CADCAECAM技术基础演示教学

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《CAD、CAE、CAM技术与应用》教学大纲

《CAD、CAE、CAM技术与应用》教学大纲

《CAD、CAE、CAM技术与应用》教学大纲一、课程基本情况英文名称:CAD/CAE/CAM technology and application课程编号:F0717********总学时:48 讲课学时:36 实践学时:12总学分:3课程性质:必修考核方式:考查适用对象:机械设计制造及其自动化专业先修课程:画法几何及机械制图、C语言程序设计基础、机械设计、材料力学参考文献:[1] 王定标. 《CAD/CAE/CAM技术与应用》[M]. 北京:化学工业出版社,2015.[2] 高涛. 《CAD/CAE/CAM实例教程》[M]. 北京:清华大学出版社,2014.[3] 金宁. 《CAD/CAM技术》[M].北京:北京理工大学出版社,2013.二、课程简介与目标《CAD/CAE/CAM技术与应用》课程是机械设计制造及其自动化专业的专业必修课程,主要研究计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工程(CAE)、计算机辅助工艺规划(CAPP)、计算机辅助制造(CAM)等相关软件应用,以及CAD/CAE/CAM技术的集成及相关知识。

其主要目的是使学生掌握计算机辅助设计、分析、制造的基本知识和基本技能,培养学生分析和解决工程实际问题及应用有信息技术工具、工程工具和模拟软件对复杂机械产品进行设计、模拟、预测、优化的能力,能够分析设计成品的局限性。

结合课程实验教学环节,进行数字机械工程技术人员所需的基本技能训练,为学生进一步学习有关专业课程和日后从事产品设计及制造工作,直接服务于社会奠定良好的基础。

通过本课程的学习,使学生达到如下目标:目标1:理解CAD/CAE/CAM技术与应用的基本概念,掌握CAD/CAE/CAM系统的基础技术及集成技术,熟练掌握计算机图形变换技术,计算机辅助设计(CAD)技术、会使用三维计算机辅助设计软件,能实现机械产品的三维实体建模。

提高对复杂工程问题的建模、计算以及设计能力。

目标2:熟练掌握计算机辅助工程(CAE)技术,能够进行机械产品的静力学分析、运动学仿真模拟,并能基于机械优化设计理论作出合理优化。

CAD/CAM技术全套教案 完整版授课电子教案 整本书电子讲义 教学讲义.docx

CAD/CAM技术全套教案 完整版授课电子教案 整本书电子讲义 教学讲义.docx

CAD/CAM技术全套教案完整版授课电子教案整本书电子讲义教学讲义().docx1、教案第1~2课时教学内容项目一认识CAD/CAM技术项目分析随着人们生活水平的提高,消费者的价值观正在发生结构性改变,呈现多样化和独特化特征,用户对产品质量,产品更新换代速度,产品从设计、制造和投放市场的周期都提出了越来越高的要求,为了适应这种改变,企业产品也向着多品种、小批量方向进展。

CAD/CAM技术是近30年来快速进展,并得到广泛应用的设计和制造自动化应用技术,它从根本上转变了过去从设计到产品的整个生产过程中的技术管理和工作方式,给设计和制造领域带来了深刻变革。

其进展与应用程度已经成为一个国家科技进步和工业现代2、化水平的重要标志之一。

教学过程课程导入一、组织教学〔2分钟〕整顿纪律、清点人数,稳定学生心情。

二、导入新课〔5分钟〕1.本课题的学习目的2.本课题学习及把握的主要内容3.本课题参阅的材料4.对本课题作业的要求相关学问一、认识数控加工1.数控加工过程2.数控机床组成〔1〕机床本体〔2〕CNC装置〔3〕输入/输出设备〔4〕伺服单元〔5〕驱动装置〔6〕可编程掌握器〔7〕测量装置3.数控加工主要特点〔1〕工序集中〔2〕自动化〔3〕柔性化高〔4〕能力强二、熟识CAD/CAM技术功能及应用1.CAD/CAM系统基本功能〔1〕图形3、显示功能〔2〕输入/输出功能〔3〕存储功能〔4〕交互功能〔人机接口〕2.CAD/CAM系统的主要任务〔1〕几何建模〔2〕计算分析〔3〕工程绘图〔4〕结构分析〔5〕优化设计〔6〕计算机帮助工艺过程设计〔CAPP〕〔7〕自动编程〔8〕模拟仿真〔9〕工程数据管理和信息传输与交换3.CAD/CAM的应用〔1〕CAD/CAM技术应用的必要性和迫切性〔2〕CAD/CAM技术的应用4.CAD/CAM技术基本概念〔1〕CAD 〔2〕CAPP〔3〕CAM〔4〕CAD/CAM集成系统〔5〕CAE三、了解CAD/CAM 技术进展历程1.CAD4、技术的进展〔1〕形成阶段〔2〕进展阶段〔3〕成熟阶段〔4〕集成阶段2.CAD技术的进展3.CAD/CAM一体化〔集成〕技术四、了解CAD/CAM技术在我国现状及进展趋势1.CAD/CAM技术在国内的应用现状〔1〕起步晚、市场份额小〔2〕应用范围窄、层次浅〔3〕功能单一、经济效益不突出2.CAD/CAM技术的进展趋势〔1〕CAD/CAM技术应与多媒体技术更好的结合〔2〕CAD/CAM系统应具有高度的开放性〔3〕CAD/CAM系统应具有高度的开放性〔4〕CAD/CAM系统应具备更强的智能性3.CAD/CAM技术在企业中的5、应用前景五、了解常用CAD/CAM软件1.国产软件〔1〕中望3D〔2〕SINOVATION2.国外CAD/CAM软件〔1〕UGNX〔2〕Pro/ENGINEER 〔3〕CATIA〔4〕MasterCAM系统复习思索见教材本项目最终的思索题第3~4课时教学内容项目二绘制轴套类零件工程图项目分析CAXA 数控车是北京数码大方科技股份有限公司在全新的数控加工平台上开发的数控车床加工编程和二维图形设计软件。

CAD技术材料加工的CADCAECAM的实际应用PPT课件

CAD技术材料加工的CADCAECAM的实际应用PPT课件

图2 原工艺冷铁布置
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一次浇注成功的燃气轮机缸体
图3 原工艺充型模拟 图4 原工艺凝固模拟结果 模拟发现,原工艺铸件小半径端柱面内存在大面 积的缩孔缩松危险区。需要加大原工艺此处放置冷 铁的密度和厚度,经多个方案的模拟对比,优化出 一个合适的冷铁布置方案。
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克服康明斯机体的夹渣问题
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感谢您的观看。
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学 集成化注射模CAD系统;浙江大学 精密注射模CAD/CAM系统。
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注射成型CAE
❖ 目前,注射模CAE限于注射过程的计算机分析,即模拟注射成型中熔体充 模、保压与冷却过程以及预测塑料制品在脱模后的翘曲变形。
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华中科技大学模具技术国家重点实验室成功开 发了三维真实感流动模拟软件HSCAE 3DRF
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焊接CAE应用实例
一个简单的T型梁纵向收缩引起 的弯曲变形
图1 T型梁焊接变形图
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空调压缩机焊接变形 与应力分析
管板焊接
图2 压缩机焊接的残余变形
图3 管板焊接过程中某一 时刻的温度场
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高精度液力变矩器
图4 液力变矩器的焊接变形
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图5 康明斯机体原工艺 图6 康明斯机体改进工艺
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克服康明斯机体的夹渣问题
图7 原工艺流动前沿 雨淋形态
图8 改进工艺流动前沿 整齐而不零乱
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一次浇注成功的大型铸钢件校直机机架
图9 机架原工艺凝固模拟结果 图10 机架改进工艺模拟结果 经模拟,发现该件四角处的四个冒口补缩通道先于铸件

CADCAECAM课件——第三章图形处理技术基础

CADCAECAM课件——第三章图形处理技术基础
c)对XOZ平面的对称变换
哈尔滨工业大学汽车学院
3.错切变换 错切变换的矩阵是:
P’=[X’Y’Z’1]=[X+DY+GZ Y+BX+HZ Z+CX+FY 1] 从公式中可以看出,变换后一个坐标的变换结果受另 外两个坐标的影响。错切变换是绘制斜轴测图的基础。
哈尔滨工业大学汽车学院
4、平移变换 与二维平移变换一样,三维平移变换矩阵为:
当A≠D,其形状就会发生畸变。 下图为比例变换的几种情况。
6
哈尔滨工业大学汽车学院
3.对称变换 在变换矩阵[M]中,当A或D或者两者都是负值时,
其它都为零。变换后产生的坐标与原坐标关于X轴、 Y轴或原点对称,如下图所示。这种产生对称图形 的变换称为镜像变换或对称变换。
1) 对原点对称变换 当A=D=-1,其余为零,变换矩阵为:
A
A
P
B
E D
C
夹角和=0°
点p在多边形外
E
P
D
C
夹角和=360°
点p在多边形内
深度测试
用来测试一个物体遮挡另一个物体的基
优先级测试 本方法。
常用的有优先级测试和物体空间测试。
设 P12 是空间矩形 F1 和三角形 F2 在投影平面 XOY 平 面的正投影的一个重影点。将 P12 的 x,y 坐标代入矩形 F 1 和三角形 F2 的平面方程,分别求出 Z1 和 Z2
2) 俯视图 俯视图是将空间物体先沿Y向压缩,然后绕X轴顺
时针旋转90度,为了与主视图间保持一定的距离, 最后沿Y的负向平移d。组合矩阵为:
哈尔滨工业大学汽车学院
3)左视图 左视图是将空间物体先沿X向压缩,然后绕Y轴逆

caa绘图入门教学课件.

caa绘图入门教学课件.

caa绘图入门教学课件.一、教学内容二、教学目标1. 理解并掌握CAA绘图软件的基本界面和功能。

2. 学会使用基础绘图工具进行图形绘制。

3. 掌握图层的基本概念和简单操作,能够进行图层管理。

三、教学难点与重点教学难点:图层的管理和对象的选择与变换。

教学重点:基础绘图工具的使用和软件界面的熟悉。

四、教具与学具准备1. 教具:多媒体教学设备,投影仪,教师计算机。

2. 学具:每位学生一台安装有CAA绘图软件的计算机。

五、教学过程1. 实践情景引入(5分钟)利用投影仪展示一幅已完成的CAA绘图作品,引发学生对软件操作的好奇心。

2. 软件界面认识(10分钟)讲解软件的主要界面元素,指导学生进行实际操作,熟悉软件界面。

3. 基础绘图工具讲解与练习(20分钟)讲解并演示基础绘图工具的使用方法,学生跟随老师进行随堂练习。

4. 图层概念与操作(15分钟)解释图层的概念,展示如何创建、删除和调整图层顺序,学生通过实际操作加深理解。

5. 对象选取与变换(15分钟)讲解对象的选取方法和变换技巧,学生进行实际操作练习。

6. 例题讲解(20分钟)结合一个具体例子,讲解从绘图到完成作品的全过程,强调绘图技巧和图层管理。

7. 随堂练习(25分钟)学生根据老师提供的样图,自主完成一个简单的绘图作品。

六、板书设计1. CAA绘图软件界面元素2. 基础绘图工具列表3. 图层的基本操作4. 对象选取与变换快捷键七、作业设计1. 作业题目:绘制一个简单的卡通形象。

答案要求:使用基础绘图工具,至少包含三个图层,每个图层有明确的绘制内容。

八、课后反思及拓展延伸本节课学生通过实践掌握了CAA绘图的基本操作,课后可以布置一些拓展任务,如:1. 自选主题,完成一幅较为复杂的绘图作品。

2. 研究并分享图层的高级应用技巧。

3. 探索更多绘图工具的使用,进行个性化创作。

通过这样的教学安排,旨在让学生在掌握基本技能的同时,激发他们的创造力和对计算机辅助艺术设计的兴趣。

CAD教学ppt课件全

CAD教学ppt课件全
第一节:简介 第二节:界面 第三节:新建文件
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3
第一章:简介、界面、新建文件
计划:
课时:3节 重点:界面、新建文件 要求:1、要了解AutoCAD的作用
2、认识AutoCAD的界面 3、学会新建文件
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4
第一节AutoCAD简介 一、AutoCAD的发展
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31
多段线的编辑
进入修改: 1、修改对象多段线选择编辑的多段线 2、选中多段线单击右键选择编辑多段线
编辑选项: 1、闭合(C):封闭多段线 2 、 合并(J):将端点连接的线条合并 为一条多段线 3、宽度(W):设置整条多段线的线宽度 4、编辑顶点(E):对线的顶点进行编辑
操作:①执行新建命令 ②在“打开”后面点击“三角按钮”,选择
“无样板打开——英制”。
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10
作业:
1、熟悉CAD基本操作 2、简述新建文件的三种方法 3、简述CAD的作用 4、简述CAD的发展
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11
目录
第二章:绘图前设置、视图控制、选择对象
第二节 辅助绘图工具
作业
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22
第三章:绘制图形
计划:
课时:15节 重点:绘图 要求:1、熟练绘图工具
2、熟练绘图
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23
第一节 绘制线
一、直线
命令:Line或L 命令位置:1、绘图直线
2、绘图工具栏上的“直线”
绘制方法:1、用鼠标在视图中点击绘制 2、用鼠标确定方向,在命令行输入长度绘制 3、打开状态栏上的正交绘制水平或垂直线条

讲:CAD,CAE,CAM技术

讲:CAD,CAE,CAM技术
CAD/CAE/CAM
CAD/CAE/CAM协同发展
CAD/CAE/CAM主流软件
CAD/CAE/CAM实例
一、CAD/CAE/CAM协同发展
1、集成 随着计算机图形学、知识工 程、数据库技术、计算机网 络等技术的发展,CAD、 CAE、CAM由原来的独立模 式发展到有机融合的集成模 式CAD/CAE/CAM,这使设 计过程更加连贯,设计资源 能共享、设计信息更加流畅。
二、CAD/CAE/CAM主流软件
• UG是美国UGS(Unigraphics Solutions)公司的主导 产品,被广泛应用于机械、汽车、航空航天、家电以 及化工等各个行业。 • UG的特点:CAD/CAM/CAE三大系统紧密集成。 用户在使用UG强大的实体造型、曲面造型、虚拟装配 及创建工程图等功能时,可以使用CAE模块进行有限 元分析、运动学分析和仿真模拟,以提高设计的可靠 性;根据建立起的三维模型,还可由CAE模块直接生 成数控代码,用于产品加工。
9、其他 • Pro/Engineer • SolidWork • Mastercam (美国CNC公司 ) • PowerMILL • Geomagic Studio (美国Raindrop (雨滴)公司出
品的逆向工程和三维检测软件 )
• Imageware • CopyCAD 6.0 • Algor
采用B/S结构的协同CAD/CAE/CAM 工作逻辑
Hale Waihona Puke 5、总结• CAD/CAE/CAM 技术的使用,极大地 提高了产品质量,加速了产品的开发, 缩短了从设计到生产的周期,缩短了产 品的上市周期,实现了产品设计、加工 的自动化。 • CAD/CAE/CAM 系统充分发挥了计算 机及外围设备的能力,将工程领域中的 专业技术和计算机结合起来。

计算机辅助制图--第一章CADCAM概述 ppt课件

计算机辅助制图--第一章CADCAM概述  ppt课件
ppt课件 PPT课件 PPT课件 19
CAD/CAM技术应用
CAM技术的发展
1952年 数控(NC)机床首次研究成功奠定了CAM的硬件基础。
1955年 研制成功在通用计算机上运行的自动编程工具(APT)语言, 实现了NC编程自动化。
1958年 研制成功自动换刀镗铣加工中心(MC),一次装夹集中加工, 提高加工效率和质量。
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硬 件
软 件
应 用
CAM
◆ 突飞猛进的时期(20世纪80年代)
硬件技术 大规模集成电路、外设产品系列化
彩色高分辨率图形 显示器、大型数字 化仪、自动绘图机
软件技术
高级编程语言、数据库技术、有限元分析、优 化设计、曲面建模、三维实体建模 企业:大——小 国家:发达——发展中 设计:产品——工程
ppt课件 PPT课件 PPT课件
计算机技术 CAD/CAM技术 机械制造技术
以人为主体,借助计算机硬、软课件 PPT课件 PPT课件
3
计算机辅助设计和计算机辅助制造(CAD/CAM)技术是设 计人员和组织产品制造的工艺技术人员在CAD/CAM系统的 辅助之下,根据产品的设计和制造程序进行设计和制造的 一项新技术,是人的智慧和创造力与计算机技术系统的巧 妙结合。设计人员通过人机交互操作方式进行产品设计构 思和论证,产品总体设计,技术设计,零部件设计,有关 零件的强度、刚度、热、电、磁的分析计算和零件加工信 息(工程图纸或数控加工信息等)的输出,以及技术文档 和有关技术报告的编制。而工艺设计人员则可以根据CAD 过程提供的信息和CAM系统的功能,进行零部件加工工艺 路线的控制和加工状况的预显,以及生成控制零件加工过 程的信息。
ppt课件 PPT课件 PPT课件

《机械CADCAM》讲义演示课件

《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。
3
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
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C A
D C A
E C A M技术基础
1、计算机辅助设计CAD:以计算机为主要手段来辅助设计者完成某项设计工作的设计、计算、建立、修改、分析和优化、信息输出等全部任务的综合性高新技术。

2、计算机辅助工程CAE:模拟仿真技术。

主要是通过构造能够准确描述研究对象的某一过程或属性的数学模型;利用合适的求解方式,设置合理的边界条件和初始条件。

3、计算机辅助制造CAM:利用计算机对制造过程进行设计、管理和控制。

包括:工艺设计、数控编程和机器人编程等内容。

4、CAD是CAM的前提,为CAM提供必备的数据信息;CAM是CAD设计方案(理念)物化的最佳途径。

5、材料加工研究的主要内容:铸造成形、焊接成形、塑性成形、注射成形。

集成系统的优点:大幅度缩短新产品开发周期、最多打限度保障产品质量、显著降低新产品开发成本、有效地整合了各种资源。

6、CAD/CAE/CAM的发展趋势:如何在最短的时间内设计并制造出最优的产品,并且具有最低的成本价格。

高度集成化、智能化、网络化和协同化、绿色化
7、CAD系统组成:主机CPU、外存储器、输入设备、输出设备
软件组成:操作系统、支撑软件、数据库、应用软件
8、CAD系统分类:信息检索CAD系统、人机交互型CAD系统、智能型CAD 系统。

9、插补类型计算对象
直线插补终点相对起点的增量
圆弧插补①以起点为参考点,计算圆心相对起点的增量;
②以圆心为参考点,计算起点相对圆心的增量;
10、逆铣:铣刀的旋转方向和工件的走刀方向相反
顺铣:铣刀的旋转方向和工件的走刀方向相同
11、CAD系统的数据信息交换方式:
初始图形交换规范IGES
产品模型数据交换规范STEP
数据交换格式STL
针对CAD的数据交换格式DXF
12、专家系统:人工智能的一个分支,是指在某个领域内能够起到人类专家作用,具有大量知识和经验的智能系统。

13、知识表示:研究如何存储信息的数据结构和智能地管理这些数据结构以进行推理的过程。

表示法:
谓词逻辑:主要是运用命题演算和谓词演算等知识来描述事实。

语义网络表示法:由结点(事实或结论)和表示结点间关系(推理)的有向线段构成的知识描述方法。

框架表示法:由结点(槽Slot)和无向线段组成的一种分层次的知识结构表示法,其最上层结点代表给定情况下总是成立的事实,而下层结点存放特定的参数、文字、数据或其它框架的内容。

产生式表示法:该法用“IF……THEN……”的形式表述知识。

14、有限元分析(Finite Element Method)的基本思想
将一个连续体的求解区域离散(剖分)成有限个形状简单的子区域(单元),各子区域相互连接在有限个节点上,承受等效节点载荷(应力载荷、温度载荷、流动载荷、磁载荷等);根据“平衡”条件分析并建立各节点的载荷场方程,然后将它们组合起来进行综合求解,以获得对复杂工程问题的近似数值解。

前处理
1)生成有限元网格;
2)节点的优化排序;
3)生成有限元属性数据;
4)生成输入数据文件。

后处理
1)对计算结果的加工处理;
2)计算结果的图形显示;(有:结构变形图、等值线图、主应力迹线图、等色图)
15、计算机仿真(Simulation):利用计算机进行产品的概念设计、结构设计和模拟仿真,并优化此结果。

CAE
16、虚拟现实(VR):一种先进的计算机用户接口。

虚拟现实技术:通过给用户同时提供视、听、触等各种直观而又自然的实时感知交互手段,最大限度地方便用户的操作,从而减轻用户的负担,提高整个系统的工作效率。

17、CAE组成模块:前处理模块、计算分析模块、后处理模块
18、传热过程模拟:热传导、热对流、热辐射。

边界条件:热传导边界条件、热对流边界条件、热触热阻边界条件
19、潜热处理:
等价比热:单位质量物体降低单位温度所释放的热量。

热焓法:适用于有一定凝固范围的合金
温度恢复法(补偿法)释放的潜热补偿了传导带走的热量。

20、流体力学最基本的依据是牛顿第二定律
21、流动与传热耦合计算:动量守恒方程、质量守恒方程、能量守恒方程
22、计算机仿真
23、数控加工:在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法。

24、插补的实质:填补空白的“数据密化”工作。

沿直线分配脉冲功能的插补方式叫做直线插补。

沿圆弧分配脉冲功能的插补方式叫圆弧插补。

25、计算机数控CNC。

直接数控DNC
26、常用功能字:
N地址符
G。

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