《机械CADCAM》说课课件
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《机械CAD—CAM》课件第3章
数表程序化的方法是将数表中的数据用数组的形式结合数 据的检索直接编排在解题的程序中。 这种方法处理的数表在 本质上和书本上的数据表格并没有什么区别， 只是作了方便 程序检索或调用的处理。 根据数表的类型可采用不同的数据 处理方法。
1） 在程序中用下列C语言语句将表3-1中的数据存入一维数
float UnitPressure［6］； //有6个元素的一维数组，
一般， 函数插值方法采用代数插值， 设已知某个函数关 系y=f(x)在某些离散点x0, x1, x2, …, xn上的函数值为y0, y1, y2, …, yn， 插值问题就是根据这些已知数据来构造函数y=f(x)的一种 简单的近似表达式， 以便于计算点x≠xi(i=0, 1, 2, …, n)的函数 值f(x)， 近似函数可以选择多项式、 有理式、 三角函数等。 常用方法是从多项式中选一个Pn(x)， 使得Pn(xi)=yi（i=0, 1, 2, …, n）作为f(x)的近似函数。
凹模的制造公差
mm
基本尺寸 ≤18 >18~30 >30~80 >80~120 >120~180 >180~260 >260~360 >260~360 >500
凸模公差 0.020 0.020 0.020 0.025 0.030 0.030
0.035
0.040 0.050
凹模公差 0.020 0.025 0.030 0.035 0.040 0.045
0.050
0.060 0.070
在数表程序化时， 二维数组存放凸模、 凹模的制造公差， 另外基本尺寸有一定的范围，因此， 在编写程序时， 先进行 基本尺寸的判断， 然后找到对应的数组和凸模、 凹模公差值。 根据上面的分析， 可以编制出如下程序：
《机械CAD—CAM》课件第8章
N0045 G2X-72.087 Y8.67 I.183 J9.34 N0050 G1X-72.087 Y8.67 Z-2. N0055 X-6. （本程序段省略了续效字“G1， Y8.67， Z-2”， 但它们的功能仍然有效）
8.2 数控机床的坐标系与数控编程的方法
1. １） （1） 机床坐标系的确定。 ① 机床相对运动的规定。在机床上， 始终认为工件是相 对静止， 而刀具是相对运动的。 这样， 编程人员在不考虑机 床上工件与刀具具体运动的情况下， 就可以依据零件图样， 确定机床的加工过程。
2. 1） 手工编程也称人工编程， 是指编制零件数控加工程序的 各个步骤、 整个过程与环节均由人工来完成。 一般几何形状 不太复杂的零件， 所需的加工程序不长， 计算比较简单， 用 手工编程比较合适。
手工编程的特点在于， 耗费时间较长， 容易出现错误， 无法胜任复杂形状零件的编程。很多工厂在生产时， 一般规 定， 如果产品的加工轨迹仅仅是几条线段， 则由数控操作工 人手工编制程序， 其余零件的加工程序一律由专业的数控程 序编程员在电脑上编制完成。
对于机床操作人员来说， 则应在装夹工件、 调试程序时， 将编程原点转换为加工原点， 并确定加工原点的位置， 在数 控系统中给予设定（即给出原点设定值）。 设定加工坐标系 后就可根据刀具当前位置， 确定刀具起始点的坐标值。 在加 工时， 工件各尺寸的坐标值都是相对于加工原点而言的， 这 样数控机床才能按照准确的加工坐标系位置开始加工。
(3) ① 尽量缩短进给路线， 减少空走刀行程， 提高生产效率； ② 合理选取起刀点、 切入点和切入方式， 保证切入过程 平稳； ③ 保证加工零件的尺寸精度和表面粗糙度质量要求； ④ 保证加工过程的安全性， 避免刀具与非加工面的干涉； ⑤ 有利于简化数值计算， 减少程序段数目和编制程序的时 间， 降低对电脑硬件的要求。
机械CADCAM7 课件
第七章 计算机辅助数控加工编程
3 程序段格式
程序段是可作为一个单位来处理的、连续的字 组，是数控加工程序中的一条语句。
第七章 计算机辅助数控加工编程
4 程序结构 一个数控加工程序是若干个程序段组成的。 加工程序的一般格式: （1）程序开始符、结束符 （2）程序名 （3）程序主体 （4）程序结束指令
Y
例：刀具走刀路 线为A—B—C— D—E—F—A（不 考虑刀具半径） 。
10
45°
20
A
40
O
15
20
图6
30
B
C
15 R
D
E
X
O0001 G92 X0 Y0; M03 S800 T01; G00 X20 Y0; G41 G01 Y30 F150; X30 Y40; X45; G02 X60 Y25 R15 F100; G01 Y10 F150 X0; G40 GOO X0 Y0; M05； M30
第七章 计算机辅助数控加工编程
2
编程的内容
（1）分析零件图样和制定工艺方案 （2）数学处理 （3）编写零件加工程序及程序检验
第七章 计算机辅助数控加工编程
3 数控机床程序编制的方法
数控机床程序编制的方法有两种： 手工编制与自动编制。 （1）手工编制：主要由人工完成各 个阶段的工作。适用于被加工零件形状 不十分复杂和程序较短。 （2）自动编制：即计算机自动编程， 除拟订工艺方案主要依靠人工进行。包 括：语言、图形、语音自动编程。适用 于复杂零件，提高编程效率。
第七章 计算机辅助数控加工编程
加工程序的一般格式举例： % // 开始字符 O1000 // 程序名 N10 G00 G54 X50 Y30 M03 S3000 N20 G01 X88.1 Y30.2 F500 T02 M08 N30 X90 // 程序主体 …… N300 M30 // 程序结束并 返回程序开头指令 % // 结束符
《机械CAD CAM技术》课件第2章
2.1.4 CAD/CAM系统的工作方式 目前，计算机硬件的水平正以莫尔定律的规律飞速发展，
CAD/CAM系统的软件功能也日益强大。但是，要发挥出 CAD/CAM系统的作用，关键在人。没有掌握CAD/CAM技 术的人才，CAD/CAM系统的价值将无法体现。CAD/CAM 对人的要求包括：
1. 基础知识 必须包括以下三方面的基础知识： (1) 计算机基础，主要包括系统软件和硬件的基本原理 和应用基础。 (2) 专业基础，如机械制图、机械设计与制造、电路设 计等。 (3) 外语基础。
第2章 CAD/CAM系统
2.1 CAD/CAM系统基础 2.2 CAD/CAM系统的硬件与软件 2.3 国内外典型CAD/CAM软件简介 2.4 工程数据库与计算机网络技术
在CAD/CAM系统中的应用
2.1 CAD/CAM系统基础
2.1.1 CAD/CAM系统的组成 所谓系统，是指为某个共同目标而组织在一起的相互关
人才才能把CAD/CAM系统的先进性能充分发挥出来，为企 业创造效益。图2.1.1为CAD/CAM系统组成简图。
图2.1.1 CAD/CAM系统的组成
2.1.2 CAD/CAM系统的功能 一般来说，CAD/CAM系统应具有以下主要功能： (1) 交互图形输入及输出功能。可用于基本的产品结构
设计等任务。 (2) 几何建模功能，包括实体建模、线框建模及自由曲
计算机辅助设计可以分为以下几个方面： (1) 计算机辅助绘图(Computer Aided Drafting)。它是用 计算机代替传统的手工绘图。CAD发展初期即计算机辅助 绘图，在企业中很多人所理解的CAD也是指计算机辅助绘 图。虽然用计算机代替手工绘图可以减少图纸上的错误、提 高工作效率、减轻劳动强度，但计算机辅助绘图并不是真正 意义上的CAD。 (2) 计算机辅助设计(Computer Aided Design)。计算机辅 助设计是真正意义上的CAD，它包括以下几个方面：
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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
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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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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。
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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。
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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。
《机械CAD—CAM》课件第1章
第1章 概 述
1.1 CAD/CAM 1.2 CAD/CAM系统的功能和工作过程 1.3 CAD/CAM系统的硬件与软件 1.4 CAD/CAM 技术的应用与发展
1.1 CAD/CAM
1. CAD/CAM CAD/CAM技术是以计算机、 外围设备及其系统软件为基 础， 综合计算机科学与工程、计算机几何学、 机械设计与制 造、 人机工程学、 控制理论、 电子技术、 信息技术等学科知 识， 并以工程应用为对象， 在机械制造业实现包括二维绘图 设计、 三维几何造型设计、 工程计算分析与优化设计、 数控 加工编程、 仿真模拟、 信息存储与管理等相关功能的实用技 术。
③ CAD/CAM集成系统。 这类系统规模较大、 功能齐全、 集成度较高， 同时具备CAD、CAM系统的功能， 以及系统间 共享信息和资源的能力， 硬件配置较全， 软件规模和功能强 大。 该类系统是面向CAD/CAM一体化而建立的， 是目前 CAD/CAM发展的主流。
（2） 根据CAD/CAM系统使用的计算机硬件及其信息处 理方式的不同， 也可分为三种类型：
传统设计制造方法的一般流程如图1-1所示。 在市场需求 的驱动下， 企业的技术人员经过概念设计， 构思出具有一定 形状和结构， 并具备一定功能的产品。 这种产品需要经过分 析计算才能投入到实际的加工与装配之中， 构成面向市场、 满足客户要求的产品。
图1-1 传统设计制造的一般流程
以CAD/CAM为核心的设计制造过程如图1-2所示。 技术 人员作为系统的操作与控制者， 通过计算机网络平台， 几乎 可同时介入到产品设计制造的各个环节， 即后续的技术人员 可以参与产品的设计， 产品的整个设计制造过程链已经大大 缩短。
狭义的CAD/CAM技术是指利用CAD/CAM系统进行产品 的造型、 计算分析和数控程序的编制（刀具路径的规划、 刀 位文件的生成、 刀具轨迹的仿真及NC代码的生成等）。
1.1 CAD/CAM 1.2 CAD/CAM系统的功能和工作过程 1.3 CAD/CAM系统的硬件与软件 1.4 CAD/CAM 技术的应用与发展
1.1 CAD/CAM
1. CAD/CAM CAD/CAM技术是以计算机、 外围设备及其系统软件为基 础， 综合计算机科学与工程、计算机几何学、 机械设计与制 造、 人机工程学、 控制理论、 电子技术、 信息技术等学科知 识， 并以工程应用为对象， 在机械制造业实现包括二维绘图 设计、 三维几何造型设计、 工程计算分析与优化设计、 数控 加工编程、 仿真模拟、 信息存储与管理等相关功能的实用技 术。
③ CAD/CAM集成系统。 这类系统规模较大、 功能齐全、 集成度较高， 同时具备CAD、CAM系统的功能， 以及系统间 共享信息和资源的能力， 硬件配置较全， 软件规模和功能强 大。 该类系统是面向CAD/CAM一体化而建立的， 是目前 CAD/CAM发展的主流。
（2） 根据CAD/CAM系统使用的计算机硬件及其信息处 理方式的不同， 也可分为三种类型：
传统设计制造方法的一般流程如图1-1所示。 在市场需求 的驱动下， 企业的技术人员经过概念设计， 构思出具有一定 形状和结构， 并具备一定功能的产品。 这种产品需要经过分 析计算才能投入到实际的加工与装配之中， 构成面向市场、 满足客户要求的产品。
图1-1 传统设计制造的一般流程
以CAD/CAM为核心的设计制造过程如图1-2所示。 技术 人员作为系统的操作与控制者， 通过计算机网络平台， 几乎 可同时介入到产品设计制造的各个环节， 即后续的技术人员 可以参与产品的设计， 产品的整个设计制造过程链已经大大 缩短。
狭义的CAD/CAM技术是指利用CAD/CAM系统进行产品 的造型、 计算分析和数控程序的编制（刀具路径的规划、 刀 位文件的生成、 刀具轨迹的仿真及NC代码的生成等）。
《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 。
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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
机械CADCAM原理及应用课件第1章第1节
机械CAD/CAM
1.1 CAD/CAM基本知识
传统的制造过程：产品从市场需求分析开始，经过产品设计、工程分析、 工艺设计、加工装配、 产品物流等环节，最后形成用户所需要的产品。
CAD/CAM环境下：计算机为工具，辅助进行产品设计，工程分析、工艺设
计、生产制造等各阶段工作。
西安文理学院
1.1.1 CAD/CAM基本概念
模仿真
工程数据 管理
1.CAD (Computer Aided Design, CAD) ➢ 狭义：计算机为工具辅助人们完成产品概念设计、工程绘图、技术要求等操作。 ➢ 广义：广义的CAD包括设计与分析两个方面。
2. CAE（Computer Aided Engineering, CAE） 是以计算机为辅助工具，进行复杂产品结构强度、刚度、稳定性、动力响应、传热、 工作场等力学分析及结构性能优化的一种数值分析方法。
CAD/CAPP/CAE/CAM
“4C”技术
注意：
CAD/CAM是一项发展中的技术，如
计算机辅助订货（Computer Aided Order, CAO）；
计算机辅助装配工艺设计（Computer Aided Assembly Planning, CAAPP）；
计算机辅助质量管理（Computer Aided Quality System，CAQ）等。
CIMS
1.1.2 CAD/CAM的功能与任务
1. CAD/CAM系统的基本功能 （1）图形显示功能
（2）输入输出功能
（3）存储功能
（4）人机交互功能
1.1.2 CAD/CAM的功能与任务
2. CAD/CAM系统的主要任务
几何造型
计算分析
工程绘图
《机械CAD CAM技术》课件第1章
计算机辅助设计(CAD)主要是指：使用计算机来辅助一 项设计的建立、修改、分析和优化，即整个设计工作先由设 计人员构思，再利用计算机对有关产品的大量资料进行检索， 根据性能要求及有关数据、公式进行计算、分析和优化设计 之后，将产品设计图形显示出来。设计人员可以对设计方案 或图形作必要的修改，直到获得满意的设计结果。
(1) 有较完备的数据库。凡解决该类问题所需的各种数 据、标准、经验曲线、表格等，都按照数据结构关系存入计 算机存储器中，以便于检索调用或增删修改。
(2) 有较完备的程序库，即将解决该类问题所必需的各 种计算、设计、分析方法，包括通用方法和专用方法，都编 制出相应的计算机程序，并汇集备用。
(3) 具备人机会话功能的交互式图形系统，即能利用实 时输入/输出装置，如键盘、鼠标、图形显示器、自动绘图 仪器，实时输入设计人员的有关指令和数据，实时输出设计 图样及数据。
性和可靠性等方面较为合理完善的方案。根据这个初步设计 绘制设计图纸并编制有关文件资料(穿插着必要的设计修改、 验算等)。这种设计方式不可避免地存在着以下一些不足之 处：
(1) 人工完成的产品设计难以做到最佳(优化)设计，仅 凭个人经验设计，故只能停留在靠类比和估算来代替设计计 算的阶段上。
(2) 设计人员花费大量的时间和精力，用于繁琐、重复 的手工计算、绘图和编制表格，耗工费时，拖长了设计周期。
(2) 二维与三维图形的相互转换。设计过程是一个反复 修改、逐步逼近的过程。产品的总体设计需要三维图形，而 结构设计主要用二维图形，二维与三维图形可进行相互转换， 为设计绘图提供了极其有力的工具。
(3) 参数化设计。具有参数化设计功能的CAD系统，能 使产品三维(包括二维)模型参数化，设计人员在任何阶段修 改尺寸时，系统会自动完成相应实体形状的改变。参数化设 计能真正将初次设计从生产过程中分离出来，通过标准化减 少零件的种类和数量，增加设计成果的储备，以最快的速度 适应市场变化，满足用户的需求。
机械CADCAM1--课件
引入机械设计、制造领域。 1952年美国麻省理工学院伺服机构研究室 试
制成功第一台三坐标数控铣床，揭开了数控 加工技术的序幕。
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《机械CAD/CAM》讲稿
2. CAD/CAM技术的发展 计算机、自动绘图机、光笔、图形显示器等、图形数据处理方法
1. 第一代数控系统：采用电子管、继电器和模拟电路组成，体积庞大， 价格昂贵。
5. 第五代数控系统：1974年，以微处理器为基础的CNC（MNC）系统 问世，标志着数控系统进入第五代。
90年代向着标准化、集成化、智能化和网络化发展。
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《机械CAD/CAM》讲稿
1.2.2 CAD/CAM技术的发展趋势
1.CAD/CAM系统的集成化 所谓集成化，一般包含下述内容： 提高CAD系统的集成度，即要求在整个产品设
的美国国家标准。它建立了用于产品定义的数据表示方法与 通信信息结构，作用是在不同的CAD／CAM系统间交换产品 定义数据。其原理是，通过前处理器把发送系统的内部产品 定义文件翻译成符合IGES规范的“中性格式”文件，再通过 后处理器将中性格式文件翻译成接受系统的内部文件。IGES 定义了文件结构格式、格式语言以及几何、拓扑及非几何产 品定义数据在这些格式中的表示方法，其表示方法是可扩展 的，并且独立于几何造型方法。
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Pro/Engineer功能预览（CAM）Biblioteka 编辑版pppt13
Pro/Engineer功能预览（CAM）
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Pro/Engineer功能预览（CAM）
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Pro/Engineer功能预览（CAM）
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制成功第一台三坐标数控铣床，揭开了数控 加工技术的序幕。
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《机械CAD/CAM》讲稿
2. CAD/CAM技术的发展 计算机、自动绘图机、光笔、图形显示器等、图形数据处理方法
1. 第一代数控系统：采用电子管、继电器和模拟电路组成，体积庞大， 价格昂贵。
5. 第五代数控系统：1974年，以微处理器为基础的CNC（MNC）系统 问世，标志着数控系统进入第五代。
90年代向着标准化、集成化、智能化和网络化发展。
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《机械CAD/CAM》讲稿
1.2.2 CAD/CAM技术的发展趋势
1.CAD/CAM系统的集成化 所谓集成化，一般包含下述内容： 提高CAD系统的集成度，即要求在整个产品设
的美国国家标准。它建立了用于产品定义的数据表示方法与 通信信息结构，作用是在不同的CAD／CAM系统间交换产品 定义数据。其原理是，通过前处理器把发送系统的内部产品 定义文件翻译成符合IGES规范的“中性格式”文件，再通过 后处理器将中性格式文件翻译成接受系统的内部文件。IGES 定义了文件结构格式、格式语言以及几何、拓扑及非几何产 品定义数据在这些格式中的表示方法，其表示方法是可扩展 的，并且独立于几何造型方法。
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Pro/Engineer功能预览（CAM）
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Pro/Engineer功能预览（CAM）
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