機(jī)械CAD-CAM第一章緒論

機(jī)械CAD/CAM技術(shù)1第一章概述第一節(jié)CAD/CAM的根本概念第二節(jié)CAD/CAM的結(jié)構(gòu)第三節(jié)CAD/CAM的應(yīng)用和開展2引言：隨著人們生活水平的提高，消費(fèi)者的價值觀正在發(fā)生結(jié)構(gòu)性的變化，呈現(xiàn)出多樣化與個性化，用戶對各類產(chǎn)品的質(zhì)量，產(chǎn)品的更新?lián)Q代的速度，以及產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、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(yīng)這種變化，工廠的產(chǎn)品也向著多品種、中小批量方向開展。要適應(yīng)這種瞬息萬變的市場要求，那么要求生產(chǎn)更具有柔性。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)與計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)就是滿足這種新的要求而產(chǎn)生的一種新的制造方法。第一章概述31．CAD(ComputerAidedDesignSystem)

是指以計(jì)算機(jī)為輔助手段來完成整個產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程、分析和繪圖等工作。

CAD的功能包括：概念設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)、曲面設(shè)計(jì)、工程圖樣繪制、工程分析、真實(shí)感和渲染、產(chǎn)品數(shù)據(jù)接口。第一節(jié)

CAD/CAM的根本概念一．CAD、CAPP、CAM的根本概念42.CAPP〔ComputerAidedProcessPlanning〕借助計(jì)算機(jī)根據(jù)設(shè)計(jì)階段的信息，人機(jī)交互的或自動完成產(chǎn)品加工方法的選擇和工藝過程的設(shè)計(jì)，稱為CAPP。CAPP的功能包括：毛坯設(shè)計(jì)、加工方法選擇、工藝路線制定、工序設(shè)計(jì)、刀夾量具設(shè)計(jì)等。53．CAM(ComputerAidedManufacturingSystem)

通過計(jì)算機(jī)與生產(chǎn)設(shè)備直接的或間接的聯(lián)系，完成從生產(chǎn)準(zhǔn)備到成品制造整個過程的活動。狹義的CAM指NC數(shù)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。

6CAD產(chǎn)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(shí)現(xiàn)CAD,CAPP,CAM的集成,必須解決它們之間的數(shù)據(jù)的自動傳遞和轉(zhuǎn)換.其根本工作步驟如下:1、CAD設(shè)計(jì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、繪制產(chǎn)品圖樣2、經(jīng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口將產(chǎn)品數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為中性文件，如IGES、STEP等。3、CAPP讀入中性文件，將其轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)所需要的格式后生成零件工藝過程。二．CAD/CAPP/CAM集成概念的提出

74、CAD、CAPP系統(tǒng)生成數(shù)控編程所需數(shù)據(jù)，按一定標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的中性文件。

5、CAM系統(tǒng)讀入中性文件，將其轉(zhuǎn)換為本系統(tǒng)所需要的格式后生成數(shù)控程序。實(shí)現(xiàn)CIMS的核心技術(shù)是CAD/CAM技術(shù)。8一．產(chǎn)品的生產(chǎn)過程和CAD/CAM過程鏈

如圖為產(chǎn)品生產(chǎn)過程與CAD/CAM的過程鏈第二節(jié)

CAD/CAM的結(jié)構(gòu)

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1．CAD/CAM系統(tǒng)的根本功能快速數(shù)字計(jì)算及圖形處理功能輸入輸出信息和圖形的能力大量數(shù)據(jù)、知識的存儲及快速檢索、操作能力人機(jī)交互通訊功能二、CAD/CAM系統(tǒng)的組成102、CAD/CAM系統(tǒng)由硬件和軟件兩局部組成11CAD/CAM系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)12三、CAD/CAM系統(tǒng)的集成方案CAD/CAM系統(tǒng)集成包括三個方面：過程集成、信息集成、功能集成。

根據(jù)信息交換方式和共享程度的不同，CAD/CAM系統(tǒng)集成方案主要有以下幾種：13通過專用數(shù)據(jù)接口實(shí)現(xiàn)集成系統(tǒng)A模型A系統(tǒng)B模型B專用接口程序?qū)Ｓ脭?shù)據(jù)接口142、利用標(biāo)準(zhǔn)格式接口文件實(shí)現(xiàn)集成系統(tǒng)A系統(tǒng)B前置處理器后置處理器標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)交換格式文件標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)接口153、基于統(tǒng)一產(chǎn)品模型和數(shù)據(jù)庫的集成基于統(tǒng)一產(chǎn)品模型和數(shù)據(jù)庫集成框架圖16174、基于產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理〔PDM〕的系統(tǒng)集成18

一、CAD/CAM技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用

第三節(jié)

CAD/CAM的開展趨勢1.在國外的應(yīng)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(shù).192.在國內(nèi)的應(yīng)用我國CAD/CAM技術(shù)開展較晚，開展速度較快。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(shí)施863方案中的CIMS主題,促進(jìn)了CAD/CAM的開展,隨后許多高校和研究所在消化的根底上，開始開發(fā)自主版權(quán)的軟件。典型有華中科技大學(xué)的開目CAD、凱圖CAD，北京航空航天大學(xué)的CAXA軟件、PANDA軟件，清華大學(xué)的高華CAD軟件.天河公司CAPP軟件.20

在數(shù)控方面南京航空航天大學(xué)的超人CAD/CAM和華中理工大學(xué)的GHNC均實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜曲面的造型和數(shù)控代碼的自動生成。工程數(shù)據(jù)庫方面有華中科技大學(xué)的GHEDBMS和浙江大學(xué)的OSCAR。3.與國外的差距:1〕CAD/CAM的應(yīng)用集成化程度低.2〕CAD/CAM系統(tǒng)的軟硬件主要依靠進(jìn)口,自主版權(quán)軟件少