CAD/CAM技术

彭斌

目录

  • 1 第一章  绪论
    • 1.1 CAD/CAM技术的基本概念
    • 1.2 CAD/CAM技术的发展及应用
    • 1.3 CAD/CAM系统组成
  • 2 CAD/CAM的支撑技术
    • 2.1 数据结构的概述
    • 2.2 CAD/CAM系统常用的数据结构
    • 2.3 数据管理技术
  • 3 设计数据的处理技术
    • 3.1 数表的计算机处理技术
    • 3.2 数表的公式化
  • 4 计算机图形处理技术
    • 4.1 计算机图形处理技术
  • 5 机械CAD/CAM建模技术
    • 5.1 机械CAD/CAM建模技术
  • 6 计算机辅助工艺过程设计
    • 6.1 计算机辅助工艺过程设计
  • 7 计算机辅助数控加工编程
    • 7.1 计算机辅助数控加工编程
  • 8 CAD/CAM技术集成
    • 8.1 CAD/CAM技术集成概念
    • 8.2 CAD/CAM技术集成(新技术和最新成果)
  • 9 CAD/CAM技术英文
    • 9.1 CAD/CAM技术英文教案参考
  • 10 参考资料
    • 10.1 学习资料参考
CAD/CAM技术的基本概念

一、教学内容

机械CAD/CAM的基本概念

二、教学目标

1.了解本课程的特色,理会其学习方法; 

2.掌握机械CAD/CAM的基本概念;  

3.对比机械CAD/CAM与传统机械产品开发,了解机械CAD/CAM系统的作业过程。   

4.掌握CAD/CAM系统的7大功能

5.了解机械CAD/CAM集成系统的相关知识。

6.引导学生提高对本课程重要性的认识,激发学习兴趣,为学生顺利掌握机械CAD/CAM技术打下基础。

三、教学重点

1.机械CAD/CAM概念的理解。  

2.传统机械产品开发对比机械CAD/CAM的相关知识。

3.学生对本门课学习兴趣的培养。

四、教学难点

机械CAD/CAM概念的理解

五、教学思路和方法

[教学思路设计]  综合运用讲授、演示,对比学习。 

[教学资源]  多媒体课件 

[教学安排] 50分钟

六、教学内容和过程:

详细教学过程和内容

备注

(教学方法及手段)

一、课程简介及学习指导(10分钟)

简述本课程的性质、内容、教学目标和要求以及学习方法。  

本课程是一门专业课程,其实践性较强,较全面系统地阐述了计算机辅助设计(CAD)与计算机辅助制造(CAM)的基本概念和理论,并从实际应用的角度,着重介绍了机械CAD/CAM的基础知识、机械CAD/CAM系统的组成、机械CAD/CAM数据处理方法、现代机械设计与制造方法、机械CAD/CAM的造型基础及机械CAD/CAM中的数控加工。  

本课程是采用模块式方式编写的,所以在学习过程中要正确处理好课程各部分内容及与相关专业基础课、专业课之间的关系,做到有机联系,相互渗透。同时,在教学时应将理论教学与实践教学紧密结合起来。课堂教学中采用现实生活中的实例引导,要充分利用多媒体教学软件等进行直观教学,对于CAD/CAM软件的学习要尽量多的安排上机操作课,以便加深学生的记忆和理解,在教学过程中充分发挥教师为主导,学生为主体的作用,教师要多加启发式提问,让学生真正掌握好关键的知识点,在实践教学中,要多注意分析学生实践中产生的共性问题,并及时解决,以提高学生分析问题和解决问题的能力。在理论与实践教学过程中加强与学生交流、培养学生的学习兴趣。

本学时主要掌握机械CAD/CAM的基本概念,对比机械CAD/CAM与传统机械产品开发,了解机械CAD/CAM技术的发展过程及其应用。

二、讲解与示范(35分钟)

(一)机械CAD/CAM的基本概念 

 CAD/CAM即计算机辅助设计(Computer Aided Design)和计算机辅助制造(Computer Aided Manufacturing)

    1. CAD  CAD指工程技术人员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、装配设计、工程分析等,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. CAPP技术

工艺人员借助于计算机,根据产品设计阶段给出的信息和产品制造工艺要求,交互地或自动地确定产品加工方法和方案,如加工方法选择、工艺路线确定、工序设计等。

3. CAMCAM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过程中的各项活动,包括工艺过程设计(Computer Aided Process Plan,简称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、质量检测与分析等。  

狭义CAM:通常是指数控(Numerical Control,简称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。

(二)传统的机械产品开发与机械CAD/CAM的对比 

    1. 传统的产品开发流程  

产品设计生产准备 →制订生产计划、进行作业调度、安排生产征求用户、反馈意见、改进产品

其中产品设计过程:  

1)产品的设计要求确定后,进行市场调研,依据实际经验、实验数据以及有关产品的标准、规范等创建设计模型。  

2)对模型进行分析计算及优化,不断地改进模型,直到比较理想地满足设计目标为止。  

3)进行结构设计,绘出满足产品结构要求的图样。 

4)绘制技术文件。  

5)进行产品的试制、样机实验和性能考核,如不满意,需对设计图样甚至设计模型作进一步的修改。  

6)产品售出后,根据市场和用户的反馈,如有必要,能继续对设计图样和设计模型进行进一步的修改。 

2. 计算机在机械设计及生产中的应用 

优点:大量的数据处理。        

大量的图形处理和绘制工作。       

大量的数值计算工作。  

(三)CAD与计算机绘图、计算机图形学的区别与联系

(四)CAD/CAM/CAPP集成

1. 使一个计算机应用部门或行业的CADCAM应用软件,在机械CAD/CAM总体设计的指导下,以工程数据库位核心,以图形系统和网络软件为支撑,用现代计算机接口的方法,把这些CADCAM应用于网络软件,并连接成为一个有机的整体。  

2. 使其互相支持,互相调节,信息共同占有,数据共同享用,以发挥出单项应用于网络软件所达不到的整体效益。  

3. 使应用成果能作综合性的优化处理,获得经济上最受益、技术上最先进的最优化方案和设计。

(五) CAD/CAM系统的功能和作业过程

1.  CAD/CAM系统的7大功能

产品几何建模、产品模型的工程分析、工程绘图、辅助制定工艺规程、NC自动边城、加工模拟仿真、工程数据管理

  2. CAD/CAM系统的作业过程