CADCAM工作流程

1、实用标准文案CAD/CAM 系统工作流程 C09 机械 2 倪天竑 091309222 一、产品设计要求 一项成功的设计，应满足多方面的要求。这些要求，有社会发展方面的， 有产品功能、质量、效益方面的，也有使用要求或制造工艺要求。一些人认 为，产品要实用，因此，设计产品首先是功能，其次才是 形状 ；而另一些人 认为，设计应是丰富多彩的、异想天开的和使人感到有趣的。设计人员要综 合地考虑这些方面的要求。1、社会发展的要求设计和试制 新产品 ，必须以满足社会需要为前提。这里的社会需要，不 仅是眼前的社会需要，而且要看到较长时期的发展需要。为了满足社会发展 的需要，开发先进的产品，加速技术进步是关键

2、。为此，必须加强对国内外 技术发展 的调查研究，尽可能吸收世界先进技术。有计划、有选择、有重点 地引进世界先进技术和产品，有利于赢得时间，尽快填补技术空白，培养人 才和取得 经济效益 。2、经济效益要求 设计和试制新产品的主要目的之一，是为了满足市场不断变化的需求 ，以获得更好的经济效益。好的设计可以解决 顾客 所关心的各种问题，如产品 功能如何、手感如何、是否容易装配、能否重复利用、产品质量 如何等；同时，好的设计可以节约能源和 原材料 、提高劳动生产率、降低成本等。所以， 在设计 产品结构 时，一方面要考虑产品的功能、质量；另一方面要顾及原料 和制造成本 的经济性；同时，还要考虑产品是否具

3、有投入批量生产的可能性。3、使用的要求新产品要为社会所承认，并能取得经济效益，就必须从市场和用户需要 出发，充分满足使用要求。这是对产品设计的起码要求。使用的要求主要包 括以下几方面的内容：使用的安全性。设计产品时，必须对使用过程的种种不安全因素，采取 有利措施，加以防止和防护。同时，设计还要考虑产品的人机工程性能，易 于改善使用条件；使用的可靠性 。可靠性是指产品在规定的时间内和预定的使用条件下正 常工作的概率。可靠性与安全性相关联。可靠性差的产品，会给用户带来不 便，甚至造成使用危险，使 企业信誉 受到损失；易于使用。对于民用产品（如家电等），产品易于使用十分重要； 美观的外形和良好的包装

4、。产品设计还要考虑和产品有关的美学问 题，产品外形和使用环境、用户特点等的关系。在可能的条件下，应设计出 用户喜爱的产品，提高产品的欣赏价值。精彩文档实用标准文案4、制造工艺要求生产工艺对产品设计的最基本要求，就是产品结构应符合工艺原则。也 就是在规定的产量规模条件下，能采用经济的加工方法，制造出合乎质量要 求的产品。这就要求所设计的产品结构能够最大限度地降低产品制造的劳动 量，减轻产品的重量，减少材料消耗，缩短生产周期和制造成本。二、方案设计总体方案设计阶段的工作是实现机械产品初期规划阶段所提出的设计目 标的关键。产品设计的好坏，包括产品的功能是否齐全、性能是否优良、经济效益 是否显著，在很

5、大程度上取决于总体方案设计阶段的工作，取决于方案的构 思和方案拟定时的设计思想。设计机械的第一步 , 是进行总体方案的设计 , 即在充分调查研究的基础上 , 进 行可行性分析论证 , 确定机械的使用范围、包装工艺方法、初选各部件的结 构和总体布局等。这是整台机器技术设计的依据。因此，在拟定总体方案 时。必须全面地考虑 , 使确定的方案既先进又经济效益高。具体包括以下 内容：1. 调查研究(1) 调查使用单位要求(2) 调查机器制造单位的情况(3) 查阅有关技术资料2. 进行可行性分析论证3. 初步设计 确定机械的使用范围和生产率进行包装工艺分析、确定出包装方法和 形式并画出工艺流程图 , 初选

6、机械的类型、各组成部分的结构并画出草 图 , 确定机械的外形尺寸并画出总体尺寸联系图；拟定整台机的传动系 统图、拟定机械的工作循环图 , 在上述工作进行的同时进行总体布局、 定出主要的技术参数、绘出机械的总体图。以上各阶段既有相对的独立性 , 又是互相密切联系的 , 在设计中可以 交叉进行 ,减少不必要的返工 , 以便使设计工作周密地、有次序地进行 , 确保设计质量和进度。三、产品建模 产品几何建模是 CAD/CAM 系统的核心功能，它为产品的设计和制造 提供基本的几何数据。产品几何建模是在产品设计构思阶段通过对产品 几何实体及其相互间关系的描述，按照一定的数据结构在计算机中构造 出产品的三维

7、几何模型。精彩文档实用标准文案产品几何建模是整个 CAD/CAM 作业的基础，通过所构建的产品及其 部件的三维几何结构模型，可对产品各组成零件间可能存在的装配干涉 进行分析，评价产品的可装配性；可对产品传动机构运动关系进行分析， 检验机构内部零部件间以及周围环境是否存在碰撞；可动态显示产品的 三维图形，进行图形的消隐色彩浓淡处理，以提高设计产品的真实感。基于产品结构特征，性能等确定产品模型。软件已经渗透到我们身边 的每个角落，汽车需要它来发动、飞机需要它来飞行、电话需要它来连 接、医院的病人需要依靠它来帮助康复。所以，软件是一个很好的建立 模型的工具 ，长为了现代技术的基础。如此可以提高产品设

8、计周期， 简化设计时间，缩短工作量。四、工程分析把原材料经过一系列的加工、检查、搬运。保管的过程，最后转化为成品出售。过程中，若干相关作业的集合，按照一定的顺序进行，可以产生一定范围的效果，即为工程。对工程加以分析、查问，找出其中调查、不均匀、不合理的地方，进而进行改善的方法，即为工程分析。工程分析课通过有限元分析系统，优化方法软件包，和其他方法进行工程 分析。运动学、动力学分析。产品中运动机构的位移、速度和加速度以及受力 状况进行分析，并形象直观地进行运动仿真，可全面了解所设计机构的工作 性能和运动规律，发现问题及时修改设计对象。优化设计。为了获取产品的最佳性能，常常需要对所设计的产品进行优

9、 化设计，包括产品总体方案优化、产品零件结构优化、工艺参数优化等，以 保证所设计产品体积最小、重量最轻、设计寿命最为合理。五、详细设计目前，机械产品设计的结果大多还是以工程图样的形式输出来，以提供产品制造过程的各个环节使用。现在的CAD/CAM软件系统除了具备一般二维图形的处理功能之外，如基本图元的生成显示、图形的编辑、尺寸标注等， 还提供了从三维实体几何模型直接装换为二维工程图的功能，经简单编辑， 能够生成满足实际生成需要、符合国家标准的机械工程图。六、CAPPCAPP即为计算机辅助工艺规程设计是指工艺人员借助于计算机，根据产品制造工艺要求，交互的或自动的确定产品加工方法和方案，如 加工方法

10、选择，工艺路线确定，工艺设计等。在CADCAM 系统中， CAPP通过工艺知识检索，派生式 CAPP，创成式 CAPP 等进行工作。派生式 CAPP 的基本原理：派生式 CAPP 是利用零件的相似性来检索 现有的工艺规程的一种软件系统，该系统是建立在成组技术的基础之上， 按照零件几何形状或工艺的相似性归类成族，建立该零件族零件的典型精彩文档实用标准文案工艺规程，即该零件族中零件加工所需要的加工方法，加工设备，工具， 夹具，量具及其加工顺序等，其具体内容可根据系统的开发程度而定。派生式 CAPP 系统的特点：以成组技术为理论基础，理论上比较成 熟；应用范围比较广泛，有较好的适用性；在回转类零件中

11、应用普遍； 继承和应用了企业较成熟的传统工艺，但柔性较差；对于复杂零件和相 似性较差的零件难以形成零件族。创成式 CAPP 的基本原理 创成式 CAPP 系统是一个能够综合运用零 件加工信息，自动能够为一个新零件创造工艺规程的系统。创成式 CAPP 系统能够根据工艺参数库的信息和零件模型，在没有人干预的条件下， 系统自动产生零件所需要的各个工序和加工顺序，自动提取制造知识， 自动完成机床，刀具的选择和加工优化，通过运用决策逻辑，模拟工艺 设计人员的决策过程，自动创成新的零件加工工艺规程。创成式 CAPP 系统的开发过程：确定系统的对象范围确定零 件信息的描述方法确定和建立工艺决策模型建立加工资

12、源 数据库设计系统主控模块、人机接口模块、工艺文件的生成和输 出系统模块。创成式 CAPP系统的特点（ 1 ）通过逻辑推理，自动决策生 成零件的工艺规程。（ 2）具有较高的柔性，适应范围广3 ）便于计算机辅助设计和计算机辅助制造系统的集成。柒、 NC自动编程根据 CAD 所建立的几何模型，以及 CAPP所制定的加工工艺规程，选 择所需要的刀具和工艺参数，确定走刀方式，自动生成刀具轨迹，经后 置处理，生成特定机床的 NC 加工指令。当前， CAD/CAM系统具备了 3 至 5 轴联加工的数控编程能力。稍具规模的加工企业大都配备了加工中心等数控机床。从产品设计到数控加工的一般程序为：首先由设计人员用AutoCAD等软件设计二维工程图，然后由编程人员编制数控加工程序，最后由加工操作人员上机进行数控 加工，即需要经过设计编程加工三个环节。为保证零件成品的正确性， 上述三个环节都不能出错。如能减少编程这一中间环节，不仅可减轻劳动强 度，提高工作效率，而且可大大降低出错的可能性。利用 Pro/E 进行工程 设计即可实现这一目的。用 Pro/E 完成三维造型设计并存储后，即可由三 维设计图直接进入 NC加工，软件可自动编制刀具路径而不需进行繁琐的编 程。八、综合能力平衡拟定