機(jī)輔助制造集成在一起，稱為統(tǒng)、CAD/CAM 系把計算機(jī)輔助設(shè)計、計算機(jī)輔助制造和計算機(jī)輔助工程集成在一起，稱為 CAD/CAE/CAM 系統(tǒng)。CAD/CAM 技術(shù)是一種在不斷發(fā)展著的技術(shù)，隨著相關(guān)技術(shù)及應(yīng)用領(lǐng)域 的發(fā)展和擴(kuò)大，CAD/CAM 技術(shù)的內(nèi)涵也在不斷擴(kuò)展

4、。三、CAD/CAM 系統(tǒng)組成CAD/CAM 系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。 硬件系統(tǒng)包括計算機(jī)和外 部設(shè)備，軟件系統(tǒng)則由系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件和專業(yè)軟件組成。第二節(jié) CAD/CAM 技術(shù)在模具行業(yè)中的應(yīng)用模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)工業(yè)之一 ，模具是工業(yè)生產(chǎn)中的基礎(chǔ)工藝裝備，是一種高附加值的高技術(shù)密集型產(chǎn)品，也是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域，其技術(shù)水平的高低已成為衡量一個國家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志。一、模具成形的特點按照成形的特點，模具分為沖壓模具、塑料模具、壓鑄模具、鍛造模具、鑄造模具、粉末冶金模具、玻璃模具、橡膠模具、陶瓷模具和簡易模具 等十大類。模具成形技術(shù)具有如下特點：(1)生產(chǎn)率高 (2材料

5、利用率局成本低二、CAD/CAM 技術(shù)在現(xiàn)代模具技術(shù)中的應(yīng)用CAD/CAM 技術(shù)在冷沖模中的應(yīng)用50 CAD/CAM 系統(tǒng)。1971 年，美國 DieComp 公司成功地開發(fā)了級進(jìn)模計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)PDDCo 應(yīng)用該系統(tǒng)可以完成冷沖模設(shè)計的全部過程，其中包括輸入產(chǎn) 品圖形和技術(shù)條件；確定操作順序、步距、空位、總工位數(shù)；繪制排樣 圖；輸出模具裝配圖、零件圖和壓力機(jī)床參數(shù)；生成數(shù)控線切割程序等。1977 年捷克金屬加工工業(yè)研究院研制成功單、復(fù)合和連續(xù)沖裁模的設(shè)計和制造；AKT 系統(tǒng)，它可以用于簡20 70 U 的連續(xù)模設(shè)計系統(tǒng) MEL PENTAX ;1982 CAD 1)利用幾何造型技術(shù)完成復(fù)

6、雜模具幾何設(shè)計。完成工藝分析計算，輔助成形工藝的設(shè)計。建立標(biāo)準(zhǔn)模具零件和結(jié)構(gòu)的圖形庫，提高模具結(jié)構(gòu)和模具零件設(shè)計 效率。輔助完成繪圖工作，輸出模具零件圖和裝配圖。利用計算機(jī)完成有限元分析和優(yōu)化設(shè)計等數(shù)值計算工作。NC編程。CAD/CAM技術(shù)在塑料模中的應(yīng)用注射模 CAD/CAM 技術(shù)主要從兩個方面對技術(shù)人員提供強(qiáng)有力的幫助：CAE 冷卻分析模擬等；二是完成注射模結(jié)構(gòu) CAD ,包括塑料產(chǎn)品的建模、模具總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計和零部件設(shè)計，數(shù)控仿真和數(shù)控程序生成，模具模擬裝配、零件圖 和裝配圖的生成與繪制等。20 60 流動與冷卻分析；70 年代完成二維分析程序；80 年代開始對三維流動與冷卻分析進(jìn)行研

7、究；90 年代，對流動、保壓、冷卻、應(yīng)力分析注射成型全過程進(jìn)行集成化研究，這些研究為開發(fā)實用的注射模 CAE 軟件奠定了堅實的基礎(chǔ)（1 ）塑料模具 CAD/CAM 系統(tǒng)的特點）模具成型部分的幾何造型需要功能強(qiáng)大的三維圖形系統(tǒng)支持。）模具自由曲面一般采用數(shù)控加工。）計算分析比較復(fù)雜。）模擬分析軟件。（2）注射模 CAD/CAE/CAM 主要工作內(nèi)容塑料制品的幾何造型。模腔表面形狀的生成。模具結(jié)構(gòu)方案設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇。部裝圖和總裝圖的生成。模具零件圖的生成。注射工藝條件及注射模材料的優(yōu)選。注射流動及保壓過程模擬。冷卻過程分析。力學(xué)分析。數(shù)控加工。三、模具 CAD/CAM 技術(shù)的優(yōu)越性CAD/CA

8、M 1） CAD/CAM 可以提高模具設(shè)計和制造水平，從而提高模具質(zhì)量。CAD/CAM 可以節(jié)省時間，提高效率。CAD/CAM 可以較大幅度降低成本。CAD/CAM 出來，使其可以從事更多的創(chuàng)造性勞動。NC 編程中解放隨著材料成形過程計算機(jī)模擬技術(shù)的發(fā)展、完善和模具CAD/CAE/CAM 需要試模修模過程，提高模具設(shè)計制造的一次性成功率。第三節(jié) CAD/CAM 一、集成化CAD/CAM 系統(tǒng)集成主要包含三層意思：軟件集成，擴(kuò)充和完善一個 CAD CAD系統(tǒng)中完成； CAD 功能和 CAM 功能的集成； 建立企業(yè)的 CIMS 系統(tǒng)，實現(xiàn)企業(yè)的物理集成、信息集成和功能集成CAD/CAM 系統(tǒng)集成主要有以下幾方面的工作： 產(chǎn)品造型技術(shù)：實現(xiàn)參數(shù)化特征造型和變量化特征造型，以便建立包含幾何、工藝、制造、管理等完整信息的產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型； 數(shù)據(jù)交換技術(shù)：積極向國際標(biāo)準(zhǔn)靠攏，實現(xiàn)異構(gòu)環(huán)境下的信息集成； 計算機(jī)圖形處理技術(shù)； 數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)等。二、