浅谈计算机辅助设计与制造技术的应用

合肥通用职业技术学院

毕业设计论文

题目：浅谈计算机辅助设计与制造技术的应用系别：数控与材料工程系

专业：数控技术

学制：三年

*名：**

学号：********

指导教师：**

二O一四年五月十六日

CAM技术作为一门多学科综合性技术，近几十年来发展迅速，对制造业产生了深远的影响。本文较全面地介绍了CAM技术在我国的应用状况，通过对比国外先进国家CAM技术的应用现状、技术特点和发展趋势，分析指出我国CAM技术应用推广中存在的问题，并对其发展方向提出建议，现代设计方法是先进制造技术领域不可分割的重要组成部分，是进行产品创新设计、提升产品综合性能和市场竞争力的重要工具。世界发达国家历来十分重视现代设计方法的研究和应用，而计算机辅助设计是将计算机作为主要的技术手段来生成和运用各种数字信息与图像信息，由此进行工程或产品设计的设计方法。近年来CAD技术获得了突飞猛进的发展，CAD技术不仅在机械、航空、航天、汽车、造船、电子等大型企业中获得广泛应用，而且还被推广到轻工、纺织、建筑等行业的中小企业中应用，如今，CAD技术的应用水平已经成为衡量一个国家工业生产技术现代化水平的重要标志，也是衡量一个企业技术水平的重要标志。CAD/CAM技术是一门多学科综合性应用技术，是20世纪制造领域最杰出的技术之一

关键词：CAM、CAD、应用、现状、问题、趋势、分析

第1章概述 (4)

第2章CAD/CAM概论 (5)

2.1CAD/CAM的基本概念 (5)

2.2从产品制造的过程理解CAD/CAM (6)

第3章CAD/CAM的基本功能 (7)

3.1产品与过程的建模 (7)

3.2图形与图象处理 (7)

3.3信息存储与管理 (7)

3.4工程分析与优化 (7)

3.5工程信息传输与交换 (7)

3.6模拟与仿真 (7)

3.7人机交互 (8)

3.8信息的输入与输出 (8)

第4章CAD/CAM技术的发展回顾 (9)

4.1 CAD技术的发展 (9)

4.2CAM技术的发展 (10)

第5章CAD/CAM技术的应用 (11)

5.1CAD/CAM的应用现状 (11)

5.2 CAD/CAM的应用效益 (11)

5.3制造企业面临的市场形式 (11)

5.4CAD/CAM新方向 (12)

第6章CAD/CAM系统 (13)

6.1 CAD/CAM系统组成 (13)

6.2 CAD/CAM系统的分类 (14)

结束语 (15)

参考文献 (16)

第1章概述

CAM技术，即计算机辅助制造技术，是指借助计算机来完成从生产准备到产品制造出来的过程中的各项活动，如计算机辅助数控加工编程、制造过程控制、质量检测与分析等。CAM是CAD/CAPP/CAM集成系统中重要的组成部分，涉及到许多学科领域, 如计算机科学与工程、计算数学、机诫设计、人机工程、电子技术及其他很多工程技术。经过四十余年的发展,CAM 技术在机械制造、航空航天等技术领域起到了相当重要的作用。先进制造技术是传统制造业不断吸收机械、信息、材料的现代管理技术等方面的最新成果，并将其综合应用于产品开发与设计、制造、检测、管理及售后服务的制造全过程的一套系统技术。从国际上看，以计算机集成制造系统为主导方向的制造业目前已经进入了集成化、网络化、敏捷化、虚拟化、智能化和绿色化。目前，制造业技术正向超精密、少能耗和无污染的方向发展。减少能耗和日趋严格的环境与资源约束，使绿色制造业显得越来越重要，并将成为21世纪制造业的重要特征。

第2章CAD/CAM概论

CAD/CAM技术是一门多学科综合性应用技术，是20世纪制造领域最杰出的技术之一。。

2.1 CAD/CAM的基本概念

CAD(Computer Aided Design):是指工程技术人员以计算机为工具完成产品设计过程中的各项任务，如草图绘制、零件设计、装配设计、工装设计、工程分析等；

CAPP(Computer Aided Process Planning):是指工艺人员利用计算机，根据产品制造工艺要求，交互或自动地确定产品加工方法和方案，如加工方法的选择、工艺路线和工序的设计等；

CAM(Computer Aided Manufacturing):制造人员借助于计算机完成从生产准备到产品制造出来的过程中各个环节与活动，如数控加工编程、制造过程控制、质量检测等。

2.2 从产品制造的过程理解CAD/CAM

传统制造概念与过程如图1。1

利用计算机完成各个环节的工作成为CAD/CAM

几点说明：1、计算机技术只能解决信息的查询与统计，信息的管理、重复而繁琐的工作等，而并不能代替人的工作，特别是创造性的工作。

2、现代制造概念很大，本书CAD/CAM的概念只涉及到产品的设计、工艺设计、加工、车间控制与质量控制等内容。

3、上述制造环中有三个流：物流、资金流与信息流。

4、企业制造资源有人、财、物、技术与信息。

第3章CAD/CAM的基本功能

在CAD/CAM系统中，人们利用计算机完成产品结构描述、工程信息表达、工程信息的传输与转化、信息管理等工作。因此，CAD/CAM系统应具备以下基本功能：

3.1 产品与过程的建模

如何用计算机能够识别的数据（信息）来表达描述产品。如产品形状结构的描述、产品加工特性的描述、如何将有限元分析所需要的网格及边界条件描述出来等等。

3.2 图形与图象处理

在CAD/CAM系统中，图形图象仍然是产品形状与结构的主要表达形式，因此，如何在计算机中表达图形、对图形进行各种变换、编辑、消隐、光照等处理是CAD/CAM的基本功能。

3.3 信息存储与管理

设计与制造过程会产生大量、种类繁多的数据，如设计分析数据、工艺数据、制造数据、管理数据等。数据类型有图形图象、文字数字、声音、视频等；有结构化和非结构化的数据；有动态和静态数据等。怎样将CAD/CAM 系统产生这些大量的电子信息存储与管理好，是CAD/CAM的必备功能。采用工程数据库。

3.4 工程分析与优化

计算体积、重心、转动惯量等，机构运动计算、动力学计算、数值计算，优化设计等。CAE

3.5 工程信息传输与交换

信息交换有CAD/CAM系统与其他系统的信息交换和同一CAD/CAM系统中不同功能模块的信息交换。

3.6 模拟与仿真

为了检察产品的性能，往往需要对产品进行各种试验与测试，需要专门的设备与生产出样品，并具有破坏性，时间长，成本大。通过建立产品或系统的数字化模式，采用计算机模拟技术可以解决这一问题。如加工轨迹仿真，机构运动仿真，工件、刀具和机床碰撞与干涉检验等。