西北工业大学824计算机辅助制造课件第1章

1、计算机辅助制造（CAM）联系电话：88495232 （任军学） 88460426 （单晨伟所用教材西北工业大学机电学院-卜昆等编著，计算机辅助制造（第二版）M.科学出版社，2006计算机辅助制造（第.版）昆海#主要参考书1.刘雄伟,张定华,王增强,等.数控加工理论与编程技术2.3.4.5.（第二版）M.北京:机械工业出版社,2000周济,周艳红.数控加工技术M.北京:国防工业出版 社，2002 王润孝，秦现生编著.机床数控原理与系统M.西安: 西北工业大学出版社，1997 王爱玲主编.现代数控编程技术与应用M .北京:国防 工业出版社.2005孙德茂著.数控机床铳削加工直接编程技术M.北京:

2、机械工业出版社,2004次要参考书军6 .孙文焕主编.计算机辅助设计和制造技术M.西安： 西北工业大学出版社，19947 .唐承统,阎艳主编.计算机辅助设计与制造M.北京： 北京理工大学出版社，20088 .殷国富，杨随先编著.计算机辅助设计与制造技术 M.武汉：华中科技大学出版社，20089 .崔洪滨，郭彦书译著.计算机辅助设计与制造M.北京： 清华大学出版社.200610 .仲梁维，张国全主编.计算机辅助设计与制造M.北京： 北京大学出版社，中国林业大学出版社.200611 . UG,PRO/E,CATIA, Mastercam等软件数控铳相关参 考资料或书籍#教学计划：共八章32学时-第

3、一章第二章参观-第三章实验-第四章-第五章第六章-第七章-第八章-复习CAD/CAM概述2学时数控机床的基本概念4学时数控技术实验室(数控设备结构、功能)2学时 数控加工程序的手工编程10学时针对三种数控系统，手工编制简单2D轮廓NC加工程序，并进行实际加工。2学时APT语言自动编程2学时图像编程4学时后置处理T学时数控测量1学时快速原型制造技术2学时2学时学期成绩：作业、实验及考考试成绩：70%)& 我们为什么要学习这门课程?7如何制造以满足设计要求？常规的工艺方法能完成吗？飞行器制造工程专业需求：航空#飞行器制造工程专业需求：航空飞行器制造工程专业需求：航空 航天航海兵器等熊谷独s

4、ong “九余度推进器电脑工作母机”，即用于大型 船用螺旋桨推进器的九轴五联动数控机床控制 系统、人,-巴黎统筹委员会三二乙 小箝:奥西波夫宋级与基洛潜艇推进器乔治布什号航母推进器10东芝事件第一章CAD/CAM 概述LI. CAD/CAM 概念一、CAD/CAM 概念- 计算机辅助设计CAD(Computer Aided Design)一、CAD/CAM 概念- 计算机辅助设计 CAD(Computer Aided Design)- 计算机辅助制造CAM(Computer Aided Manufacturing)#CAD/CAM 概念计算机辅助设计CAD(Computer Aided Des

5、ign)计算机辅助制造CAM(Computer Aided Manufacturing)CAD/CAM：是指以计算机为主要技术手段来以进行生成和运用各种数字信息和图形信息, 产品的设计和制造。计算机 图形学 理论20世纪60年代1、CAD/CAM的发展历程第一台计 算机20世纪40年代第一台数 控机床20世纪50 年代CIMS技术专家系统CAD/ CAM技术成 熟微机的出现20世纪80 代造型技术数据库技术洛克西德 CADAM 系统通用 DAC-120世纪70年代曲面方 由曲义法 自线定物质基础理论基础初期使用广泛实用#2、CAD/CAM的广泛性涉及计算机科学、计算数学、数据结构、数控 技术、

6、仿真技术、人工智能等领域.-具有高智力、知识密集、更新速度快、综合性 强、效益高、初始投入大等特点服务于机械、电子、航空宇航、建筑、轻纺产19品的总体及结构设计、运动机构的模拟、有限 元分析的前后置处理、工艺过程设计、数控加 工、检验测量等环节173、CAD/CAM技术发展动力：三个环境变化制造环境企业竞争、产品市场寿命短开发新产品的成功率要高而设计周期短多品种、小批量、高质量CAD与CAM是如何紧密结合在一起的?L2. CAD/CAM余统简 介,工、基本概念CAD/CAM系统是围绕着产品的设计与制造两大部分独立 发展起来的，但现在两者是紧密结合在一起的。CAD 一从方程求解计算和绘图入手，发

7、展到现在的诸项 内容：建立数学模型、工程分析、产品设计(包括方案设 计、总体设计、零部件设计)、动态模拟仿真等.CAM -从手工编程、自动编程，到现在还包括：工艺装 备设计、数字化(图形化)控制、工艺过程规划CAPP (Computer Aided Progress Planning)、机器人、柔 性制造系统FMS (Flexible Manufacturing System)、 有限元技术、成组技术、工厂管理、CIMS等.资源需百 计划的制物流过程监 见、控制和管设计数据CAM的广义概念图形显示器CADCAD与CAM相结合NC 程2、CAD/CAM系统的类型CAD/CAM 系统通用性系统单功

8、能系统-CIMATRONPowermillCAXA软件MasterCAM金银花软件常见软件CADA MCATIAI-DEASUGPRO-ECIMATRO N研发单位美国洛克 西德飞机 公司法国 Dassault 飞机公司美 国NASA- SDRC美国 麦道公司PTC公司以色列CIMATRON公司研发时间1965-19721975-19781979198419881982主要功能 及特点工程制图. 修武图纸. 几何分析、 构造横型.NC蚪程实体珑模.板金件设计、 自由曲面K 设计、仿真 优化、A力 分析、数据 转换，二次 开发、NC 编程复杂曲面珑 立功能.产 品修改工具 功能，机床 仿真功能、

9、 有限元模型 构造功能： 划分网格工程制图.自由曲面造 型、牯征速 模、工程分 折、二次开 发、NC编 程参数化设 计和忖在 的功能； 具有单一 的数据库模具设计、电极、 冲模制造、制鞋、 逆向工程、数控编程应用对象飞机制 造航空航 天航空航天汽 车电子工业 设备汽车船舶 航空航天机械制造工模具设计 与制造CAD几何造型内核简介 Parasolid 是由Unigraphics Solutions Inc 在Cambridge, England 开发的，用于它的Unigraphics和Solid Edge产品中。.是一个严格的边界表示的实体建模模块，它支持实体建模， 通用的单元建模和集成的自由形

10、状曲面/片体建模 ACIS-美国Spatial公司开发的一个面向对象的三维造型核心技术开 发平台。ACIS这个名称，A、C和I分别代表三个人名：Alan Grayer、Claries Lang和Ian Braid-ACIS通过一个统一的数据结构来同时描述线框、曲面和实体 模型，这个数据结构用分层的C+类实现。ACIS利用C+ + 的特点构造了标准的、可维护的接口。API函数在不同ACIS 版本之间保持一致性，而类及其接口函数则可能改变3、CAD/CAM系统应具备的功能图 一个比较完善的CAD/CAM系统，其系统程序 应由三部分构成： 产品设计制造的数值计算和处理的程序包； 图形信息交换和处理的

11、交互式图形显示的程序包; 存储和管理设计制造信息的工程数据库。CAD/CAM系统应具备的功能如下：#3、CAD/CAM系统应具备的功能1.雕塑曲面造型(Surface Modelinq)功能273、CAD/CAM系统应具备的功能1.雕塑曲面造型(Surface Modeling)功能2.实体造型(Solid Modeling)功能293、CAD/CAM系统应具备的功能1 .雕塑曲面造型(Surface Modelina)功能2 .实体造型(Solid Modeling)功能3 .物体质量特性计算功能31海 llnigtnphirs Vin.n - Gtrwny - Okplyrd: nrihu

12、nmout4Mt Wntk: (Read Only) rwHhtmnmoiui4Mt九 目也 勒 货穴 FotM： locisircttnactonerecces %9比双电 wEfwIMInformation口屈日国乂 7布XCakulotonDefinitionSet Reference SetSet Component SetAssert ValuesWorkPftWeight MaiMgeincnl Gve Error IriformdUori厂 Use SpreadsheetAccuracy: 0.99Current: Entire PartC Jirent: AlComponent

13、sMax5e： and Clear Weight LlmtsCancelWode name: nupu-11C542551ZVork Partneihuanroojul.pre : B-30-2005 13:24Informtion Uniun Groao - HilliwctersWork part properties:Vcighc daca wan calculatedXccucacy utfed-0.990000000Donaity=0.OO7B3O641±J 1irea,Z4941Z.201133610Volume-1232869.621520000Kass-96SUS9。

14、母 51Cencer or HassXcbar-0.000001118rebar-0.000006355-18.767703619Tirst MomentsKXC-0.010797Z461 Kyc-0.061356610Esc-181186.395637980Koments of Inercia (Uork) Ixxv-31351986.483083000Tyyv-31351907.437696000Xczv-5385224.58 23008Komencs of Inertia (Cencrolal)Ixx-Z7931533.909935000lyy-2793153q.860799000Izz

15、-539D5274.586829000Momenta o£ Inart.iQ (Spherical) - 5i911171.6807560003、CAD/CAM系统应具备的功能1 .雕塑曲面造型(Surface Modelina)功能2 .实体造型(Solid Modeling)功能3 .物体质量特性计算功能4 .三维运动机构的分析和仿真功能1 .雕塑曲面造型(Surface Modelina)功能2 .实体造型(Solid Modeling)功能3 .物体质量特性计算功能4 .三维运动机构的分析和仿真功能5 .二、三维图形的转换功能1 .雕塑曲面造型(Surface Modelin

16、q)功能2 .实体造型(Solid Modeling)功能3 .物体质量特性计算功能4 .三维运动机构的分析和仿真功能5 .二、三维图形的转换功能6 .三维几何模型的显示处理功能373、CAD/CAM系统应具备的功能1 .雕塑曲面造型(Surface Modelina)功能2 .实体造型(Solid Modeling)功能3 .物体质量特性计算功能4 .三维运动机构的分析和仿真功能5 .二、三维图形的转换功能6 .三维几何模型的显示处理功能7 .有P艮元法FEM (Finite Element Method)网格自 动生成的功能1 .雕塑曲面造型(Surface Modelina)功能2 .实

17、体造型(Solid Modeling)功能3 .物体质量特性计算功能4 .三维运动机构的分析和仿真功能5 .二、三维图形的转换功能6 .三维几何模型的显示处理功能7 .有P艮元法FEM (Finite Element Method)网格自 动生成的功能8优化设计功能41间拓朴优化后时形貌优化后-形貌优化前1 .雕塑曲面造型(Surface Modelina)功能2 .实体造型(Solid Modeling)功能3 .物体质量特性计算功能4 .三维运动机构的分析和仿真功能5 .二、三维图形的转换功能6 .三维几何模型的显示处理功能7 .有P艮元法FEM (Finite Element Metho

18、d)网格自 动生成的功能8优化设计功能9,数控加工(数控车、线切割、电火花和二五轴铳削 加工)功能43刀具选择与路径仿真root PATH/rrxrvceJTOdPrTcoi, TLDITVMILL, IS.0000/7.5000,8。 1SY3/0.0000,0.0000,0.0000,1.0 unrr/PATH10"INT/BL。及 4UPIDSOTO/ 0.0000,45.0000,3 8.0000,0IDIT/COLOR, 1UPID30TO/O.OOOOJ5.0DODJ.OOOO rAiNT/coLORz 6InternalFEDRAT/MPK,250,0000Tod Pat