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1、1機(jī)械CAD/CAM技術(shù)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(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)第三節(jié)第三節(jié) CAD/CAMCAD/CAM的應(yīng)用和發(fā)展的應(yīng)用和發(fā)展3引言：引言： 隨著人們生活水平的提高，消費(fèi)者的價(jià)值觀正在發(fā)生結(jié)構(gòu)性的變化，呈現(xiàn)出多樣化與個(gè)性化多樣化與個(gè)性化，用戶對(duì)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(chǎng)的周期都提出了越來(lái)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、中小批量方向發(fā)展。要適應(yīng)這種瞬息萬(wàn)變的市場(chǎng)要求瞬息萬(wàn)變的市場(chǎng)要求，則要求生產(chǎn)更具有柔性。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)與計(jì)算機(jī)
2、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41CAD (Computer Aided Design System) 是指以計(jì)算機(jī)為輔助手段來(lái)完成整個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)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)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(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(dòng)完成產(chǎn)品加工方法的選擇和工藝過(guò)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。63CAM( Computer Aided Manufacturing System) 通過(guò)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(gè)過(guò)程的活動(dòng)。 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。 7 CAD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
4、解決它們之間的數(shù)據(jù)的自動(dòng)傳遞和轉(zhuǎn)換.其基本工作步驟如下: 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(guò)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(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)。9一產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程和一產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程和CAD/CAMCAD/CAM過(guò)程鏈過(guò)程鏈
5、 如圖為產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程與CAD/CAM的過(guò)程鏈第二節(jié)第二節(jié) CAD/CAM CAD/CAM的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu) 10 1 1CAD/CAMCAD/CAM系統(tǒng)的基本功能系統(tǒng)的基本功能 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(shí)的存儲(chǔ)及快速檢索、操作能力 人機(jī)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(jié)構(gòu)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(gè)方面：過(guò)程
6、集成、信系統(tǒng)集成包括三個(gè)方面：過(guò)程集成、信息集成、功能集成。息集成、功能集成。 根據(jù)信息交換方式和共享程度的不同，根據(jù)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(guò)專用數(shù)據(jù)接口實(shí)現(xiàn)集成通過(guò)專用數(shù)據(jù)接口實(shí)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?qū)Ｓ媒涌诔绦驅(qū)Ｓ脭?shù)據(jù)接口專用數(shù)據(jù)接口152、利用標(biāo)準(zhǔn)格式接口文件實(shí)現(xiàn)集成利用標(biāo)準(zhǔn)格式接口文件實(shí)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(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)交換格式文件標(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163 3、基于統(tǒng)一產(chǎn)品
7、模型和數(shù)據(jù)庫(kù)的集成、基于統(tǒng)一產(chǎn)品模型和數(shù)據(jù)庫(kù)的集成基于統(tǒng)一產(chǎn)品模型和數(shù)據(jù)庫(kù)集成框架圖17184 4、基于產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（、基于產(chǎn)品數(shù)據(jù)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(shì)的發(fā)展趨勢(shì)1.在國(guó)外的應(yīng)用 商品化的CAD/CAM軟件: 美國(guó)I-DEAS,CADDSS,UG11,PRO/Engineer,法國(guó)的Euclid等. 美國(guó)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).202.在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用 我國(guó)CAD/CAM技術(shù)發(fā)展較晚，發(fā)展速度較快。在“七五”期間國(guó)家提供了大量資金開(kāi)展了CAD/CAM的研究，另外通過(guò)實(shí)施863計(jì)劃
8、中的CIMS主題,促進(jìn)了CAD/CAM的發(fā)展,隨后許多高校和研究所在消化的基礎(chǔ)上，開(kāi)始開(kāi)發(fā)自主版權(quán)的軟件。 典型有華中科技大學(xué)的開(kāi)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.21 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(dòng)生成。 工程數(shù)據(jù)庫(kù)方面有華中科技大學(xué)的GHEDBMS和浙江大學(xué)的OSCAR。3.與國(guó)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。 3）缺少設(shè)備和技術(shù)力量。二次開(kāi)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(chǎn)品開(kāi)發(fā)、虛擬產(chǎn)品開(kāi)發(fā)5 5網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)化CAD/CAMCAD/CAM
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