《計算機輔助設計與制造》課件第1章

第1章CAD/CAM基本知識1.1概述1.2CAD/CAM系統(tǒng)硬件配置1.3CAD技術的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

1.1概述

1.1.1CAD技術的發(fā)展歷程

計算機輔助設計CAD(ComputerAidedDesign)技術的發(fā)展歷程可用圖1-1表示。圖1-1CAD技術的發(fā)展歷程計算機輔助制造CAM(ComputerAidedManufacturing)技術的發(fā)展過程大致如圖1-2所示。圖1-2CAM技術的發(fā)展歷程從圖1-2所示的CAM發(fā)展過程可以看出，CAM的狹義理解就是NC加工、FMS等類工作，而廣義的CAM則包含下列內容：

(1)計算機輔助工藝設計(CAPP)。CAPP系統(tǒng)與CAD及PPS(ProductionPlanningSchedule)協(xié)同決策，在滿足資源動態(tài)變化的情況下，尋求資源合理配置和工藝設計的最優(yōu)(見圖1-3)。這時的“PP”不只是ProcessPlanning的含義，而且具有“ProductionPlanning”的含義。

(2)工裝規(guī)劃與設計。

(3)生產規(guī)劃與調度。

(4)制造過程、裝配過程的控制及計算機仿真。

(5)質量檢測、控制及管理。

(6)?MRPⅡ(資源制造計劃)。圖1-3CAM的內涵1.1.2CAD/CAM系統(tǒng)體系結構

要構建CAD/CAM系統(tǒng)，首先必須選擇核心支撐環(huán)境；其次要根據(jù)產品在開發(fā)過程中的需求和企業(yè)的發(fā)展規(guī)劃、技術基礎及資源情況，確定二次開發(fā)的內容。

圖1-4是CAD/CAM系統(tǒng)的結構示意圖。圖1-4CAD/CAM系統(tǒng)結構

1.2CAD/CAM系統(tǒng)硬件配置

1.2.1CAD/CAM系統(tǒng)的硬件構成

CAD/CAM硬件系統(tǒng)主要包括主機、外存儲器和輸入/輸出設備。1.2.2CAD/CAM硬件系統(tǒng)分類

根據(jù)CAD/CAM硬件系統(tǒng)總體配置及組織方式的不同，可將其歸納為單機系統(tǒng)、主機系統(tǒng)和分布式網(wǎng)絡系統(tǒng)。1.2.3CAD/CAM硬件系統(tǒng)集成技術

實施應用系統(tǒng)集成應包括兩個方面，即計算機平臺體系建設(硬件集成)和應用體系建設(應用集成)。硬件集成的主要特點是具有大量數(shù)據(jù)，對網(wǎng)絡帶寬要求較高，也就是要解決分布式CAD/CAM系統(tǒng)中海量數(shù)據(jù)的交換問題。在網(wǎng)絡平臺基礎上實施應用體系的集成分為三個階段：信息集成、過程集成(如并行工程)和企業(yè)集成(如敏捷制造)。1.2.4CAD/CAM系統(tǒng)的類型

1.檢索型CAD/CAM系統(tǒng)

檢索型CAD/CAM系統(tǒng)適用于產品結構及其零部件已標準化、系列化及模塊化的情況，其零部件及裝配圖已轉換為代碼存于計算機中。將用戶的要求輸入計算機后，按照其技術要求及規(guī)格檢索出所需的零部件，在計算機上裝配成產品圖，并對產品進行校核。在滿足客戶要求后，輸出相應的技術文件和圖紙。檢索型CAD/CAM系統(tǒng)結構見圖1-5。圖1-5檢索型CAD/CAM系統(tǒng)

2.自動型CAD/CAM系統(tǒng)

自動型CAD/CAM系統(tǒng)的設計理論已成熟，計算公式已確定，計算順序和判別標準亦無二義性，在設計計算過程中所需的資料及數(shù)據(jù)也完備，整個過程按程序的控制流自動完成。其結構見圖1-6。圖1-6自動型CAD/CAM系統(tǒng)

3.智能型CAD/CAM系統(tǒng)

由于人工智能技術在機械設計中的應用，產生了機械設計專家系統(tǒng)，也就是智能型CAD/CAM系統(tǒng)，見圖1-7。它主要由知識庫、推理機、知識獲取機制及人機接口等部分構成。圖1-7智能型CAD/CAM系統(tǒng)

4.交互型CAD/CAM系統(tǒng)

交互型CAD/CAM系統(tǒng)采用以人機交互為主的工作方式，設計人員在系統(tǒng)的提示及指導下，回答設計過程中的問題，從而完成設計工作。

1.3CAD技術的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

1.3.1CAD/CAM領域的技術現(xiàn)狀

1.?CAD技術的特點

2.?CAD系統(tǒng)的硬件環(huán)境

3.?CAD/CAM領域的主流技術

1.3.2CAD技術的發(fā)展趨勢

CAD技術作為成熟的技術已在企業(yè)中廣泛應用，并已成為企業(yè)的現(xiàn)實生產力。圍繞企業(yè)創(chuàng)新設計能力的提高和網(wǎng)絡計算環(huán)境的普及，CAD技術的發(fā)展趨勢主要圍繞在標準化、開放性、集成化等方面。1.3.3CAD技術研究開發(fā)熱點