第章CADCAM技術(shù)概述

機(jī)械CAD/CAM技術(shù)揚(yáng)州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院王隆太宋愛(ài)平陳飛2007.8

目錄第一章CAD/CAM技術(shù)概述第二章CAD/CAM的支撐技術(shù)第三章設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的處理技術(shù)第四章計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)第五章機(jī)械CAD/CAM建模技術(shù)第六章機(jī)械CAD/CAM應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)第七章計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)程設(shè)計(jì)第八章數(shù)控加工編程第九章CAD/CAM集成技術(shù)第一章CAD/CAM技術(shù)概述1.1CAD/CAM技術(shù)基本概念1.2CAD/CAM系統(tǒng)的功能和作業(yè)過(guò)程1.3CAD/CAM技術(shù)的硬件和軟件1.4CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用1.1CAD/CAM技術(shù)基本概念

1、CAD技術(shù)CAD含義：以計(jì)算機(jī)為工具，通過(guò)人機(jī)交互，處理產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中的圖形和數(shù)據(jù)信息，輔助完成整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程的一門(mén)綜合技術(shù)。CAD基本功能幾何造型工程分析仿真模擬圖形處理CAD基本功能幾何造型工程分析仿真模擬圖形處理CAD系統(tǒng)組成CAD系統(tǒng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序庫(kù)交互圖形庫(kù)硬件軟件2CAPP技術(shù)CAPP含義：

CAPP—ComputerAidedProcessPlanning是根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)果,進(jìn)行產(chǎn)品加工工藝過(guò)程的設(shè)計(jì)，是一項(xiàng)重要的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作。CAPP功能毛坯設(shè)計(jì)工藝路線(xiàn)工序設(shè)計(jì)工藝文件工裝設(shè)計(jì)余量分配切削用量工時(shí)定額機(jī)床刀具選用工序圖繪制某零估件機(jī)墳械加案工工辭藝流兇程工藝蹲過(guò)程夜卡常用備格式CA理PP組成人機(jī)原交互圾模塊零件檢信息描述溝獲取工藝蠻工序決策工藝予文件生成單與管源理零件對(duì)象零件信息蹦庫(kù)數(shù)據(jù)貫庫(kù)知識(shí)遭庫(kù)工藝文件海庫(kù)3、CA壁M技術(shù)CA薦M含義仗：CA茂M-挨-謀Co同mp買(mǎi)ut屯er興A矛id匠ed兼M暈an叮uf羞ac另tu濾ri豎ng廣義CA駛M：利用醬計(jì)算旱機(jī)完吩成從恒毛坯抓到產(chǎn)迷品制弓造過(guò)場(chǎng)程中晝的直舟接和尊間接遞的各散種生埋產(chǎn)活齊動(dòng)，留包括隆工藝形準(zhǔn)備威、生擱產(chǎn)作旋業(yè)計(jì)瓜劃、業(yè)物流逢控制酒、質(zhì)濁量保療證等敢。狹義CA組M：數(shù)控律加工誤編程捉。4、CA稍D/阿CA豪M集成薄技術(shù)利用班數(shù)據(jù)為庫(kù)技葉術(shù)、貢網(wǎng)絡(luò)膊技術(shù)耳、數(shù)同據(jù)交狠換和桶接口羽技術(shù)秩，實(shí)哲現(xiàn)CA袍D/宜CA仙PP絡(luò)/C貴AM各模訂塊之繡間信息萌自動(dòng)牌傳遞嘩、轉(zhuǎn)挽換和木共享演的相返關(guān)技烈術(shù)。CA虧DCA際PPCA扇M工程圖樣工藝文檔NC代碼CA創(chuàng)D/夠CA點(diǎn)PP滾/C河AM非集爪成系亭統(tǒng)的左信息正流CA藍(lán)D/張CA旱PP嶼/C腦AM集成筆系統(tǒng)集的信咽息流CADCAPPCAM概念設(shè)計(jì)幾何造型工程分析圖形處理毛坯設(shè)計(jì)工藝流程工序設(shè)計(jì)工時(shí)定額數(shù)控編程作業(yè)計(jì)劃物流控制質(zhì)量保證CA萬(wàn)D/據(jù)CA兔M集成晉系統(tǒng)鵲的總憂(yōu)體結(jié)測(cè)構(gòu)用戶(hù)界面應(yīng)用系統(tǒng)CADCAPPCAM……數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)交換接口操作系統(tǒng)計(jì)算機(jī)硬件CA繞D/甲CA殘M作業(yè)倚過(guò)程炭特征設(shè)計(jì)達(dá)對(duì)象塔數(shù)字溜化所設(shè)摧計(jì)產(chǎn)蟲(chóng)品以漸數(shù)據(jù)守形式卵保存縮慧，產(chǎn)盟品開(kāi)石發(fā)活碑動(dòng)是幕對(duì)產(chǎn)米品數(shù)賣(mài)據(jù)進(jìn)桶行操刃作、竿處理繭和轉(zhuǎn)漏換的逗過(guò)程歡。設(shè)計(jì)饑環(huán)境酸的網(wǎng)蚊絡(luò)化通過(guò)唐網(wǎng)絡(luò)區(qū)將不耳同設(shè)肢計(jì)人效員、送部門(mén)垮和設(shè)置計(jì)地匪點(diǎn)聯(lián)狹系起委來(lái)，鍵做到奏及時(shí)爽溝通勺和響騙應(yīng)，耕避免攀信息賺延誤伏和錯(cuò)判誤傳善遞，左避免翼扯皮嚼和責(zé)透任推因諉現(xiàn)患象。設(shè)計(jì)襯過(guò)程我的并謙行化建立稼上下懲游產(chǎn)編品開(kāi)玩發(fā)活共動(dòng)的炭關(guān)聯(lián)秧和反饑饋，她上游曠活動(dòng)勾可對(duì)蝴下游淡活動(dòng)綁預(yù)先衣分析裹，確救保整勒體性擾；若蹤蝶下游請(qǐng)發(fā)現(xiàn)鎖上游掩的缺蒜陷，輕可及諒時(shí)修素改，顛使產(chǎn)中品設(shè)同計(jì)不己斷完同善和度優(yōu)化紗。新型冶開(kāi)發(fā)障工具讀和手繁段應(yīng)用兼如快偽速原代型技破術(shù)、危虛擬從制造鳴技術(shù)助、動(dòng)昂靜態(tài)匪分析狹等多跟種技席術(shù)，瞞保證律產(chǎn)品辟開(kāi)發(fā)翻質(zhì)量蒜、縮叨短產(chǎn)問(wèn)品開(kāi)皆發(fā)周馳期，攤提高柴產(chǎn)品藥開(kāi)發(fā)者一次呢成功桂率。1.3CA減D/倉(cāng)CA博M系統(tǒng)控硬件僚和軟經(jīng)件1、CA幅D/摔CA晝M系統(tǒng)壘組成軟件核心人關(guān)鍵硬件基礎(chǔ)CA錘D/塞CA凱M系統(tǒng)村組成人：有著寇不可治替代主導(dǎo)作用硬件數(shù)：是基礎(chǔ)，包已括主此機(jī)、秘計(jì)算個(gè)機(jī)外部傭設(shè)備昂以及雅網(wǎng)絡(luò)暈通訊腰設(shè)備鴉等軟件霞：是核心，決揚(yáng)定系陶統(tǒng)性擺能的到優(yōu)劣，飯包括適操作芬系統(tǒng)啟、支浪撐軟另件、應(yīng)用頃軟件貍等。2、CA栗D/芽CA伴M系統(tǒng)賣(mài)硬件CA慚D/委CA五M系統(tǒng)攔硬件系組成存貯器計(jì)算機(jī)主機(jī)輸入裝置生產(chǎn)裝備輸出裝置計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)CA敲D/青CA青M系統(tǒng)腿硬件篩組成計(jì)算劉機(jī)主肅機(jī)：中小喇型計(jì)具算機(jī)：由蝕于大順型復(fù)形雜設(shè)董計(jì)計(jì)唇算和易分析依；工程慶工作求站：具意有強(qiáng)會(huì)大的虧圖形荒處理轉(zhuǎn)、高剩速計(jì)縫算和網(wǎng)語(yǔ)絡(luò)通夸信能如力；微型功計(jì)算相機(jī)：性能流價(jià)格餓比高或，軟衰件豐睜富，瞞操作容易含，是CA進(jìn)D/殼CA時(shí)M主流猴機(jī)型塔。輸入悉裝置衛(wèi)：鍵盤(pán)茄鼠標(biāo)：最夜典型備常用純的輸俗入裝購(gòu)置；數(shù)字泊化儀菠：通過(guò)恨電磁讀感應(yīng)蹦原理葵進(jìn)行餅圖形鮮坐標(biāo)貢點(diǎn)輸稀入；圖形濾掃描鋪儀：能快棗速完螞成圖瞧形信尤息的戴輸入加，生雕成位筑圖信或息，經(jīng)矢量峽化處隸理將位氏圖轉(zhuǎn)育換為預(yù)矢量句化圖蛋形；三坐惹標(biāo)測(cè)釋量設(shè)鍛備:包括三坐思標(biāo)測(cè)似量?jī)x眉、激芽光三財(cái)維掃泄描儀環(huán)等數(shù)碼悅相機(jī)：將酬光學(xué)騎真實(shí)浴圖象五轉(zhuǎn)換閃為數(shù)欣字圖亦象；其他積輸入柳裝置盤(pán)：如觸見(jiàn)摸屏睛、聲傲響交恢互輸鉗入、數(shù)據(jù)餃?zhǔn)痔椎?。三坐嬌?biāo)測(cè)脫量?jī)x激光吩三維緣瑞掃描紡儀數(shù)據(jù)貫手套數(shù)字梳化儀鍵盤(pán)鼠標(biāo)輸出果裝置沸：圖形醋顯示宣器：最基按本的這輸出庸裝置產(chǎn)，由客圖形損卡支渴持；打印靜機(jī)：有針鵝式、花噴墨禿、激材光打宋印機(jī)守之分屯；自動(dòng)鍬繪圖蔑儀：有筆眾式繪礎(chǔ)圖儀株、噴肥墨繪綠圖儀便，有滾悼筒繪獻(xiàn)圖儀垮、平悼板繪討圖儀的之分藍(lán)。立體類(lèi)顯示澤器：頭盔團(tuán)顯示座器、立恐體眼兵鏡、3D立體竄投影腔儀三維徑打印卷機(jī)：采用甲材料泄累加交成型周原理泳，由CA陶D數(shù)據(jù)咬直接毒控制打臨印機(jī)x、勒y、濟(jì)z三軸裝運(yùn)動(dòng)刷。升降工作臺(tái)成形頭光敏樹(shù)脂支撐材料紫外光頭盔沫顯示界器光敏答材料胸三維扎打印原理也圖存儲(chǔ)撕器：內(nèi)存帳儲(chǔ)器：存榮儲(chǔ)當(dāng)辱前所摧需的鍵數(shù)據(jù)葉和程精序，遮半導(dǎo)窯體材扣料湯，訪(fǎng)問(wèn)廚速度桃快，踩成本最高，腔存儲(chǔ)汽量有爬限，借存儲(chǔ)瓜信息膨掉電丟趴失；外存仙儲(chǔ)器板：存儲(chǔ)CP逮U暫時(shí)賭不用難的數(shù)呈據(jù)和失程序恨，存價(jià)儲(chǔ)量大，果能長(zhǎng)自期保莖存。外存孕儲(chǔ)器貼有軟個(gè)盤(pán)、皺硬盤(pán)虹、光棄盤(pán)、US汪B之分滅。3、CA快D/綿CA羅M系統(tǒng)熱的軟年件CA倍D/濤CA庸M系統(tǒng)慚的軟祝件組沙成系統(tǒng)背軟件：操作害系統(tǒng)：計(jì)算議機(jī)軟宿件核示心，臟有CP體U管理繼、內(nèi)律存管理從、I/車(chē)O管理昆、文山件管茄理等榨功能風(fēng)，常氧用操作系株統(tǒng)有DO層S、敲Wi循nd鋪ow形s、陪Un否ix干、L餃in炒ux等。語(yǔ)言河編譯懇系統(tǒng)徐：如Ba病si愚c、渾C/猜C+諸+、垂LI感SP等編刻譯系辰統(tǒng)，是將兵高級(jí)絞語(yǔ)言浴轉(zhuǎn)換系為計(jì)材算機(jī)感機(jī)器拼語(yǔ)言仁。圖形溜接口濃標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)：如GK速S、遙PH霉IG殼S、汽GL對(duì)/O貨pe秀nG存L等圖形接乒口標(biāo)儲(chǔ)準(zhǔn)，遠(yuǎn)獨(dú)立尿于硬催件設(shè)丹備和史各種逼不同仰的計(jì)算貞機(jī)語(yǔ)呆言。支撐栗軟件：交互視式二察維繪語(yǔ)圖軟燥件：主要冷完成準(zhǔn)二維熱工程耐圖樣充的繪膝制，如Au秤to誼CA進(jìn)D、逼PI老CA吸D、高華CA豎D、開(kāi)目CA具D、援CA侍XA等。三維呼造型躍軟件截：如MD是T、So柔li扣dw蹦or伙ks、So快li瘦de英dg笨e等。數(shù)控舅編程攀軟件：如Ma潑st電er備CA杯M、Su蛛rf窯CA籠M等。工程拒分析減軟件：有欠限元購(gòu)分析夫軟件戰(zhàn)，如SA報(bào)P、劉NA沙ST悄RA荒N、社AN純SY雁S等；動(dòng)力婆學(xué)仿咐真分掛析軟愈件，如Ad鄙am異s等。虛擬意現(xiàn)實(shí)臘軟件明工具：Cr纏ea哲to氧r、VE聞GA、WT個(gè)K（Wo防rl姑dT撐oo評(píng)lK尤it）等。綜合謊集成味支撐父軟件：如I-喉DE咱AS雄、U楚GI速I(mǎi)、桿PR蝦O/芹E、刊CA盲TI患A等,具有CA未D、CA始E、野CA箱M等綜第合功喉能。應(yīng)用傍軟件影：在系練統(tǒng)軟竄件和用支撐樸軟件折基礎(chǔ)浸上，慨針對(duì)銷(xiāo)某一具體艘應(yīng)用開(kāi)發(fā)溉的軟惠件，乳如機(jī)準(zhǔn)床設(shè)舒計(jì)、奏夾具宿設(shè)計(jì)拳、汽爬車(chē)車(chē)粘身設(shè)谷計(jì)等CA牽D或CA匠E軟件呀系統(tǒng)語(yǔ)。1.炮4CA顛D/史CA游M技術(shù)總的發(fā)效展和左應(yīng)用CA后D/訴CA闖M技術(shù)蓬的發(fā)社展50年代從－萌芽煉期：圖簽形顯杏示器(5左0)坡,NC機(jī)床(5最2)歉,繪圖丙儀(5陶8)60年代濟(jì)－成長(zhǎng)勾期:CA攻D(駱63圖),匙FM憐S(程67憂(yōu)),堤CA擇DA辦M,從GR秀AP麗HI等大啊型CA族D/層CA安M系統(tǒng)林問(wèn)世70年代壞－發(fā)展剝期：CA域D/肌CA納M軟硬刃件系過(guò)統(tǒng)商除品化80年代欣－普及央期：PC微機(jī)廚和工灣作站術(shù)系統(tǒng)償廣泛縱使用，從大詠型企業(yè)編向中沈小企蝴業(yè)擴(kuò)曠展，觸從發(fā)道達(dá)國(guó)睜家向裁發(fā)展托中國(guó)惹家擴(kuò)猶展90年代攝－集成桌期：CA付D/晝CA靠M集成觸，CI被MS集成單元認(rèn)技術(shù)蔥的發(fā)騰展和軌應(yīng)用垂階段60編~7忘0年代如圖景形軟桌件、最數(shù)控膛編程改、CA染DA立M、忽CA失TI例A、竄UN庭IT吩GA潔PH罵IC芝S、繁ID攔EA伐S等CA閉D/皂CA目M系統(tǒng)沸；AD稀AN抖、A良NS柏YS嶺、N縫AS億TR習(xí)AN工程近分析難系統(tǒng)啟。特征段：各功答能模唉塊基筒本形淡成，屢數(shù)據(jù)己結(jié)構(gòu)濤尚不帽統(tǒng)一退，不語(yǔ)具備蠢集成姑性。CA訓(xùn)D/恢CA蠢M的集艱成階它段20世紀(jì)80年代實(shí)體惱造型鉤成熟攪，特偏征建懷模、蘭工程輪數(shù)據(jù)領(lǐng)庫(kù)發(fā)撲展；濾超級(jí)盈微機(jī)乞、工云作站釣占領(lǐng)拌市場(chǎng)攝。特征:CA樂(lè)D/而CA豆E/否CA凝M集成剪性好害，應(yīng)搜用向要三維論、集湯成化扒發(fā)展。面向鐘并行腸協(xié)同爬設(shè)計(jì)肥環(huán)境撞的CA到D/們CA紀(jì)M階段自20世紀(jì)90年代由面勿向零妥件集赴成向朽面向樣產(chǎn)品標(biāo)并行績(jī)協(xié)同白設(shè)計(jì)蘋(píng)發(fā)展時(shí)，要憤求產(chǎn)哥品設(shè)褲計(jì)一香次成寬功。特征濁：面向貧產(chǎn)品垂全生乎命周喪期建且模、孤企業(yè)PD仇M、計(jì)算照機(jī)網(wǎng)害絡(luò)、儀協(xié)同絕工作燒模式。CA宅D/濱CA束M目前話(huà)研究柜熱點(diǎn)計(jì)算規(guī)機(jī)輔獸助概失念設(shè)古計(jì)需解誓決建資模和怕推理站兩大驅(qū)技術(shù)其難題。計(jì)算冶機(jī)支殲持的古協(xié)同零設(shè)計(jì)須解趕決：①群慨體成攤員間度實(shí)時(shí)內(nèi)、可息靠、攝廉價(jià)紀(jì)的信討息交晴換；②保阿證異投地、搶異構(gòu)球環(huán)境乖下協(xié)帆同設(shè)哭計(jì)系檔統(tǒng)可圈靠運(yùn)隔行；③群裁體成噸員沖烏突協(xié)鋼調(diào)解嚴(yán)決機(jī)滔制。智能CA座D/拐CA靈M技術(shù)CA工D/痛CA諸M與虛盞擬現(xiàn)這實(shí)技橋術(shù)的盲集成計(jì)算責(zé)機(jī)安墾全CA床D/維CA攝M技術(shù)艙的發(fā)丹展趨焰勢(shì)1、集梯成化單一身功能盯各模暈塊CA歐D、矩CA稱(chēng)E、求CA運(yùn)PP芽、C反AM地、P謝DM的集成CA閥D/搖CA別M與ER詳P集成，即廚技術(shù)烘與管長(zhǎng)理信徹息的固集成2、網(wǎng)庸絡(luò)化通過(guò)糞網(wǎng)絡(luò)