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1、1機械CAD/CAM技術2第一章 概述第一節(jié)第一節(jié) CAD/CAMCAD/CAM的基本概念的基本概念第二節(jié)第二節(jié) CAD/CAMCAD/CAM的結構的結構第三節(jié)第三節(jié) CAD/CAMCAD/CAM的應用和發(fā)展的應用和發(fā)展3引言：引言： 隨著人們生活水平的提高，消費者的價值觀正在發(fā)生結構性的變化，呈現(xiàn)出多樣化與個性化多樣化與個性化，用戶對各類產品的質量，產品的更新?lián)Q代的速度，以及產品從設計、制造到投放到市場的周期都提出了越來越高的要求。為了適應這種變化，工廠的產品也向著多品種、中小批量方向發(fā)展。要適應這種瞬息萬變的市場要求瞬息萬變的市場要求，則要求生產更具有柔性。計算機輔助設計(CAD)與計算機
2、輔助制造(CAM)就是滿足這種新的要求而產生的一種新的制造方法。第一章 概述41CAD (Computer Aided Design System) 是指以計算機為輔助手段來完成整個產品的設計過程、分析和繪圖等工作。 CAD的功能包括：概念設計、結構設計、裝配設計、曲面設計、工程圖樣繪制、工程分析、真實感和渲染、產品數據接口。第一節(jié)第一節(jié) CAD/CAM的基本概念的基本概念 一一CADCAD、CAPPCAPP、CAM CAM 的基本概念的基本概念52. CAPP2. CAPP（Computer Aided Process PlanningComputer Aided Process Plann
3、ing） 借助計算機根據設計階段的信息，人機交互的或自動完成產品加工方法的選擇和工藝過程的設計，稱為CAPP。 CAPP的功能包括：毛坯設計、加工方法選擇、工藝路線制定、工序設計、刀夾量具設計等。63CAM( Computer Aided Manufacturing System) 通過計算機與生產設備直接的或間接的聯(lián)系，完成從生產準備到成品制造整個過程的活動。 狹義的CAM指NC數控程序編制，包括：刀具路徑規(guī)劃、刀位文件生成、刀具軌跡仿真及NC代碼生成。 7 CAD產生的圖紙直接被CAPP，CAM以及以后的CIMS所利用，這就是CAD/CAM集成。 為實現(xiàn)CAD,CAPP,CAM的集成,必須
4、解決它們之間的數據的自動傳遞和轉換.其基本工作步驟如下: 1、CAD設計產品結構、繪制產品圖樣 2、經數據轉換接口將產品數據轉換為中性文件，如IGES、STEP等。 3、CAPP讀入中性文件，將其轉換為系統(tǒng)所需要的格式后生成零件工藝過程。二二CAD/CAPP/CAMCAD/CAPP/CAM集成概念的提出集成概念的提出 8 4、CAD、CAPP系統(tǒng)生成數控編程所需數據，按一定標準轉換為相應的中性文件。 5、CAM系統(tǒng)讀入中性文件，將其轉換為本系統(tǒng)所需要的格式后生成數控程序。 實現(xiàn)CIMS的核心技術是CAD/CAM技術。9一產品的生產過程和一產品的生產過程和CAD/CAMCAD/CAM過程鏈過程鏈
5、 如圖為產品生產過程與CAD/CAM的過程鏈第二節(jié)第二節(jié) CAD/CAM CAD/CAM的結構的結構 10 1 1CAD/CAMCAD/CAM系統(tǒng)的基本功能系統(tǒng)的基本功能 快速數字計算及圖形處理功能 輸入輸出信息和圖形的能力 大量數據、知識的存儲及快速檢索、操作能力 人機交互通訊功能二、二、CAD/CAM CAD/CAM 系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成11 2 2、CAD/CAM CAD/CAM 系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成12CAD/CAM系統(tǒng)的總體結構13三、三、CAD/CAMCAD/CAM系統(tǒng)的集成方案系統(tǒng)的集成方案 CAD/CAM CAD/CAM系統(tǒng)集成包括三個方面：過程
6、集成、信系統(tǒng)集成包括三個方面：過程集成、信息集成、功能集成。息集成、功能集成。 根據信息交換方式和共享程度的不同，根據信息交換方式和共享程度的不同，CAD/CAMCAD/CAM系統(tǒng)集成方案主要有以下幾種：系統(tǒng)集成方案主要有以下幾種：14通過專用數據接口實現(xiàn)集成通過專用數據接口實現(xiàn)集成系統(tǒng)系統(tǒng)A A模型模型A A系統(tǒng)系統(tǒng)B B模型模型B B專用接口程序專用接口程序專用數據接口專用數據接口152、利用標準格式接口文件實現(xiàn)集成利用標準格式接口文件實現(xiàn)集成系統(tǒng)系統(tǒng)A A系統(tǒng)系統(tǒng)B B前置處理器前置處理器后置處理器后置處理器標準數據交換格式文件標準數據交換格式文件標準格式數據接口163 3、基于統(tǒng)一產品
7、模型和數據庫的集成、基于統(tǒng)一產品模型和數據庫的集成基于統(tǒng)一產品模型和數據庫集成框架圖17184 4、基于產品數據管理（、基于產品數據管理（PDMPDM）的系統(tǒng)集成）的系統(tǒng)集成19第三節(jié)第三節(jié) CAD/CAM的發(fā)展趨勢的發(fā)展趨勢1.在國外的應用 商品化的CAD/CAM軟件: 美國I-DEAS,CADDSS,UG11,PRO/Engineer,法國的Euclid等. 美國大型汽車業(yè)的100%,電子行業(yè)的60%,建筑行業(yè)的40%采用CDA/CAM技術.202.在國內的應用 我國CAD/CAM技術發(fā)展較晚，發(fā)展速度較快。在“七五”期間國家提供了大量資金開展了CAD/CAM的研究，另外通過實施863計劃
8、中的CIMS主題,促進了CAD/CAM的發(fā)展,隨后許多高校和研究所在消化的基礎上，開始開發(fā)自主版權的軟件。 典型有華中科技大學的開目CAD、凱圖CAD， 北京航空航天大學的CAXA軟件、PANDA軟件，清華大學的高華CAD軟件.天河公司CAPP軟件.21 在數控方面南京航空航天大學的超人CAD/CAM和華中理工大學的GHNC均實現(xiàn)了復雜曲面的造型和數控代碼的自動生成。 工程數據庫方面有華中科技大學的GHEDBMS和浙江大學的OSCAR。3.與國外的差距: 1）CAD/CAM的應用集成化程度低. 2）CAD/CAM系統(tǒng)的軟硬件主要依靠進口,自主版權軟件少。 3）缺少設備和技術力量。二次開發(fā)能力弱。221CAD/CAMCAD/CAM系統(tǒng)的集成化方向發(fā)展（系統(tǒng)的集成化方向發(fā)展（CIMCIM）2 2并行工程并行工程3 3智能化智能化CAD/CAMCAD/CAM系統(tǒng)系統(tǒng)4 4、虛擬產品開發(fā)、虛擬產品開發(fā)5 5網絡化網絡化CAD/CAMCAD/CAM
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