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CHAPTER 1 (第一章)
Introduction to CAD/CAM/CAE System
CAD/CAM系统介绍
简述
电子计算机是现代科学技术发展的重大成就之一,现已普及应用到各个领域,以电子计算机为主要技术手段、将大大减轻科技人员的脑力劳动和体力劳动。甚至能够完***力所不及的工作,从而促进科学技术和生产的发展。在机械制造领域中,随着市场经济的发展,用户对各类产品的质量,产品更新换代的速度,以及产品从设计、制造到投放市场的周期都提出了越来越高的要求。在当今高效益、高效率、高技术竞争的时代,要适应瞬息万变的市场要求,提高产品质量,缩短生产周期,就必须采用先进的制造技术。计算机技术与机械制造技术相互结合与渗透,puter Aided Design and Manufacturing)。它具有高智力、知识密集、综合性强、效益高等特点,是当前世界上科技领域的前沿课题。CAD/CAM技术的发展,不仅改变了人们设计、制造各种产品的常规的方式,有利于发挥设计人员的创造性,还将提高企业的管理水平和市场竞争能力。
Overview (概述)
各个阶段的主要任务
(1)功能设计确定产品功能和结构之间的对应关系。
(2)布局设计完成技术实体部分(零部件)的排列组合。
(3)参数设计定义零部件的几何形状及尺寸参数。
(4)公差设计制定形状、位置及尺寸精度。
Definitions of CAD, CAM, and CAE (CAD/CAM/CAE定义)
CAD: CAD is the technology concerned with the use puter systems to assist in the creation, modification, analysis, and optimization of a design.
CAM: CAM is the technology concerned with the use puter systems to plan, manage, and control manufacturing operations through either or puter interface with the plant’s production resources.
CAE: CAE is a technology concerned with the use puter systems to analyze CAD geometry, allowing the designer to simulate and study how the product will behave so that the design can be refined and optimized.
CAD/CAM的基本概念
从计算机科学的角度看,设计与制造的过程是一个关于产品信息的产生、处理、交换和管理的过程。人们利用计算机作为主要技术手段,对产品从构思到投放市场的整个过程中的信息进行分析和处理,。CAD/CAM技术不是传统设计、制造流程和方法的简单映像,也不是局限于在个别步骤或环节中部分地使用计算机作为工具,而是将计算机科学与工程领域的专业技术以及人的智慧和经验以现代的科学方法为指导结合起来,在设计、制造的全过程中各尽所长,尽可能地利用计算机系统来完成那些重复性高、劳动量大、计算复杂以及单纯靠人工难以完成的工作,辅助而非代替工程技术人员完成整个过程,以获得最佳效果。CAD/CAM系统以计算机硬件、软件为支持环境,通过各个功能模块(分系统)实现对产品的描述、计算、分析、优化、绘图、工艺规程设计、仿真以及NC加工。而广义的CAD/CAM集成系统还应包括生产规划、管理、质量控制等方面。
Integrating the Design and Manufacturing Processes through mon Database-A Scenario. (通过一个公用数据库集成设计制造的例子)
CAD/CAM的工作过程
(1)通过市场需求调查以及用户对产品性能的要求,向CAD系统输入设计要求,利用几何建模功能,构造出产品的几何模型,计算机将此模型转换为内部的数据信息,存贮在系统的数据库中。
(2)调用系统程序库中的各种应用程序对产品模型进行详细设计计算及结构方案优化分析,以确定产品总体设计方案及零部件的结构,主要参数,同时,调用系统中的图形库,将设计的初步结果以图形的方式输出在显示器上。
(3)根据屏幕显示的结果,对设计的初步结果作出判断,如果不满意,可以通过人机交互的方