三維軟件介紹課件

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計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)計(jì)算機(jī)輔助工程分析(CAE)計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)(CAPP)計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS）快速成形法(RP)柔性制造系統(tǒng)(FMS)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(PDM)企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)(ERP)CAD/CAM軟件分類

根據(jù)產(chǎn)品性能及應(yīng)用領(lǐng)域的不同大致可分為CAD、CAM、CAD/CAM三大類一、CAD類主要是用于二維設(shè)計(jì)，以工程制圖為主。主要提供零件庫(kù)、符號(hào)庫(kù)，完美的尺寸、公差標(biāo)注等，如AutoCAD、國(guó)內(nèi)大部分自主版權(quán)開發(fā)的或二次開發(fā)的符合國(guó)情之CAD軟件。CAD類軟件流行于各企業(yè)的設(shè)計(jì)部門。二、CAM類主要著重于三維建模，以提供完整的加工功能為主。此類軟件典型的如MASTERCAM、SURFCAM等，大量應(yīng)用于各企業(yè)特別是中小型企業(yè)的制造部門。

三、CAD/CAM類則是大型集成化系統(tǒng)。它不但兼有CAD、CAM兩類軟件之長(zhǎng)，還集成有CAE、CAPP、PDM等分析、工藝、產(chǎn)品資料管理的功能。由于其對(duì)系統(tǒng)資源要求高、價(jià)格昂貴、功能完整。大多局限于航空航天、汽車、兵工、船舶等大型企業(yè)。Unigraphics(UG)

UG是EDS公司的拳頭產(chǎn)品。在UG中，優(yōu)越的參數(shù)化和變量化技術(shù)與傳統(tǒng)的實(shí)體、線框和表面功能結(jié)合在一起，并被大多數(shù)CAD/CAM軟件廠商所采用。

UG最早應(yīng)用于美國(guó)麥道飛機(jī)公司。它是從二維繪圖、數(shù)控加工編程、曲面造型等功能發(fā)展起來的軟件。90年代初，美國(guó)通用汽車公司選中UG作為全公司的CAD/CAE/CAM/CIM主導(dǎo)系統(tǒng)，這進(jìn)一步推動(dòng)了UG的發(fā)展。1997年10月EDS公司與Intergraph公司簽約，合并了后者的機(jī)械CAD產(chǎn)品，將微機(jī)版的SOLIDEDGE軟件統(tǒng)一到Parasolid平臺(tái)上。2001年EDS公司收購(gòu)I-Deas，實(shí)力進(jìn)一步增強(qiáng)，由此形成了一個(gè)從低端到高端，兼有Unix工作站版和WindowsNT微機(jī)版的較完善的企業(yè)級(jí)CAD/CAE/CAM/PDM集成系統(tǒng)。I-deasI-DEAS是美國(guó)SDRC公司開發(fā)的CAD/CAM軟件。該公司是國(guó)際上著名的機(jī)械CAD/CAE/CAM公司之一，在全球范圍享有盛譽(yù)，國(guó)外許多著名公司，如波音、索尼、三星、現(xiàn)代、福特等公司均是SDRC公司的大客戶和合作伙伴。

I-DEAS幫助工程師以極高的效率，在單一數(shù)字模型中完成從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、仿真分析、測(cè)試直至數(shù)控加工的產(chǎn)品研發(fā)全過程。I-DEAS是全世界制造業(yè)用戶廣泛應(yīng)用的大型CAD/CAE/CAM軟件。

I-DEAS在CAD/CAE一體化技術(shù)方面一直雄居世界榜首，軟件內(nèi)含諸如結(jié)構(gòu)分析、熱力分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)、耐久性分析等真正提高產(chǎn)品性能的高級(jí)分析功能。SolidEdge

SOLIDEDGE是真正Windows軟件。它不是將工作站軟件生硬地搬到Windows平臺(tái)上，而是充分利用Windows基于組件對(duì)象模型(COM)的先進(jìn)技術(shù)重寫代碼。SOLIDEDGE與MicrosoftOffice兼容，與Windows的OLE技術(shù)兼容，這使得設(shè)計(jì)師們?cè)谑褂肅AD系統(tǒng)時(shí)，能夠進(jìn)行Windows下字處理、電子報(bào)表、數(shù)據(jù)庫(kù)操作等。SOLIDEDGE是基于參數(shù)和特征實(shí)體造型的新一代機(jī)械設(shè)計(jì)CAD系統(tǒng)，它是為設(shè)計(jì)人員專門開發(fā)的，易于理解和操作的實(shí)體造型系統(tǒng)。Pro/EPro/Engineer系統(tǒng)是美國(guó)PTC(ParametricTechnologyCorporation)公司的產(chǎn)品。公司提出的單一數(shù)據(jù)庫(kù)、參數(shù)化、基于特征、全相關(guān)的概念改變了機(jī)械CAD/CAE/CAM的傳統(tǒng)觀念，利用該概念開發(fā)出來的第三代Pro/E軟件能將設(shè)計(jì)至生產(chǎn)全過程集成到一起，讓所有的用戶能夠同時(shí)進(jìn)行同一產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造工作，即實(shí)現(xiàn)所謂的并行工程。

Pro/Engineer系統(tǒng)用戶界面簡(jiǎn)潔，概念清晰，符合工程人員的設(shè)計(jì)思想與習(xí)慣。國(guó)內(nèi)的Pro/E擁有很大的用戶群。Catia法國(guó)達(dá)索（Dassault）公司的產(chǎn)品，波音737、777的開發(fā)用的就是Catia.世界機(jī)械CAD/CAM市場(chǎng)總值53億美元,其中出品CATIA的Dassault占23％，合并后的UGS/SDRC占22％，PTC占14％，Autodesk占8％。該軟件具有很強(qiáng)的曲面造型功能，集成開發(fā)環(huán)境也別具一格，同樣，CATIA也可進(jìn)行有限元分析，特別的是，一般的三維造型軟件都是在三維空間內(nèi)觀察零件，但是CATIA能夠進(jìn)行四維空間的觀察，也就是說該軟件能夠模擬觀察者的視野進(jìn)入到零件的內(nèi)部去觀察零件，并且它還能夠模擬真人進(jìn)行裝配，比如使用者只要輸入人的性別、身高等特征，就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)虛擬裝配的工人。

SolidWorks是達(dá)索集團(tuán)推出的基于Windows的機(jī)械設(shè)計(jì)軟件。該公司提倡的"基于Windows的CAD/CAE/CAM/PDM桌面集成系統(tǒng)"是以Windows為平臺(tái)，以SolidWorks為核心的各種應(yīng)用的集成，包括結(jié)構(gòu)分析、運(yùn)動(dòng)分析、工程數(shù)據(jù)管理和數(shù)控加工等。

SolidWorks是微機(jī)版參數(shù)化特征造型軟件的新秀，該軟件價(jià)格只有工作站版的相應(yīng)軟件價(jià)格的1/4～1/5。

SolidWorks是基于Windows平臺(tái)的全參數(shù)化特征造型軟件，它可以十分方便地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的三維零件實(shí)體造型、復(fù)雜裝配和生成工程圖。圖形界面友好，用戶上手快。該軟件可以應(yīng)用于以規(guī)則幾何形體為主的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)及生產(chǎn)準(zhǔn)備工作中，其價(jià)位適中。SolidWorks

1、SE是UGS公司的產(chǎn)品，內(nèi)核Parasolid也是UGS公司的產(chǎn)品，版權(quán)屬于自己所有；SW使用的也是UGS公司的Parasolid內(nèi)核，所以SW沒有自己的版權(quán)（可以在SW界面中的“幫助”下拉菜單下打開“關(guān)于SolidWorks”中看到“本軟件部分版權(quán)屬于UGS公司所有，并屬于其資產(chǎn)所有”）。

2、功能差別也很大，比如：國(guó)標(biāo)程度、板金、大裝配、工程圖、設(shè)計(jì)靈活性等等SE都極大的優(yōu)于SW。此處舉一例如下：SE可以讀取其它三維軟件模型并可以任意編輯、更改。完全變成了自己模型；sw做不到，sw讀取其它軟件的模型后變成了一個(gè)無法編輯的死疙瘩。

3、對(duì)于企業(yè)來說需要的是從設(shè)計(jì)、工藝、分析、加工到數(shù)據(jù)管理的整體方案，SE屬于UGS公司Velocityseries中的設(shè)計(jì)部分，以后企業(yè)的擴(kuò)展、升級(jí)都非常方便。sw只能提供一個(gè)設(shè)計(jì)和簡(jiǎn)單的分析。

SE與SW的區(qū)別

CimatronCAD/CAM系統(tǒng)是以色列Cimatron公司的CAD/CAM/PDM產(chǎn)品，這套軟件的針對(duì)性較強(qiáng)，被更多的應(yīng)用到模具開發(fā)設(shè)計(jì)中，該軟件能夠給應(yīng)用者提供一套全面的標(biāo)準(zhǔn)模架庫(kù)，方便于使用者進(jìn)行模具設(shè)計(jì)中的分型面、抽芯等工作，而且在操作過程中都能進(jìn)行動(dòng)態(tài)的檢查，可以說該軟件在模具設(shè)計(jì)領(lǐng)域是非常出色的，國(guó)內(nèi)南方的一些模具企業(yè)都在使用這套軟件，但由于它針對(duì)的專業(yè)性強(qiáng)，因此Cimatron更多的被應(yīng)用于模具的生產(chǎn)制造業(yè)，而其他行業(yè)的使用者較少，另外該軟件的價(jià)格相對(duì)較貴。CimatronMDT是Autodesk公司在PC平臺(tái)上開發(fā)的三維機(jī)械CAD系統(tǒng)。它以三維設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，集設(shè)計(jì)、分析、制造以及文檔管理等多種功能為一體；為用戶提供了從設(shè)計(jì)到制造一體化的解決方案。MDT主要功能特點(diǎn)如下：(１)基于特征的參數(shù)化實(shí)體造型。用戶可十分方便地完成復(fù)雜三維實(shí)體造型，可以對(duì)模型進(jìn)行靈活地編輯和修改。(２)可以構(gòu)造各種各樣的復(fù)雜曲面，以滿足如模具設(shè)計(jì)等方面對(duì)復(fù)雜曲面的要求。(３)可以比較方便地完成幾百甚至上千個(gè)零件的大型裝配。(４)MDT提供相關(guān)聯(lián)的繪圖和草圖功能，提供完整的模型和繪圖的雙向聯(lián)結(jié)。MDTAutoCAD是Autodesk公司的主導(dǎo)產(chǎn)品。Autodesk公司是世界第四大PC軟件公司。目前在CAD/CAE/CAM工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，該公司是擁有全球用戶量最多的軟件供應(yīng)商，也是全球規(guī)模最大的基于PC平臺(tái)的CAD和動(dòng)畫及可視化軟件企業(yè)。AutoCAD是當(dāng)今最流行的二維繪圖軟件，它在二維繪圖領(lǐng)域擁有廣泛的用戶群。AutoCAD有強(qiáng)大的二維功能，同時(shí)有部分三維功能。在許多實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域(如機(jī)械、建筑、電子)中，一些軟件開發(fā)商在AutoCAD的基礎(chǔ)上已開發(fā)出許多符合實(shí)際應(yīng)用的軟件。AutoCAD國(guó)內(nèi)軟件簡(jiǎn)介1.高華CAD

高華CAD是由北京高華計(jì)算機(jī)有限公司推出的CAD產(chǎn)品。該公司是由清華大學(xué)和廣東科龍(容聲)集團(tuán)聯(lián)合創(chuàng)建的一個(gè)專門從事CAD/CAM/PDM/MIS集成系統(tǒng)的研究、開發(fā)、推廣、應(yīng)用、銷售和服務(wù)的專業(yè)化高技術(shù)企業(yè)。高華CAD曾獲第二屆全國(guó)自主版權(quán)CAD支撐軟件評(píng)測(cè)第一名。2．CAXA電子圖板和CAXA-ME制造工程師

CAXA電子圖板和CAXA-ME制造工程師軟件的開發(fā)與銷售單位是北京北航海爾軟件有限公司(原北京航空航天大學(xué)華正軟件研究所)。該公司是從事CAD/CAE/CAM軟件與工程服務(wù)的專業(yè)化公司。國(guó)內(nèi)軟件簡(jiǎn)介3．金銀花系統(tǒng)金銀花(Lonicera)是國(guó)家科委863/CIMS主題在“九五”期間科技攻關(guān)的最新研究成果。目前金銀花系統(tǒng)的系列產(chǎn)品包括:機(jī)械設(shè)計(jì)平臺(tái)MDA、數(shù)控編程系統(tǒng)NCP、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理PDS、工藝設(shè)計(jì)工具M(jìn)PP。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(tái)的CAD和圖紙管理軟件，它面向工程實(shí)際，模擬人的設(shè)計(jì)繪圖思路，操作簡(jiǎn)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(shí)驅(qū)動(dòng)，具有局部參數(shù)化的功能。開目CAD適合我國(guó)設(shè)計(jì)人員的習(xí)慣，是全國(guó)CAD應(yīng)用工程主推產(chǎn)品。之一

兩種主要的建模內(nèi)核現(xiàn)在的幾何造型系統(tǒng)的內(nèi)核主要有兩種Parasolid和ACIS

應(yīng)用Parasolid的有：EDS-Unigraphics，SolidWorks，SolidEdge，ECAD，Siemens-Nixdorf，GeneralMotors，PDA應(yīng)用ACIS的軟件則包括AutoCAD，Microstation，MechanicalDesktopDesign等。線框建摸自由曲面建摸特征實(shí)體建摸參數(shù)化實(shí)體建摸變量化實(shí)體建摸1、建摸技術(shù)：平面線框&三維線框3、模型類型：三維曲面三維實(shí)體2、常見代表軟件：CADAMAutoCADCADAMMasterCAMDelCAMPRO/ECATIAI-DealsUGII復(fù)合建摸MDTSolidWorkSolidEdge軟件分析比較Pro/E介紹

Pro/ENGINEER軟件的集成制造技術(shù)

模具CAD/CAE/CAM系統(tǒng)的集成關(guān)鍵是建立單一的圖形數(shù)據(jù)庫(kù)、在CAD、CAE、CAM，各單元之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)傳遞與轉(zhuǎn)換，使CAM、CAE階段完全吸收CAD階段的三維圖形，減少中間建模的時(shí)間和誤差；借助計(jì)算機(jī)對(duì)模具性能、模具結(jié)構(gòu)、加工精度、金屬液體在模具中的流動(dòng)情況及模具工作過程中的溫度分布情況等進(jìn)行反復(fù)修改和優(yōu)化，將問題發(fā)現(xiàn)于正式生產(chǎn)前，大大縮短制模具時(shí)間，提高模具加工精度。

Pro/ENGINEER軟件采用面向?qū)ο蟮慕y(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)和參數(shù)化造型技術(shù)，具備概念設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)的功能，為模具的集成制造提供了優(yōu)良的平臺(tái)。

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Pro/ENGINEER的并行工程技術(shù)在模具中應(yīng)用

模具是面向定單式的生產(chǎn)方式，屬于單件生產(chǎn)，制造過程復(fù)雜，要求交貨時(shí)間短。如果利用CAD、CAM單元技術(shù)制造模具，制造精度低、周期長(zhǎng)，為了解決上述難題，我們將并行工程技術(shù)引入到模具制造過程中。

所謂并行工程是設(shè)計(jì)工程師在進(jìn)行產(chǎn)品三維零件設(shè)計(jì)時(shí)就考慮模具的成型工藝、影響模具壽命的因素，并進(jìn)行校對(duì)、檢查，預(yù)先發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程的錯(cuò)誤。在初步確立產(chǎn)品的三維模型后，設(shè)計(jì)、制造及輔助分析部門的多位工程師同時(shí)進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工程詳圖設(shè)計(jì)、模具性能輔助分析及數(shù)控機(jī)床加工指令的編程，而且每一個(gè)工程師對(duì)產(chǎn)品所做的修改可自動(dòng)反映到其他工程師那里，大大縮短設(shè)計(jì)、數(shù)控編程的時(shí)間。

在實(shí)際生產(chǎn)過程中，應(yīng)用Pro/ENGINEER軟件，將原來模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)→模具型腔、型芯二維設(shè)計(jì)→工藝準(zhǔn)備→模具型腔、型芯設(shè)計(jì)三維造型→數(shù)控加工指令編程→數(shù)控加工的串行工藝路線改為由不同的工程師同時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)、工藝準(zhǔn)備的并行路線，不但提高了模具的制造精度，而且能縮短設(shè)計(jì)、數(shù)控編程時(shí)間達(dá)40%以上。

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要實(shí)施并行工程關(guān)鍵要實(shí)現(xiàn)零件三維圖形數(shù)據(jù)共享，使每個(gè)工程師使用的圖形數(shù)據(jù)是絕對(duì)相同，并使每個(gè)工程師所做的修改自動(dòng)反映到其他有關(guān)的工程師那里，保證數(shù)據(jù)的唯一性和可靠性。Pro/ENGINEER軟件具有的單一數(shù)據(jù)庫(kù)、參數(shù)化實(shí)體特征造型技術(shù)為實(shí)現(xiàn)并行工程提供了可靠的技術(shù)保證。

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Pro/ENGINEER軟件沖壓模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

模具設(shè)計(jì)模塊提供了在Pro/ENGINEER中進(jìn)行沖壓模設(shè)計(jì)。它能讓模具設(shè)計(jì)人員創(chuàng)建、修改和分析模具結(jié)構(gòu)，并在模具設(shè)計(jì)變化時(shí)，能快速更新它們。

具體講，沖壓模設(shè)計(jì)功能允許設(shè)計(jì)人員：定義復(fù)雜模具成型曲面，檢查一次成型和多次成型工作零件曲面。產(chǎn)生工程分析參數(shù)化曲面建模。沖壓模設(shè)計(jì)模塊提供了一套工具，模具設(shè)計(jì)人員可以用它們，來高效地開發(fā)和優(yōu)化其最需要的幾何和自由形狀曲面。它使用精確的曲面定義，從而能精確描述幾何圖形，而不是近似。Pro/E介紹Pro/ENGINEER軟件在模具制造中的應(yīng)用完善的加工功能

高級(jí)加工模塊的功能包括：3到5軸銑削、2到4軸車削、2到4軸線切割以及多軸銑削/車削。因而，NC高級(jí)加工選件除支持多軸銑削機(jī)床（4到5軸）和帶活動(dòng)刀具（銑/車）的多軸車床外，兼具生產(chǎn)加工選件和機(jī)械加工專家的功能。需要特別說明的是，成套NC加工選件允許設(shè)計(jì)人員為廣泛的加工方法提供支持，同時(shí)擁有最大的柔性。

Pro/E介紹Pro/ENGINEER軟件在模具制造中的應(yīng)用

過程切削仿真

通過在NC機(jī)器上仿真材料被切削的過程，成套NC加工選件可以讓用戶減少甚至消除使用實(shí)際零件進(jìn)行編程驗(yàn)證的工作。它直接處理Pro/ENGINEER實(shí)體零件模型，并支持所有的加工操作:從3軸到5軸的銑削、車削和線切割，到多軸銑/車。NC編程人員和機(jī)械專家使用這一選項(xiàng)，通過預(yù)先查出編程人員的所有可能錯(cuò)誤，來驗(yàn)證離散零件的加工程序。這樣就減少了用實(shí)際零件進(jìn)行驗(yàn)證的工作，從而省掉零件報(bào)廢、加工工具損耗以及工具、夾具和壓板損壞所需要的費(fèi)用。

Pro/E介紹過程規(guī)劃和工藝流程卡的制訂

成套NC加工選項(xiàng)，為制造業(yè)提供了功能強(qiáng)大且獨(dú)特的過程規(guī)劃/工藝流程卡工具。這一新工具，使用戶能創(chuàng)建一個(gè)根據(jù)圖解和指示一步一步進(jìn)行操作的框架，它是成功制造零件必不可少的條件。開發(fā)這一應(yīng)用的目的在于：通過提供一套工具，來幫助用戶進(jìn)一步提高他們制造過程的自動(dòng)化程度，這套工具能給用戶一個(gè)從Pro/ENGINEER中創(chuàng)建過程規(guī)劃的智能方法。

刀具庫(kù)收集了制造系統(tǒng)中經(jīng)常使用的制造工具、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及加工環(huán)境中現(xiàn)成可用的夾具。這個(gè)庫(kù)包括了符合ANSI標(biāo)準(zhǔn)的刀具、滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的刀具夾以及加工夾具。

Pro/ENGINEER軟件在模具制造中的應(yīng)用Pro/E介紹NC后處理工具

成套NC加工選項(xiàng)包括Pro/NC-GPOST，它是一套完整的NC后處理解決方案。它能讓用戶創(chuàng)建和更新用于任何類型CNC機(jī)器的后處理器，NC加工選項(xiàng)使用它來創(chuàng)建特殊的NC碼（G&M碼）文件。制造工程師和NC零件編程人員可以輕而易舉地創(chuàng)建和修改他們的后處理器，以便能用生產(chǎn)加工選項(xiàng)生成"無須編輯"的機(jī)器控制資料（MCD）輸出。Pro/ENGINEER軟件在模具制造中的應(yīng)用Pro/E介紹Pro/E介紹Pro/E介紹Pro/E介紹Pro/E介紹Pro/E介紹Pro/E介紹Pro/E介紹Pro/E介紹Pro/E介紹Pro/E介紹Pro/E介紹Pro/E介紹Pro/E