機械CAD-CAM第一章緒論ppt課件

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機械CAD/CAM技術,,1,第一章 概述,第一節(jié) CAD/CAM的基本概念,第二節(jié) CAD/CAM的結構,第三節(jié) CAD/CAM的應用和發(fā)展,2,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，用戶對各類產(chǎn)品的質量，產(chǎn)品的更新?lián)Q代的速度，以及產(chǎn)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(chǎn)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，則要求生產(chǎn)更具有柔性。計算機輔助設計(CAD)與計算機輔助制造(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,3,1．CAD (Computer Aided Design System) 是指以計算機為輔助手段來完成整個產(chǎn)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(chǎn)品數(shù)據(jù)接口。,第一節(jié) CAD/CAM的基本概念,一．CAD、CAPP、CAM 的基本概念,4,2. CAPP（Computer Aided Process Planning） 借助計算機根據(jù)設計階段的信息，人機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。,5,3．CAM( Computer Aided Manufacturing System) 通過計算機與生產(chǎn)設備直接的或間接的聯(lián)系，完成從生產(chǎn)準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。,6,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)的自動傳遞和轉換.其基本工作步驟如下: 1、CAD設計產(chǎn)品結構、繪制產(chǎn)品圖樣 2、經(jīng)數(shù)據(jù)轉換接口將產(chǎn)品數(shù)據(jù)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．CAD/CAPP/CAM集成概念的提出,7,4、CAD、CAPP系統(tǒng)生成數(shù)控編程所需數(shù)據(jù)，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(shù)控程序。 實現(xiàn)CIMS的核心技術是CAD/CAM技術。,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的結構,9,1．CAD/CAM系統(tǒng)的基本功能 快速數(shù)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(shù)據(jù)、知識的存儲及快速檢索、操作能力 人機交互通訊功能,二、CAD/CAM 系統(tǒng)的組成,10,,2、CAD/CAM 系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成,11,CAD/CAM系統(tǒng)的總體結構,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)接口實現(xiàn)集成,14,2、利用標準格式接口文件實現(xiàn)集成,15,3、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,16,17,4、基于產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）的系統(tǒng)集成,18,一、CAD/CAM技術在工業(yè)中的應用,第三節(jié) CAD/CAM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.,19,2.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.,20,在數(shù)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(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。,21,1．CAD/CAM系統(tǒng)的集成化方向發(fā)展（CIM） 2．并行工程 3．智能化CAD/CAM系統(tǒng) 4、虛擬產(chǎn)品開發(fā) 5．網(wǎng)絡化CAD/CAM,二、CAD/CAM技術的發(fā)展趨勢：,22,