《计算机辅助设计与制造》课件第1章

第1章CAD/CAM基本知识1.1概述1.2CAD/CAM系统硬件配置1.3CAD技术的现状及发展趋势

1.1概述

1.1.1CAD技术的发展历程

计算机辅助设计CAD(ComputerAidedDesign)技术的发展历程可用图1-1表示。图1-1CAD技术的发展历程计算机辅助制造CAM(ComputerAidedManufacturing)技术的发展过程大致如图1-2所示。图1-2CAM技术的发展历程从图1-2所示的CAM发展过程可以看出，CAM的狭义理解就是NC加工、FMS等类工作，而广义的CAM则包含下列内容：

(1)计算机辅助工艺设计(CAPP)。CAPP系统与CAD及PPS(ProductionPlanningSchedule)协同决策，在满足资源动态变化的情况下，寻求资源合理配置和工艺设计的最优(见图1-3)。这时的“PP”不只是ProcessPlanning的含义，而且具有“ProductionPlanning”的含义。

(2)工装规划与设计。

(3)生产规划与调度。

(4)制造过程、装配过程的控制及计算机仿真。

(5)质量检测、控制及管理。

(6) MRPⅡ(资源制造计划)。图1-3CAM的内涵1.1.2CAD/CAM系统体系结构

要构建CAD/CAM系统，首先必须选择核心支撑环境；其次要根据产品在开发过程中的需求和企业的发展规划、技术基础及资源情况，确定二次开发的内容。

图1-4是CAD/CAM系统的结构示意图。图1-4CAD/CAM系统结构

1.2CAD/CAM系统硬件配置

1.2.1CAD/CAM系统的硬件构成

CAD/CAM硬件系统主要包括主机、外存储器和输入/输出设备。1.2.2CAD/CAM硬件系统分类

根据CAD/CAM硬件系统总体配置及组织方式的不同，可将其归纳为单机系统、主机系统和分布式网络系统。1.2.3CAD/CAM硬件系统集成技术

实施应用系统集成应包括两个方面，即计算机平台体系建设(硬件集成)和应用体系建设(应用集成)。硬件集成的主要特点是具有大量数据，对网络带宽要求较高，也就是要解决分布式CAD/CAM系统中海量数据的交换问题。在网络平台基础上实施应用体系的集成分为三个阶段：信息集成、过程集成(如并行工程)和企业集成(如敏捷制造)。1.2.4CAD/CAM系统的类型

1.检索型CAD/CAM系统

检索型CAD/CAM系统适用于产品结构及其零部件已标准化、系列化及模块化的情况，其零部件及装配图已转换为代码存于计算机中。将用户的要求输入计算机后，按照其技术要求及规格检索出所需的零部件，在计算机上装配成产品图，并对产品进行校核。在满足客户要求后，输出相应的技术文件和图纸。检索型CAD/CAM系统结构见图1-5。图1-5检索型CAD/CAM系统

2.自动型CAD/CAM系统

自动型CAD/CAM系统的设计理论已成熟，计算公式已确定，计算顺序和判别标准亦无二义性，在设计计算过程中所需的资料及数据也完备，整个过程按程序的控制流自动完成。其结构见图1-6。图1-6自动型CAD/CAM系统

3.智能型CAD/CAM系统

由于人工智能技术在机械设计中的应用，产生了机械设计专家系统，也就是智能型CAD/CAM系统，见图1-7。它主要由知识库、推理机、知识获取机制及人机接口等部分构成。图1-7智能型CAD/CAM系统

4.交互型CAD/CAM系统

交互型CAD/CAM系统采用以人机交互为主的工作方式，设计人员在系统的提示及指导下，回答设计过程中的问题，从而完成设计工作。

1.3CAD技术的现状及发展趋势

1.3.1CAD/CAM领域的技术现状

1. CAD技术的特点

2. CAD系统的硬件环境

3. CAD/CAM领域的主流技术

1.3.2CAD技术的发展趋势

CAD技术作为成熟的技术已在企业中广泛应用，并已成为企业的现实生产力。围绕企业创新设计能力的提高和网络计算环境的普及，CAD技术的发展趋势主要围绕在标准化、开放性、集成化等方面。1.3.3CAD技术研究开发热点