第章CADCAM技术概述

机械CAD/CAM技术扬州大学机械工程学院王隆太宋爱平陈飞2007.8

目录第一章CAD/CAM技术概述第二章CAD/CAM的支撑技术第三章设计数据的处理技术第四章计算机图形处理技术第五章机械CAD/CAM建模技术第六章机械CAD/CAM应用软件开发第七章计算机辅助工艺过程设计第八章数控加工编程第九章CAD/CAM集成技术第一章CAD/CAM技术概述1.1CAD/CAM技术基本概念1.2CAD/CAM系统的功能和作业过程1.3CAD/CAM技术的硬件和软件1.4CAD/CAM技术的发展和应用1.1CAD/CAM技术基本概念

1、CAD技术CAD含义：以计算机为工具，通过人机交互，处理产品设计过程中的图形和数据信息，辅助完成整个产品设计过程的一门综合技术。CAD基本功能几何造型工程分析仿真模拟图形处理CAD基本功能几何造型工程分析仿真模拟图形处理CAD系统组成CAD系统设计数据库应用程序库交互图形库硬件软件2CAPP技术CAPP含义：

CAPP—ComputerAidedProcessPlanning是根据产品设计结果,进行产品加工工艺过程的设计，是一项重要的生产准备工作。CAPP功能毛坯设计工艺路线工序设计工艺文件工装设计余量分配切削用量工时定额机床刀具选用工序图绘制某零估件机坟械加案工工辞艺流凶程工艺蹲过程夜卡常用备格式CA理PP组成人机原交互圾模块零件检信息描述沟获取工艺蛮工序决策工艺予文件生成单与管源理零件对象零件信息蹦库数据贯库知识遭库工艺文件海库3、CA壁M技术CA荐M含义仗：CA茂M-挨-谋Co同mp买ut屯er兴A矛id匠ed兼M晕an叮uf羞ac另tu滤ri竖ng广义CA驶M：利用酱计算旱机完吩成从恒毛坯抓到产迷品制弓造过场程中昼的直舟接和尊间接递的各散种生埋产活齐动，留包括隆工艺形准备威、生搁产作旋业计瓜划、业物流逢控制酒、质浊量保疗证等敢。狭义CA组M：数控律加工误编程捉。4、CA稍D/阿CA豪M集成薄技术利用班数据为库技叶术、贡网络膊技术耳、数同据交狠换和桶接口羽技术秩，实哲现CA袍D/宜CA仙PP络/C贵AM各模订块之绣间信息萌自动牌传递哗、转挽换和木共享演的相返关技烈术。CA亏DCA际PPCA扇M工程图样工艺文档NC代码CA创D/够CA点PP滚/C河AM非集爪成系亭统的左信息正流CA蓝D/张CA旱PP屿/C脑AM集成笔系统集的信咽息流CADCAPPCAM概念设计几何造型工程分析图形处理毛坯设计工艺流程工序设计工时定额数控编程作业计划物流控制质量保证CA万D/据CA兔M集成晋系统鹊的总忧体结测构用户界面应用系统CADCAPPCAM……数据库、网络系统、数据交换接口操作系统计算机硬件CA绕D/甲CA残M作业倚过程炭特征设计达对象塔数字溜化所设摧计产虫品以渐数据守形式卵保存缩慧，产盟品开石发活碑动是幕对产米品数卖据进桶行操刃作、竿处理茧和转漏换的逗过程欢。设计饥环境酸的网蚊络化通过唐网络区将不耳同设肢计人效员、送部门垮和设置计地匪点联狭系起委来，键做到奏及时爽沟通勺和响骗应，耕避免攀信息赚延误伏和错判误传善递，左避免翼扯皮嚼和责透任推因诿现患象。设计衬过程我的并谦行化建立稼上下惩游产编品开玩发活共动的炭关联秧和反饥馈，她上游旷活动勾可对蝴下游淡活动绑预先衣分析裹，确救保整勒体性扰；若踪蝶下游请发现锁上游掩的缺蒜陷，轻可及谅时修素改，颠使产中品设同计不己断完同善和度优化纱。新型冶开发障工具读和手繁段应用兼如快伪速原代型技破术、危虚拟从制造鸣技术助、动昂静态匪分析狭等多跟种技席术，瞒保证律产品辟开发翻质量蒜、缩叨短产问品开皆发周驰期，摊提高柴产品药开发者一次呢成功桂率。1.3CA减D/仓CA博M系统控硬件僚和软经件1、CA幅D/摔CA昼M系统垒组成软件核心人关键硬件基础CA锤D/塞CA凯M系统村组成人：有着寇不可治替代主导作用硬件数：是基础，包已括主此机、秘计算个机外部佣设备昂以及雅网络晕通讯腰设备鸦等软件霞：是核心，决扬定系陶统性摆能的到优劣，饭包括适操作芬系统启、支浪撑软另件、应用顷软件狸等。2、CA栗D/芽CA伴M系统卖硬件CA惭D/委CA五M系统拦硬件系组成存贮器计算机主机输入装置生产装备输出装置计算机网络CA敲D/青CA青M系统腿硬件筛组成计算刘机主肃机：中小喇型计具算机：由蚀于大顺型复形杂设董计计唇算和易分析依；工程庆工作求站：具意有强会大的亏图形荒处理转、高剩速计缝算和网语络通夸信能如力；微型功计算相机：性能流价格饿比高或，软衰件丰睁富，瞒操作容易含，是CA进D/壳CA时M主流猴机型塔。输入悉装置卫：键盘茄鼠标：最夜典型备常用纯的输俗入装购置；数字泊化仪菠：通过恨电磁读感应蹦原理葵进行饼图形鲜坐标贡点输稀入；图形滤扫描铺仪：能快枣速完蚂成图瞧形信尤息的戴输入加，生雕成位筑图信或息，经矢量峡化处隶理将位氏图转育换为预矢量句化图蛋形；三坐惹标测释量设锻备:包括三坐思标测似量仪眉、激芽光三财维扫泄描仪环等数码悦相机：将酬光学骑真实浴图象五转换闪为数欣字图亦象；其他积输入柳装置盘：如触见摸屏睛、声傲响交恢互输钳入、数据饺手套等。三坐娇标测脱量仪激光吩三维缘瑞扫描纺仪数据贯手套数字梳化仪键盘鼠标输出果装置沸：图形醋显示宣器：最基按本的这输出庸装置产，由客图形损卡支渴持；打印静机：有针鹅式、花喷墨秃、激材光打宋印机守之分屯；自动锹绘图蔑仪：有笔众式绘础图仪株、喷肥墨绘绿图仪便，有滚悼筒绘献图仪垮、平悼板绘讨图仪的之分蓝。立体类显示泽器：头盔团显示座器、立恐体眼兵镜、3D立体窜投影腔仪三维径打印卷机：采用甲材料泄累加交成型周原理泳，由CA陶D数据咬直接毒控制打临印机x、勒y、济z三轴装运动刷。升降工作台成形头光敏树脂支撑材料紫外光头盔沫显示界器光敏答材料胸三维扎打印原理也图存储撕器：内存帐储器：存荣储当辱前所摧需的键数据叶和程精序，遮半导窑体材扣料汤，访问厨速度桃快，踩成本最高，腔存储汽量有爬限，借存储瓜信息膨掉电丢趴失；外存仙储器板：存储CP逮U暂时赌不用难的数呈据和失程序恨，存价储量大，果能长自期保茎存。外存孕储器贴有软个盘、皱硬盘虹、光弃盘、US汪B之分灭。3、CA快D/绵CA罗M系统热的软年件CA倍D/涛CA庸M系统惭的软祝件组沙成系统背软件：操作害系统：计算议机软宿件核示心，脏有CP体U管理继、内律存管理从、I/车O管理昆、文山件管茄理等榨功能风，常氧用操作系株统有DO层S、敲Wi循nd铺ow形s、陪Un否ix干、L饺in炒ux等。语言河编译恳系统徐：如Ba病si愚c、浑C/猜C+诸+、垂LI感SP等编刻译系辰统，是将兵高级绞语言浴转换系为计材算机感机器拼语言仁。图形溜接口浓标准稳：如GK速S、遥PH霉IG壳S、汽GL对/O货pe秀nG存L等图形接乒口标储准，远独立尿于硬催件设丹备和史各种逼不同仰的计算贞机语呆言。支撑栗软件：交互视式二察维绘语图软燥件：主要冷完成准二维热工程耐图样充的绘膝制，如Au秤to谊CA进D、逼PI老CA吸D、高华CA竖D、开目CA具D、援CA侍XA等。三维呼造型跃软件截：如MD是T、So柔li扣dw蹦or伙ks、So快li瘦de英dg笨e等。数控舅编程攀软件：如Ma泼st电er备CA杯M、Su蛛rf窑CA笼M等。工程拒分析减软件：有欠限元购分析夫软件战，如SA报P、刘NA沙ST悄RA荒N、社AN纯SY雁S等；动力婆学仿咐真分挂析软愈件，如Ad鄙am异s等。虚拟意现实腊软件明工具：Cr缠ea哲to氧r、VE闻GA、WT个K（Wo防rl姑dT撑oo评lK尤it）等。综合谎集成味支撑父软件：如I-喉DE咱AS雄、U楚GI速I、杆PR虾O/芹E、刊CA盲TI患A等,具有CA未D、CA始E、野CA箱M等综第合功喉能。应用傍软件影：在系练统软窜件和用支撑朴软件折基础浸上，慨针对销某一具体艘应用开发溉的软惠件，乳如机准床设舒计、奏夹具宿设计拳、汽爬车车粘身设谷计等CA牵D或CA匠E软件呀系统语。1.炮4CA颠D/史CA游M技术总的发效展和左应用CA后D/诉CA闯M技术蓬的发社展50年代从－萌芽炼期：图签形显杏示器(5左0)坡,NC机床(5最2)歉,绘图丙仪(5陶8)60年代济－成长勾期:CA攻D(骆63图),匙FM怜S(程67忧),堤CA择DA办M,从GR秀AP丽HI等大啊型CA族D/层CA安M系统林问世70年代坏－发展剥期：CA域D/肌CA纳M软硬刃件系过统商除品化80年代欣－普及央期：PC微机厨和工湾作站术系统偿广泛纵使用，从大咏型企业编向中沈小企蝴业扩旷展，触从发道达国睁家向裁发展托中国惹家扩犹展90年代摄－集成桌期：CA付D/昼CA靠M集成触，CI被MS集成单元认技术葱的发腾展和轨应用垂阶段60编~7忘0年代如图景形软桌件、最数控膛编程改、CA染DA立M、忽CA失TI例A、窜UN庭IT吩GA洁PH骂IC芝S、繁ID拦EA伐S等CA闭D/皂CA目M系统沸；AD稀AN抖、A良NS柏YS岭、N缝AS亿TR习AN工程近分析难系统启。特征段：各功答能模唉块基筒本形淡成，屡数据己结构涛尚不帽统一退，不语具备蠢集成姑性。CA训D/恢CA蠢M的集艰成阶它段20世纪80年代实体恼造型钩成熟搅，特偏征建怀模、兰工程轮数据领库发扑展；滤超级盈微机乞、工云作站钓占领拌市场摄。特征:CA乐D/而CA豆E/否CA凝M集成剪性好害，应搜用向要三维论、集汤成化扒发展。面向钟并行肠协同爬设计肥环境撞的CA到D/们CA纪M阶段自20世纪90年代由面勿向零妥件集赴成向朽面向样产品标并行绩协同白设计苹发展时，要愤求产哥品设裤计一香次成宽功。特征浊：面向贫产品垂全生乎命周丧期建且模、孤企业PD仇M、计算照机网害络、仪协同绝工作烧模式。CA宅D/滨CA束M目前话研究柜热点计算规机辅兽助概失念设古计需解誓决建资模和怕推理站两大驱技术其难题。计算冶机支歼持的古协同零设计须解赶决：①群慨体成摊员间度实时内、可息靠、摄廉价纪的信讨息交晴换；②保阿证异投地、抢异构球环境乖下协帆同设哭计系档统可圈靠运隔行；③群裁体成吨员冲乌突协钢调解严决机滔制。智能CA座D/拐CA灵M技术CA工D/痛CA诸M与虚盏拟现这实技桥术的盲集成计算责机安垦全CA床D/维CA摄M技术舱的发丹展趋焰势1、集梯成化单一身功能盯各模晕块CA欧D、矩CA称E、求CA运PP芽、C反AM地、P谢DM的集成CA阀D/摇CA别M与ER详P集成，即厨技术烘与管长理信彻息的固集成2、网庸络化通过粪网络