《机械CADCAM》说课课件
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《CADCAM》讲义.ppt
2019年12月7日
CAD/CAM讲义
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二、智能化
1、数值型工作：计算、分析、绘图 2、符号推理型工作：方案构思和拟定、最佳
方案选择、结构设计、评价、决策及参数选 择等）
因此，将人工智能技术，特别是专家系 统的技术，与传统CAD技术结合起来，形成 智能化CAD系统是机械CAD发展的必然趋势。
2019年12月7日
2019年12月7日
CAD/CAM讲义
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2、意义：
机械产品设计的优劣直接影响其质量、成 本、研制周期及市场竞争能力。设计对产品 性能的影响通常占80%。（机械设计工作是机 械产品实现的必要前提，是产品开发过程中 至关重要的环节。例如：四川彩虹桥蹋垮事 件）
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CAD/CAM讲义
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பைடு நூலகம்
3、传统机械设计过程(图1-1）
1964年，美通用汽车公司研制出 DAC-1系统， 1965年， 洛克希德飞机公司推出了CADAM系统，贝 尔电话公司的GRAPHIC-1系统。
2019年12月7日
CAD/CAM讲义
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3、70年代：
此时各种论文、文献、教程及学术会议大量 涌现,整个70年代是计算机图形学及计算机绘图 获得广泛应用的时代。但它们大多数还是16位机 上的三维线框系统及二维绘图系统，还只能解决 一些简单的产品设计问题。出现了以小型机为主 的CAD工作站。
2019年12月7日
CAD/CAM讲义
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２．ＣＡＤ定义：
1973年国际信息处理联合会对CAD下了一个广 义定义：CAD是将人和机器混编在解题专业中的一 种技术,从而使人和机器的最好特性结合起来发挥 最佳能力。
如：计算机在信息处理（存储与检索）、分析 和计算、图形作图与文字处理以及代替人做大 量重复枯燥的工作等方面有优势；但在设计策 略、逻辑控制、信息组织及发挥经验和创造性 方面，人将起主导作用。
[工学]机械CADCAM4 课件
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=
2.4 几何变换的应用__投影变换
=
2.4 几何变换的应用__投影变换
2.5 图形裁剪技术
采用窗口技术选取整体图形中的部分进行图形处理. 其中：窗口内的图形是可见的；窗口外的图形是不可见的. 图形裁剪技术：是判断点,线,线段在窗口内或外及求图形元素与窗口边界的交点. 仅介绍二维通信裁剪技术,有很多算法,只介绍编码算法. 通常窗口有左,右,上,下四条边,位置为：XL,XR,YT,YB 分三步进行： ①四条边把图形分成9个区域,并编码.用四位数字编码： Ct,Cb,Cr,Cl 并且：
H〔10,10). 计算：端点编码：G：0000
H：0010 不满足② 〔a)〔b)两端点编码值"与"结果：0000, 不属于以上两种情况,就是部分可见,需按③ 步的方法进行处理.
2.5 图形裁剪技术
图形裁剪技术举例： ③求线段与窗口边的交点, 得到交点P〔8,8), 然后舍去窗口外的线段PH,
2.5 图形裁剪技术
② 判断直线两端点的编码： 〔a)如果两端点编码值为：0000,端点在窗口内,线端完全可见. 〔b)如果两端点编码值全不为：0000,把线段的两端点编码值进行"与"运算,运
算结果为"非零",则线段在窗口外,完全不可见. 〔c)如果不属于以上两种情况,就是部分可见,需按③ 步的方法进行处理. ③求线段与窗口边的交点,然后舍去窗口外的线段,对剩余的线段执行② 的判断,
2.5 图形裁剪技术
图形裁剪技术举例： 窗口：XL=2 ；XR= 8；
YT= 10； YB=3
〔2)线段CD,端点C〔1,2)； D〔10,2).
计算：端点编码：C：0101 D：0110
满足② 〔b)两端点编码值与结果：0100, 线段CD在窗口外,线段完全不可见.
2.4 几何变换的应用__投影变换
=
2.4 几何变换的应用__投影变换
2.5 图形裁剪技术
采用窗口技术选取整体图形中的部分进行图形处理. 其中：窗口内的图形是可见的；窗口外的图形是不可见的. 图形裁剪技术：是判断点,线,线段在窗口内或外及求图形元素与窗口边界的交点. 仅介绍二维通信裁剪技术,有很多算法,只介绍编码算法. 通常窗口有左,右,上,下四条边,位置为：XL,XR,YT,YB 分三步进行： ①四条边把图形分成9个区域,并编码.用四位数字编码： Ct,Cb,Cr,Cl 并且：
H〔10,10). 计算：端点编码：G：0000
H：0010 不满足② 〔a)〔b)两端点编码值"与"结果：0000, 不属于以上两种情况,就是部分可见,需按③ 步的方法进行处理.
2.5 图形裁剪技术
图形裁剪技术举例： ③求线段与窗口边的交点, 得到交点P〔8,8), 然后舍去窗口外的线段PH,
2.5 图形裁剪技术
② 判断直线两端点的编码： 〔a)如果两端点编码值为：0000,端点在窗口内,线端完全可见. 〔b)如果两端点编码值全不为：0000,把线段的两端点编码值进行"与"运算,运
算结果为"非零",则线段在窗口外,完全不可见. 〔c)如果不属于以上两种情况,就是部分可见,需按③ 步的方法进行处理. ③求线段与窗口边的交点,然后舍去窗口外的线段,对剩余的线段执行② 的判断,
2.5 图形裁剪技术
图形裁剪技术举例： 窗口：XL=2 ；XR= 8；
YT= 10； YB=3
〔2)线段CD,端点C〔1,2)； D〔10,2).
计算：端点编码：C：0101 D：0110
满足② 〔b)两端点编码值与结果：0100, 线段CD在窗口外,线段完全不可见.
《机械CADCAM》讲义演示课件
03
CAD/CAM的应用领域
汽车工业
汽车设计
CAD/CAM技术用于汽车外观设计、内部结 构设计和零部件设计，提高设计效率和精度 。
汽车制造
通过CAM编程和数控加工，实现汽车零部件的高效 、高精度加工，提高生产效率。
汽车试验
利用CAD/CAM技术建立汽车模型，进行虚 拟试验，减少物理试验次数，降低研发成本 。
感谢您的观看
THANKS
CAD/CAM技术用于模具结构设计、成型面设计和加 工工艺规划，提高设计效率和精度。
模具制造
通过CAM编程和数控加工，实现模具的高效、高精 度加工，缩短制造周期。
模具检测
利用CAD/CAM技术进行模具的虚拟装配和检测，确 保模具质量和生产稳定性。
电子工业
电子元件设计
CAD/CAM技术用于电子元件、电路板和封装 设计，提高设计效率和精度。
详细描述
建模技术是计算机辅助设计（CAD）的核心，它使用数学模型表示产品形状和结构。通过使用三维几何模型，可 以精确地表示物体的形状和尺寸。在CAD中，建模技术可以分为线框建模、表面建模和实体建模三种类型。
CAD/CAM的基本原理 建模技术
总结词
参数化设计可以提高设计的灵活性和可修改性。
详细描述
参数化设计是一种设计方法，它通过定义参数和参数之间的关系来描述几何形状。这种方法可以提高 设计的灵活性和可修改性，因为设计可以通过修改参数来快速地进行修改。参数化设计在机械设计和 制造中特别有用，因为它可以快速地生成和修改零件的几何形状。
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智能化制造
增材制造技术可以与智能化技术相结合，实现智 能化制造，提高制造的自动化和智能化水平。
06
CAD/CAM实践案例
《机械CADCAM讲》PPT课件
若系统横向分类环节总数为N，每一横向分类环节所辖纵向
分类环节数为Z，系统中拥有的关联环节数为L，则混合结构
的纵向分类环节总数为(N-L)Z+
L
Z
。 i
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5．零件编码系统的编码结构
零件分类编码大多采用表格形式，其结构和描述的信息 如表所示。
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6．对零件分类编码系统的基本要求
比较，若零件编码与某一零件族特征矩阵相匹配，则该零件就应
归属于此零件族。
合理制定各零件族相似性标准是按编码分类取得满意结果的关键。
相似性标准不能太高，要求过严，零件不易汇集成组；也不能太
低，过于粗略，归属于同一组的零件种数太多，差异太大，也会
妨碍很好地利用零件的相似性。
制定零件族相似性标准，有特征码位法、码域法和特征位码域法
等3种方法。
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制定零件族相似性标准的方法
(1)特征码位法
凡零件编码中相应码位的代码相同者归属于一组的方法，称为 特征码位法。
(2)码域法
规定每一码位的码域(码值)，凡零件编码中每一码位值均在规 定的码域内，则归属于一组，这种方法称为码域法。
(3)特征位码域法
这种方法是上述2种方法的综合，因而能兼备二者的特点，即
既能抓住零件分类的主要特征方面，又能适当放宽其相似性要
用顺序分枝法对零件分类包括2个过程：分枝过程和 并枝过程。
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(3)聚类分析法
聚类分析法是用一些数学方法来定量确定零件之间的相似程度， 进行聚类成组。
由于所用数学方法不同，有多种不同的聚类分析法：
单链聚类分析法 ，是通过计算零件之间的相似系数进行聚类。
机械CAD／CAM技术课件第9章
STEP的构成：由五大部分7个系列文件组成。
1）标准描述语言（1,10） 专用描述语言EXPRESS，该语言参考了多种语言 的功能，有强大的信息模型描述能力。
2）集成资源(40,100） 是STEP的核心，采用Express语言描述。 通用集成资源：独立于具体产品信息； 应用集成资源：描述某应用领域数据，并依赖于通用集成资源支持。
PDM系统：
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是建立在关系型数据库管理系统基础上的面向对象的产品数据 管理应用系统，是一项管理所有 与产品相关的信息和过程的技术。
PDM是理想的CAD/CAM集成平台和工具： 可以集成或封装多种开发环境和工具，按不同的用途和目的分门别类地进行信息集成和管理，实
现真正意义上的CAD/CAPP/CAM无缝集成。
3）管理信息 包括办公自动化、物流管理、经营管理、生产管理、销 售管理、人事管理、成本管理和财务管理等。
4）质量信息 产品质量指标、质量计划、保证体系、检验手段装备。 5）业务信息 产品订单、产品样本、技术参数等。
网络制造的信息共享结构框架
数据共享 应用软件 系统环境 网络环境
第1层 通过客户机WEB服务器提出请求 第2层 WEB服务器响应用户请求 第3层 WEB服务器查询WEB数据库
1、CAD/CAM集成系统总体结构
01
02
CAD/CAM信息集成方 式
专用格式文件方式
03
04
中性数据文件集成方式
工程数据库集成方法
1)专用格式文件方式:
特点：集成原理简单， 接口程序易于实现，运 行效率高，但需要设计 较多的专用格式转换接 口，适于小范围、结构 简单的CAD/CAM系统 的信息集成。 通过专用格式数据文件 的集成方法
3）网络信息共享的关键技术
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四、课程教学评估
教学效果考试方式：非笔试实践操作+平时考评
实践操作（50％）
+
课堂表现（20％）
+
平时作业及课 堂练习（30％）
学生状况
学生专业知识有 限，没有企业工作经 历，对专业领域只停 留在感兴趣和表面认 识阶段。不能很好将 前后所学的知识串联 起来综合运用。常常 有无从下手之感。
教学对策
CAXA制造工程师应用教程》 李海涛主编 北方交通大学出版社
【使用教材】
【参考教材】
推荐网址：
教材特点: 内容适度，符合课程标准的要求
实用性： 着眼于解决 现场实际问题
适用性： 综合性： 注意了教学 融相关知识 于一体，突出 内容的分工，协 综合素质培养 调、相互联系
通过采用多媒体演 示、小组讨论等多种教 学手段和方法，使学生 综合应用所学知识，以 项目驱动的形式使学生 在短时间内提高解决实 际问题的能力，为今后 的就业打下坚实基础。
教学方法
讲授法
演示法
项目 教学法
讨论法
五、课程教学设计
实例：连杆锻模型腔的造型与数控加工自动编程 （项目教学法）
Why？
该项目重点考察和培养学 生的所学知识的综合运用，包 括了造型部分和加工部分知识 ，同时训练学生的工艺编制和 处理方法，系统的训练学生自 动编程的职业技能。
七、课程教学效果
该课程教学设计对09级学生进行授课后取得 明显效果： 1.学生参与意识明显提高。 2.在实践过程中，分析问题和解决问题的能 力及团队精神和合作能力得到提高。 3.使学生把“知识点”串成“知识线”， 再编织成“知识面”，学生在学中做，做中学， 实现了快乐学习。 4.受到了学生的好评和教学督导充分肯定。
八、课程改革思路
以职业岗位能力 完善课程标准
突出职业 能力培养
整合理论课程， 加强实践环节
密切校企合作，充 分发挥校外实训基 地作用
敬请指教
以学生为主体，教 师为主导，学生主 动参与、自主协作 ，完成项目要求
教学手段：教学媒体+一体化教学
课程项目教学实施步骤
步骤1 步骤2 步骤3 步骤4 步骤5 步骤6
Hale Waihona Puke 示范项目 划分小组 明确任务 展示及讲解作品 现场答辩 现场评价
多媒体演示项目的步骤与要求
选组长，小组成员分工协作 明确任务，分组实作 介绍项目完成策略及存在的问题 解释设计过程
前导课程：
本课程讲授之前已开设：《机械制图与计算 机绘图》、《机械设计基础》、《机械设计基础课 程设计》 、《机械制造技术》、《数控加工编程 与操作》等，本课程注重培养学生的数控加工自动 编程能力，综合运用前导课程知识，加强职业能力 培养。
课程内容及学时分配：
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 项目（章节） 项目一 CAXA概述 项目二 二维草绘 项目三 曲面造型 项目四 实体特征造型 项目五 数控加工基础 项目六 加工功能介绍 项目七 典型零件的造型与加工 项目八 数控加工综合实例 课时（92） 6 10 12 24 6 8 14 12
课程教学安排： 机电一体化专业数控方向 第3学期
课时分配： 理论：46学时 实践：46学时 课程重点：
CAD方面：掌握线框造型、曲面造型和基于特征的实 体造型； CAM方面：掌握数控加工自动编程的步骤、方法及零 件的加工工艺处理、参数设定、后置设置、轨迹的 仿真与编辑，程序代码的校验与调试等技能。
分析问题 和解决问 题的能力
情 感 态 度 目 标
热爱本专业技术工作 具备一定的沟通知识和技巧 具备团队合作精神 具有创新意识 养成认真严谨的学习态度
三、课程教学资源
教学条件：
校内实习(训)场所1个，一体化教室2个。
选用教材：
高等职业技术教育教材《CAD/CAM应用技术》第2版 主编：田美丽 大连理工大学出版社 参考教材:《CAXA制造工程师2008实例教程》刘颖主编 清华大学出版社
评定优劣，拓展知识
项目教学容易出现的问题与对策
问题一：无从下手
提供线索 获取资料途径 解决思路
问题二：遭遇挫折
引导 鼓励 提醒
六、课程教学特色
1.实施以项目导向、任务驱动的综合 课程设计； 2.充分发挥一体化机房教学和网络信息 资源优势，坚持边学边练教学模式； 3.学生“边做边学”，教师“边引边教”； 4.注重过程评价和学生参于评价。
《机械CAD/CAM》
课程教学设计
机械工程系
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课程教学设计
汇报内容
2.课程教 学目标
1.课程基 本情况
3.课程教 学资源
6.课程教 学特色
5.课程教 学设计
4.课程教
学评估
7.课程教 学效果
8.课程改 革思路
一、课程基本情况
课程的性质：
《CAD/CAM应用技术》是实现数控技术专业培养目 标,掌握职业岗位服务技能的专业课程。本课程标 准基于企业岗位需求，并与行业专家讨论共同制定 。
二、课程教学目标
具有初步CAD/CAM的零件建 模和数控加工自动编程能力
了解本课程 的性质、地 位
认知 目标
掌握中等复杂程 度零件的数控铣 削自动编程工艺 设计、机床后置 设置、轨迹仿真 及编辑、程序校 验等目标技能
掌握CAD/CAM的基本 概念和基础知识
综合应用 所学知识 的能力
能力目标
自学和持续 发展的能力