CAD技术第一章CADCAECAM概论解析

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第1章 CADCAM概述(新)

ACI是Alan Grayer，Charles Lang和Ian Braid的名字字首，S是Solid（实体）的字首
2015年7月19日
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进入80年代中期，CV公司内部以高级副总裁为首的一批人提出了一种参数化实体造型方法
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主要具有以下特点：基于特征、全尺寸约束、全数据相关、尺寸驱动设计修改 Parametric Technology Corp. 最早推出T-FLEX 1989年，PRO/Engineer的第一个版本 80年代末，计算机技术迅猛发展，硬件成本大幅度下降，大大推动了中小企业对CAD技术的应用
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组件式开发的典型例子：SolidWorks
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利用PARASOLID作为实体几何建模器 D-Cubed公司的DCM作为尺寸约束管理器 Lightwork Design公司的Lightworks作为带真实感的浓淡处理器 Microsoft的Foundation Class作为其基于 Windows应用的接口开发工具
简称FMS)。
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20世纪70年代中期，由于微处理机(大规模集成电路)的出现，计算机的性能成倍提高，体积及成本大大下降，从而促进了柔性制造技术迅猛发展，各种微机数控 (Computerized Numerical Control，简称CNC)技术获得了广泛的应用。
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60年代中期到70年代中期，是 CAD/CAM技术趋于成熟的阶段
•
此时的CAD技术价格极其昂贵，曾几何时，在国内租用一套CATIA的年租金即需15～20万美元

CADCAM技术概论1

1.2.3 CAD/CAM系统选择原则
3．软件选用原则
（1）软件性能价格比（2）与硬件匹配性（3）开放性（4）可靠性（5）二次开发能力与环境
思考题
3.简要说明CAD/CAM系统的基本组成。
4.
在建立CAD/CAM系统时应考虑哪些问题？
CAD/CAM系统软件选用原则
5.
第1章第2节完
1.2.3
1.2.1 CAD/CAM的硬件
1．
主机主机是计算机硬件的核心。主机的类型及性能在很大程度上决定着CAD/CAM系统的使用性能。主机由中央处理器(CPU)和内存储器组成。
1.2.1 CAD/CAM的硬件
2．
外存储器由于CAD/CAM系统要处理大量的信息，因此需要配置大容量的外存储器。目前常用的外存储器主要有硬盘、软盘、光盘等，其中硬盘、软盘属于磁存储器，光盘属于光存储器。
1.2.1 CAD/CAM的硬件
4．
图形输入设备 CAD/CAM系统要求输入输出设备精度高，且速度快。常用的输入设备有键盘、光笔、鼠标和操纵杆、数字化仪和图形输入板、图形扫描输入仪等。
数字化仪
1.2.1 CAD/CAM的硬件
5．图形输出设备 CAD/CAM系统中，常用的图形输出设备有绘图仪和打印机。（1）绘图仪绘图仪按工作原理可分为笔式绘图仪和非笔式绘图仪两大类。按照绘图仪的结构形式又可以分为平板式和滚筒式两种。 ①笔式绘图仪 ②非笔式绘图仪
1.2.3 CAD/CAM系统选择原则
1．系统设计的总体原则
（1）实用化原则（2）适度先进性原则（3）系统性原则（4）整体设计与分步实施原则
1.2.3 CAD/CAM系统选择原则

第一章_CADCAM技术概论

CAD/CAM技术 CAD/CAM技术
第一章
第三节. CAD/CAM系统的硬件和软件
C A M 技术概论
一．CAD/CAM系统的组成 C 一个CAD/CAM系统的组成不是唯一的，一般根据 A 应用领域和任务要求不同会有所不同。我们主要着眼于 D 机械制造领域中的CAD/CAM系统。
CAD/CAM系统
CAD/CAM技术 CAD/CAM技术
第一章 C A D C A M 技术概论
指导实际生产；还可以为CAM提供工艺信息,以生成NC代码，控制生产设备运行。 5. NC自动编程根据CAD所建几何模型和CAPP所制定的工艺规程信息，生产刀具轨迹，也即刀位文件，虚拟仿真加工检测无误后，经后置处理，生成相应机床的NC代码。一般大型CAD/CAM系统都具备3至5轴联动加工的自动数控编程能力。 6. 加工过程仿真模拟虚拟仿真数控加工现场，防止几何干涉和物理碰撞，分析可加工性。 7. 工程数据库管理工程数据库管理（PDM）系统能有效地管理几何信息、属性语义数据、加工工艺信息等，特别是采用统一的数据库技术。 PDM、PLM、CIMS
1. 产品几何建模――核心功能，把物理模型转化为数据模型三维造型：零件、部件装配：干涉分析（可装配性）、运动干涉分析动态显示：旋转、放大、平移、消隐、渲染处理等 2. 产品模型的工程分析 (1) 静力学、运动学、动力学对零件、部件做静力学分析；对运动机构的位移、速度、加速度以及受力状况进行分析，形象直观地进行运动仿真，可全面了解机构的设计性能和运动情况，发现问题并及时修改。
CAD/CAM技术 CAD/CAM技术
第一章 C A D C A M 技术概论
3. 应用软件应用软件是在系统软件和支撑软件的基础上，针对专门领域的需要而研制开发的。这类软件一般是用户通过支撑软件提供的开发接口，利用高级语言开发的。可分为检索与查询软件、专用图形生成软件、专用数据库、专用计算与算法软件、专用工具软件等。如机械标准零件库、模具设计工具、工艺资料与工序卡片自动生成软件等。很多集成CAD /CAM软件开发商也提供这些模块，要使用当然要付银子。

CAD&CAM-第一章机械CAD&CAM技术概述

第二节 CAD/CAM系统的功能和作业过程
2、 CAD/CAM系统作业过程
虚拟制造
创意构思
计算机辅助设计
快速原型制造
计算机辅助工艺规划
计算机辅助 NC编程实际制造
设计数据、文档
产品原型（样品）
工艺图纸、文档
数控代码
产品
特征：（1）产品开发设计数字化（3）设计过程的并行化
（2）设计环境的网络化（4）新工具和手段的不断应用
机械工程学院
机械CAD/CAM技术第一章机械CAD/CAM技术概述
目录
ห้องสมุดไป่ตู้
CAD/CAM技术基本概念
CAD技术 CAPP技术 CAM技术 CAD/CAM集成技术其它相关基本概念

CAD/CAM系统功能和作业过程
主要功能作业过程

CAD/CAM系统硬件和软件
系统构成硬件软件
第三节 CAD/CAM系统的硬件和软件
在CAD中要实现参数化设计，参数化模型的建立是关键。参数化模型表示了零件图形的几何约束和工程约束。几何约束包括结构约束和尺寸约束。结构约束是指几何元素之间的拓扑约束关系，如平行、垂直、相切、对称等；尺寸约束则是通过尺寸标注表示的约束，如距离尺寸、角度尺寸、半径尺寸等。工程约束是指尺寸之间的约束关系，通过定义尺寸变量及它们之间在数值上和逻辑上的关系来表示。在参数化设计系统中，设计人员根据工程关系和几何关系来指定设计要求。要满足这些设计要求，不仅需要考虑尺寸或工程参数的初值，而且要在每次改变这些设计参数时来维护这些基本关系，即将参数分为两类：其一为各种尺寸值，称为可变参数；其二为几何元素间的各种连续几何信息，称为不变参数。参数化设计的本质是在可变参数的作用下，系统能够自动维护所有的不变参数。因此，参数化模型中建立的各种约束关系，正是体现了设计人员的设计意图。

第1章概述机械CAD、CAM技术(第4版)

1.2 CAD/CAM系统的作业过程和主要功能
1、CAD/CAM系统专业过程
CAD/CAM系统作业过程：
• 需求分析及概念设计该过程目前主要仍由设计人员人工来完成。 • 计算机辅助设计(CAD) 建立产品数据建模，输出产品工程图样及设计文档。 • 计算机辅助工程分析(CAE) 分析产品性能，模拟工作状态。 • 计算机辅助工艺规划(CAPP) 提取CAD模型中几何信息及工艺信息，进行工艺规程设计，输出工艺文档。
三坐标测量设备:包括三坐标测量仪、激光三维扫描仪等数码相机：将光学真实图象转换为数字图象；其他输入装置：如触摸屏、声响交互输入设备、数据手套等。
鼠标
键盘
数字化仪
三坐标测量仪
数据手套
激光三维扫描仪
输出装置：
图形显示器：最基本的输出装置，由图形卡支持；
打印机：有针式、喷墨、激光打印机等各种类型；
拟仿真，证实所设计产品的功能可用性和性能可靠性，获取
优化设计模型。 CAE系统功能模型
CAE常用设计领域 1）结构分析：应用有限元等分析工具对产品结构静/动态特性、热变形、磁场强度等产品性能进行分析。
2）优化设计：通过改变设计参数，使产品结构、体积、质量、
强度、动态特性、热稳定性达到最优，以获取最佳设计方案。 3）仿真模拟：根据产品实际工况，对产品动、静态特性和控制策略等进行仿真实验，以预测产品性能，提前发现设计缺陷。
1.1 CAD/CAM技术内涵
1.2 CAD/CAM系统的作业过程和主要功能
1.3 CAD/CAM系统的结构组成
1.4 CAD/CAM技术的发展
1.1 CAD/CAM技术内涵
1、CAD技术以计算机为工具，通过人机交互，完成产品建模，输出产品工程图样及设计文档的过程。

第1章CADCAM技术概述

创意构思
计算机辅助设计
快速原型制造
计算机辅助工艺
规划
计算机辅助NC
编程
模拟制造
实际制造
设计文档
产品原型
工艺文档
数控代码
产品
CAD/CAM 作业过程
•创意与构思即需求分析，并进行功能设计，这一部分目前仍主要由人工完成，在条件具备时也可以采用人工智能和专家系统辅助完成。
•计算机辅助设计与分析人机交互完成产品造型、装配设计、详细设计，进行工程分析和优化。
应用如快速原型技术、虚拟制造技术、动静态分析等多种技术，保证产品开发质量，缩短产品开发周期，提高产品开发一次成功率。
1.3 CAD/CAM系统硬件和软件
1.3.1 CAD/CAM系统组成
人关键
硬件基础
软件核心
CAD/CAM系统组成
人：有着不可替代主导作用
硬件：是基础，包括主机、计算机外部设备以及网络通讯设备等
图形接口标准：如 GKS、PHIGS、GL/OpenGL等图形接口标准，独立于硬件设备和各种不同的计算机语言。
1.3.3 CAD/CAM系统的软件
支撑软件：
交互绘图软件：主要完成二维工程图样的绘制，如AutoCAD、PICAD 高华CAD 开目CAD等。
三维造型软件：如 MDT、Solidworks、Solidedge等。数控编程软件：如 MasterCAM、SurfCAM等。工程分析软件：如 SAP、ADINA、NASTRAN、ANSYS等。综合集成支撑软件：如 I-DEAS、UGII、PRO/E、
1.1 CAD/CAM技术基本概念 1.1.1 CAD技术
几何造型
工程分析

1第一章 CADCAM概述

帮助人进行设计的一切适用技术的总和。如cad绘图、优化设计、有限元分析、计算机
仿真、工程数据管理、和技术文档整理等设计活动。 CAD是一门多学科综合的新技术，是一种人和计算机相结合、各尽所长的新型设计方法
计算机特点：强有力的计算功能(速度快、精度高) 高效率的图形、文字处理能力，能存储、处理大量的各类数据。
60年代计算机图形学和数据库技术出现这一时期计算机硬件的性能不断提高；各种CAD
软件陆续开发；以小型和超级小型计算机为主机的CAD系统进入市场并形成主流。 20世纪60年代末，显示技术的突破使CAD系统的性能价格比大幅度提高，用户以每年30%的速度增加，形成CAD产业。当时的CAD技术还是以二维绘图和三维线框图形系统为主
(2)产品制造过程实质上是信息采集、传递、加工处理的过程。
CIM是一个先进的思想，但是由于当时技术水平的限制，直到80年代初，这个思想才被制造领域重视并采用。
近年来，在市场竞争的激励与相关技术进步的推动下，CIM在实践中被不断充实、完善与发展。从这个概念出发，经历了信息集成、过程集成和企业集成（如敏捷制造）的研究和实践。
广义的CAM是指借助计算机来完成从生产准备到产品制造出来全过程中的各项活动，包括工艺过程设计（CAPP)、工装设计、数控加工、生产作业计划、制造过程控制、质量监控等。
CAE（computer aided engineering）
计算机辅助工程分析：主要指工程设计中的分析计算、模拟仿真和结构优化等，利用计算机对工程或产品未来的工作状态和运行行为进行模拟，分析其功能、性能、可靠性等是否满足设计要求。
6．计算机辅助工艺规程设计(CAPP)
7．模拟仿真 8．工程数据管理 9．NC自动编程

第一章 CADCAM技术概述

（5）用户编程工具用户编程工具包括用户编程语言（UPL）和图形库等。用户可利用CAD/CAM软件系统提供的开发工具对软件系统进行二 CAD/CAM 全过程的数据，实现信息共享。
2）微机级的CAD、CAM软件）微机级的、软件 Master CAM UG PRO/E 等等
工作站主机
（3）微型计算机 90年代初出现了 Pentium 芯片，使微型机成为 32位机。引入了工程工作站的 RISC芯片技术，采用了64位传送的PIC总线，使微型计算机与工作站、小型计算机的性能差距缩小，价格上却占绝对优势，作为网络系统的客户机，大大降低系统的投资。成为中、小型企业 CAD/CAM系统选择的主要硬件平台。
（2）虚拟新产品开发）传统的新产品开发，从人工设计、绘图到样机试制需要一个相当长的周期。倘若样机不能满足客户要求，还需重新修改设计和制造样机，这是十分耗时的，必将严重地影响新产品的上市。借助于CAD的三维造型技术设计新产品，利用 CAD的可视化技术在屏幕上显示出拟生产的新产品的外形、色彩和结构。在计算机屏幕上显示的新产品称为虚拟产品。通过CAE和CAM技术，对虚拟产品进行性能分析和机构动态仿真，以及数控加工的模拟，使用户在产品尚未生产前就可知道产品的性能和可加工性。
1）工程工作站级CAD/CAM软件系统）工程工作站级软件系统工程工作站级的CAD/CAM软件系统绝大多数是从大型机或小型机集中式系统运行平台上移植过来的。功能模块：（l）CAD部分 ①二维图形设计和绘图模块 ②三维几何造型模块 ③真实感图形显示模块 ④装配模块
（2）CAE部分 ①有限元分析模块 ②机构动态仿真模块
1.1.1 什么是什么是CAD 按CAD技术而言，CAD技术可以从两个角度给予定义：

CAD_CAM技术_第一章.概述

利用数据交换标准格式接口实现集成
为克服专用数据接口集成模式的弊端，有些系统开发商提出用通用数据格式作为系统集成的接口应用系统数据按标准格式输入/输出，就可集成到一起
比较典型的公用数据交换标准：IGES、STEP、GKS、VDI… 作为系统集成的接口，应用最多的标准数据格式是美国国家标准局（NBS）主持开发的数据交换规范IGES（Initial Graphics Exchange Specification）
输入输出的信息既可以是数值的，也可以是非数值的，如图形数据、文本…
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3. CAD/CAM的主要任务

几何建模
工程绘图
计算分析优化设计有限元分析计算机辅助工艺规程设计数控编程动态仿真计算机辅助测试技术

工程数据管理
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几何建模
描述基本几何实体（如大小）及实体间的关系（如几何信息），进行图形图像的技术处理。几何建模技术是CAD/CAM系统的核心，为产品设计、制造提供基本数据和原始信息
学习目标
学习CAD/CAM技术产生发展过程了解CAD/CAM技术应用领域和发展前景熟悉CAD/CAM系统基本功能理解CAD/CAM系统工作过程掌握CAD/CAM基本概念
重点：CAD/CAM的概念
5
学习内容
1.CAD/CAM的基本概念 2.CAD/CAM的基本功能 3.CAD/CAM的主要任务 4.CAD/CAM技术的发展 5.CAD/CAM技术的应用 6.CAD/CAM技术的新发展
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产品生产过程与CAD/CAM过程链
产品生产过程：产品从需求分析开始，经过产品设计、工艺设计和制造等环节，最终形成用户所需要的产品。

第1章CADCAM技术概论

第1章CAD/CAM技术概论1.1 CAD/CAM基本概念CAD/CAM技术是制造工程技术与计算机技术紧密结合、相互渗透而发展起来的综合性应用技术，具有知识密集、学科交叉、综合性强、应用范围广等特点。

CAD/CAM技术的发展和应用对制造业产生了巨大的影响和推动作用，使传统的产品设计、制造内容和工作方式等都发生了根本性的变化。

CAD/CAM技术的应用水平已成为衡量一个国家科技现代化和工业现代化水平的重要标志之一。

1.1.1 CAD技术由于在不同时期、不同行业中，计算机辅助设计（Computer Aided Design，CAD）技术所实现的功能不同，工程技术人员对CAD技术的认识也有所不同，因此很难给CAD技术下一个统一的、公认的定义。

早在1972年10月，国际信息处理联合会（IFIP）在荷兰召开的“关于CAD原理的工作会议”上给出如下定义：CAD是一种技术，其中人与计算机结合为一个问题求解组，紧密配合，发挥各自所长，从而使其工作优于每一方，并为应用多学科方法的综合性协作提供了可能。

到20世纪80年代初，第二届国际CAD会议上认为CAD是一个系统的概念，包括计算、图形、信息自动交换、分析和文件处理等方面的内容。

1984年召开的国际设计及综合讨论会上，认为CAD不仅是设计手段，而且是一种新的设计方法和思维。

显然，CAD技术的内涵将会随着计算机技术的发展而不断扩展。

就目前情况而言，CAD是指工程技术人员以计算机为工具，运用自身的知识和经验，对产品或工程进行方案构思、总体设计、工程分析、图形编辑和技术文档整理等设计活动的总称，是一门多学科综合应用技术。

从方法学角度看，CAD是一种新的设计方法，它利用计算机系统辅助设计人员完成设计的全过程，将计算机的海量数据存储和高速数据处理能力与人的创造性思维和综合分析能力有机结合起来，人机交互各尽所长，“辅助”强调了人的主导作用，人机的有机结合必将提高设计质量、缩短设计周期、降低设计费用，从而达到最佳设计效率。

第一章CADCAM概述

1.2 CAD/CAM系统结构与应发系
模拟制造创意构思计算机辅助设计快速原型制造计算机辅助工艺规划计算机辅助NC 编程
实际制造Leabharlann 设计文档产品原型
工艺文档
数控代码
产品
1.2 CAD/CAM系统结构与应发系
•创意与构思即需求分析，并进行功能设计，这一部分目前仍主要由人创意与构思即需求分析，并进行功能设计，工完成，在条件具备时也可以采用人工智能和专家系统辅助完成。工完成，在条件具备时也可以采用人工智能和专家系统辅助完成。 •计算机辅助设计与分析计算机辅助设计与分析进行工程分析和优化。进行工程分析和优化。人机交互完成产品造型、装配设计、详细设计，人机交互完成产品造型、装配设计、详细设计，
CAD是一个包括范围很广的概念，概括来说，CAD的设计对象有两大类，一类是机械、电气、电子、轻工和纺织产品；另一类是工程设计产品，即工程建筑，国外简称AEC(Architectur e、Engineering和Construction)。而如今，CAD技术的应用范围已经延伸到艺术、电影、动画、广告和娱乐等领域，产生了巨大的经济及社会效益，有着广泛的应用前景。
功概念设计结构设计装配设计几何复杂曲面设计造型工程图样绘制工程分析真实感渲染数据交换接口
功能
工程分析
仿真模拟
图形处理
1.1 CAD/CAM•%ƒ‡ •%ƒ‡ 概
如今世界各大航空、航天及汽车等制造业巨头不但广泛采用CAD/CAM技术进行产品设计，而且投入大量的人力物力及资金进行CA D/CAM软件的开发，以保持自己技术上的领先地位和国际市场上的优势。

第1章 CADCAM概论_孙祖和

第1章 CAD/CAM概论1.1 CAD/CAM技术概述CAD（Computer Aided Design）和CAM(Computer Aided Manufacturing)是计算机辅助设计和计算机辅助制造的简称。

它是IT信息技术与传统机械设计加工相结合的一个典型范例，也是先进制造技术的一个重要方面。

CAD是指使用计算机系统（包括硬件和软件）来辅助完成一产品的设计、绘图、分析、优化、修改等。

CAM是指计算机在产品制造方面有关应用的总称。

CAM有广义和狭义之分。

广义CAM一般指利用计算机辅助从毛坯到产品制造过程中的直接和间接的活动。

包括工艺准备、生产作业计划的运行调度、生产控制、质量控制等。

狭义CAM一般仅指数控机床的自动编程，包括加工刀具的选择、刀具加工路径的规划和生成、加工轨迹的模拟、数控加工程序的生成、与机床的通讯传输等。

有时我们把设计和制造过程又细分为CAD/CAPP（Computer Aided Process Planning 计算机辅助工艺设计）/CAE(Computer Aided Engineer 计算机辅助工程，例如有限元分析)/CAM/CAQ(Quality 计算机辅助质量)/CAT(Test 计算机辅助测试)。

有时人们又把上述技术统称为CAD技术。

CAD/CAM技术的应用是通过CAD/CAM软件系统来实现的。

在几十年的发展过程中，为满足不同的需求，系统被分为高档CAD软件和中档CAD软件。

高档CAD软件一般采用高档工作站（workstation）作为硬件，硬件的内存容量大、计算速度快、图形处理功能强。

采用Unix操作系统作为软件平台。

典型的高档CAD软件系统有：美国的UGII、PRO/ENGINEER、I-DEAS等。

这些软件系统包括的模块常有：曲面建模、实体建模、工程绘图（二维、三维图形双向关联）、产品装配、机构设计、标准件库设计、模具设计、图形数据交换接口、有限元分析、机构分析、多轴数控铣、车、线切割机床的编程加工、数控后置处理、切削仿真、机床仿真等。

《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。

第1章 CAD／CAM技术概论

第1章 CAD／CAM技术概论随着CAD／CAM技术的迅猛发展，许多企业已将CAD／CAM技术运用到实际的生产当中，把产品的数字化模型、工程分析、产品设计、数控编程、模拟加工、生产加工等环节融为一体，进行整个生产周期的全方位预测和控制。

本章主要介绍CAD／CAM的基本概念、CAD／CAM 系统的组成和CAD／CAM技术的发展等内容。

1．1 CAD／CAM技术1．1．1 CAD/CAM的基本概念1．CAD(Computer Aided Design——计算机辅助设计)以计算机为辅助工具来完成产品设计过程中的各项工作，如草图绘制、零件设计、零件装配、装配干涉分析等，并达到提高产品设计质量、缩短产品开发周期、降低产品成本的目的。

2．CAE(Computer Aided Engineering——计算机辅助工程分析)以现代计算力学和有限元分析为基础、以计算机仿真为手段，对设计产品进行结构参数、强度、寿命、运动状态及优化性能等方面的工程分析，用于测量与校核产品的可靠性和优化程度。

3．CAPP(Computer Aided Process Planning——计算机辅助工艺过程设计)以计算机为辅助工具，并根据产品的设计信息、要求及产品制造工艺要求，交互地或自动地确定出产品加工方法和方案，例如，进行加工方法选择、工艺路线确定、工序设计等。

4．CAM(Computer Aided Manufacturing——计算机辅助制造)CAM有广义和狭义两种定义。

广义CAM是指借助计算机来完成从生产准备到产品制造出来的全过程中的各项活动，包括工艺过程设计(CAPP)、工装设计、计算机辅助数控加工编程、生产作业计划、制造过程控制、计算机辅助质量检测(CAQ)与分析、产品数据管理(PDM)等。

狭义CAM通常只是指NC程序编制，包括刀具路径规划、刀位文件生成、刀具轨迹仿真及NC 代码生成等。

1．1．2 CAD/ CAM的集成自70年代中期以来，计算机的应用日益广泛，几乎深入到生产过程的所有领域，并形成了很多计算机辅助的分散系统。

CAD CAM技术与应用第一章

• 计算机的出现和发展实现了将人类从烦琐的脑力劳动中解放出来的愿望。早在 40 多年前, 计算机就已作为重要的工具, 辅助人类承担一些单调、重复的劳动, 如辅助数控编程、工程图样绘制等。在此基础上, 逐渐出现了计算机辅助设计 ( CAD)、计算机辅助工艺过程设计 ( CAPP)、计算机辅助制造 ( CAM) 及计算机辅助工程 ( CAE) 等概念。
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1 . 3 CAD / CAM 系统的组成和分类
• (2) 网络化系统 • 这类系统将本地或异地多台计算机以网络形式连接起来, 计算机之间
可以进行通信和信息交互, 完成 CAD / CAM 任务所需要的全部软、硬件资源分布在各个节点上, 实现资源共享。网络上各个节点的计算机可以是微型计算机, 也可以是工作站。每个节点有自己的CPU甚至外围设备, 使用速度不受网络上其他节点的影响。通过网络软件提供的通信功能, 每个节点的用户还可以享用其他节点的资源, 例如绘图仪、打印机等硬件设备, 也能共享某些公共的应用软件及数据文件。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ• 1. 1. 2 CAD / CAM 集成技术
• 自 20 世纪 60 年代开始, CAD 和 CAM 技术各自独立地发展, 出现了众多性能优良的相互独立的商品化 CAD、 CAPP、 CAM 系统, 它们在各自领域都起到了重要的作用。然而, 这些各自独立的系统相互割裂, 不能实现系统之间信息的自动传递和转换, 信息资源不能共享, 严重制约了其发展。人们认识到, CAD 系统的信息必须能应用到后续的生产制造环节( 如 CAE、 CAPP、 CAM), 提出了 CAD / CAM 集成的概念, 并首先致力于 CAD、 CAPP 和CAM 系统之间数据自动传递和转换的研究, 以便将业已存在和使用的 CAD、 CAPP、 CAM 系统集成起来。