cad原理2011-第一章課件

1、CAD原理及軟件應(yīng)用 陳渭 教授潤滑理論及軸承研究所課程概述性質(zhì)：本課程是機械制造及自動化、機械設(shè)計及理論和機械電子工程專業(yè)研究生專業(yè)基礎(chǔ)課。目的：通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生初步掌握CAD的基本知識，了解處理CAD問題的基本方法，提高學(xué)生應(yīng)用CAD解決實際問題的能力。任務(wù)：系統(tǒng)的講授CAD的基本知識，包括CAD發(fā)展及應(yīng)用、CAD軟件構(gòu)成及技術(shù)核心，計算機輸入及輸出，坐標(biāo)變換、3D實體模型生成、軟件Pro/E功能及應(yīng)用，著重于學(xué)生提高應(yīng)用CAD方法解決實際問題的能力。課程概述課程包括12章(80學(xué)時，授課30時，作業(yè)8時，答疑2時，課外40機時)1.CAD技術(shù)及發(fā)展簡介(4)2.計算機軟件與硬件(

2、2) 3.計算機圖形處理技術(shù)(4) a) 2D、3D 幾何變換 b) 2D、3D 幾何變換 c)平行投影5.Pro/ENGINEER設(shè)計建模系統(tǒng)介紹 (4)a) Pro/ENGINEER 基礎(chǔ)及基于特征的實體建模CAD系統(tǒng) b)Pro/E 用戶界面及零件、裝配模型的生成 課程概述6.2D截面繪制(2)1）了解驅(qū)動尺寸與參數(shù)化截面的概念；2）掌握2D幾何圖素繪制與編輯操作；3）掌握尺寸標(biāo)注與修改操作； 4）掌握幾何約束條件與設(shè)定操作； 7.3D造型基礎(chǔ)(2) 1）了解特征與特征造型的概念； 2）掌握3D造型的基本方法 3）掌握工程特征生成方法 4）掌握特征的陣列與復(fù)制操作； 課程概述8. 高級造

3、型設(shè)計(2) 掌握高級造型方法 掌握特征操作與設(shè)計變更操作； 掌握各種曲線曲面設(shè)計方法； 9. 工程圖、文件及文件變換(2)10. 設(shè)計優(yōu)化簡介(2)11. CAD數(shù)據(jù)組織(2) a) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)庫 b) 圖形標(biāo)準(zhǔn)和 CAD/CAM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 12. 復(fù)雜零件建模、復(fù)雜裝配(4) 評分標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)25%項目30%出勤5考試40%項目評分：任務(wù)工作量，難度，完成情況，及個人任 務(wù)完成情況作業(yè)上交規(guī)則作業(yè):每次限定交作業(yè)時間. 遲交不記分. 項目作業(yè)以課堂報告形式.切記: 不要只給方程 請解釋你的推導(dǎo). 別跳過你的計算過程 寫出全部的過程. 第一章 CAD技術(shù)及發(fā)展簡介1.1 CAD的內(nèi)涵1.2 C

4、AD基本功能1.3 CAD 系統(tǒng)組成1.4 CAD 的主要目標(biāo)1.5 CAD/CAM的發(fā)展概況1.6 CAD/CAM的基本概念1.6 CAD/CAM的基本概念1.7 CAD/CAM系統(tǒng)的工作過程1.8 CAD/CAM系統(tǒng)的主要任務(wù)1.9 CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用1.10主要的CAD/CAE/CAM 軟件1.1 CAD的內(nèi)涵CAD：Computer Aided Design什么是設(shè)計什么是CADQ1：設(shè)計的定義設(shè)計是一種有目地的創(chuàng)作行為。 設(shè)計是在我們要達到什么和我們?nèi)绾芜_到它之間的互動。設(shè)計是把一種計劃、規(guī)劃、設(shè)想通過視覺的形式傳達出來的活動過程機械設(shè)計是根據(jù)使用要求對機械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運

5、動方式、力和能量的傳遞方式、各個零件的材料和形狀尺寸、潤滑方法等進行構(gòu)思、分析和計算并將其轉(zhuǎn)化為具體的描述以作為制造依據(jù)的工作過程。 Q2：CAD的定義定義一 CAD是一種用機算機硬、軟件系統(tǒng)輔助，人們對產(chǎn)品或工程進行設(shè)計的方法與技術(shù)，包括設(shè)計、繪圖、工程分析與文檔執(zhí)著的設(shè)計活動。定義二 以計算機為工具，通過人機交互，處理產(chǎn)品設(shè)計過程中的圖形和數(shù)據(jù)信息，輔助完成整個產(chǎn)品設(shè)計過程的一門綜合技術(shù)。1.2 CAD（CAE/CAM）基本功能幾何建模 用基本幾何實體及其相互關(guān)系構(gòu)造零件 或產(chǎn)品三維幾何模型；工程分析 進行運動學(xué)、動力學(xué)、有限元分析，優(yōu)化設(shè)計等；工藝編程 自動決策生成加工方法、工藝路線、工

6、藝參數(shù)和加工設(shè)備；數(shù)控編程 選擇所需要刀具和工藝參數(shù)，確定走刀方式，生成刀具軌跡，后置處理，生成NC程序。模擬仿真 預(yù)測產(chǎn)品工作性能，檢查NC代碼正確性，檢查制造過程幾何干涉和物理碰撞，分析產(chǎn)品可制造性；數(shù)據(jù)管理 提供有效的工程數(shù)據(jù)管理手段，支持產(chǎn)品設(shè)計與制造全過程數(shù)據(jù)信息流動和處理。CAD（CAM）工程繪圖工程分析幾何建模數(shù)據(jù)管理模擬仿真數(shù)控編程工藝規(guī)程1.3 CAD 系統(tǒng)組成CAD/CAM系統(tǒng)硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)計算機生產(chǎn)設(shè)備外圍設(shè)備系統(tǒng)軟件支撐軟件應(yīng)用軟件1.4 CAD 的主要目標(biāo)請思考-傳統(tǒng)機械產(chǎn)品設(shè)計的基本流程減少人的工作量/錯誤縮短設(shè)計時間降低開發(fā)成本給不同的團隊、平臺之間提供交流工具

7、總之：解放了人，提高了效率，降低了成本 CAD/CAM技術(shù)經(jīng)歷了形成、發(fā)展、提高和集成階段。形成期（20世紀(jì)50年代60年代）（1）技術(shù)準(zhǔn)備20世紀(jì)50年代，數(shù)控機床研制成功；麻省理工學(xué)院用計算機制作數(shù)控紙帶，實現(xiàn)了NC編程的自動化；CAD最初概念：設(shè)想計算機輔助的過程是通過自動運行的各個程序?qū)崿F(xiàn)的，是解決不同復(fù)雜程度的生產(chǎn)計劃問題的各個過程，從設(shè)計、分析到計算都是在人與計算機之間交互進行的。1.5 CAD/CAM 發(fā)展概況20世紀(jì)60年代初，MIT研究生I. E. Sutherland發(fā)表了人機對話圖形通信系統(tǒng)論文，研制了SKETCHPAD系統(tǒng)，首次提出計算機圖形學(xué)、交互技術(shù)及基于分層數(shù)據(jù)結(jié)

8、構(gòu)的圖形符號存儲技術(shù)等思想。20世紀(jì)60年代初，出現(xiàn)了許多商品化的CAD設(shè)備及系統(tǒng)。IBM公司推出用于大型機設(shè)計與制造的CAD/CAM系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有繪圖、數(shù)控編程及強度分析等功能；通用汽車（GM）公司研制了用于汽車設(shè)計的DAC-1系統(tǒng)；洛克希德飛機公司開發(fā)了CADAM系統(tǒng)。1962年，第一臺工業(yè)機器人研制成功，實現(xiàn)了物料搬運的自動化。1966年，出現(xiàn)了用大型通用計算機直接控制多臺數(shù)控機床的DNC系統(tǒng)。1.5 CAD/CAM 發(fā)展概況（2）單元技術(shù)的出現(xiàn)計算機輔助設(shè)計(CAD) 20世紀(jì)60年代初期，主要是交互式繪圖和三維線框建模。線框模型無法表達幾何數(shù)據(jù)間的拓撲信息和表面信息，無法實現(xiàn) (C

9、AE)和 (CAM)。計算機輔助制造(CAM) 20世紀(jì)50年代初期，主要側(cè)重于數(shù)控加工自動編程。計算機輔助工藝規(guī)劃(CAPP ) 20世紀(jì)50年代中期，其主要功能是產(chǎn)品加工工藝規(guī)劃制定。計算機輔助工程分析(CAE ) 20世紀(jì)80年代，其主要功能是指產(chǎn)品幾何形狀的模型化和工程分析與仿真。發(fā)展期(20世紀(jì)60年代中期70年代中期)以小型機、超小型機為主機的CAD系統(tǒng)；針對某個特定問題的CAD成套系統(tǒng)；面向中小企業(yè)的CAD/CAM商品化系統(tǒng)；1967年，英國莫林公司CNC自動化制造系統(tǒng)；20世紀(jì)70年代初，美國辛辛那提公司柔性制造系統(tǒng)(Flexible Manufacturing System，

10、FMS)。提高期（20世紀(jì)80年代90年代）CAD/CAM技術(shù)在中小企業(yè)得到推廣；應(yīng)用領(lǐng)域：由產(chǎn)品設(shè)計發(fā)展到工程設(shè)計；計算機輔助工藝規(guī)程設(shè)計(CAPP)；計算機輔助工裝設(shè)計；計算機輔助質(zhì)量控制(CAQ) ；研制高效益、高柔性的智能化制造系統(tǒng)。集成期（20世紀(jì) 90年代后）CAD/CAM技術(shù)向著集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、可視化、并行化、標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展。以I-DEAS、UG、Pro/Engineer等為代表的CAD/CAM軟件(硬件平臺以工程工作站為主)推出了微機版本。推出一批優(yōu)秀的基于微機平臺的CAD/CAM軟件，如SolidWorks、Inventor、MDT、MasterCAM、CATIA等

11、國內(nèi)公司開發(fā)了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的CAD/CAM系統(tǒng)，如金銀花CAD系統(tǒng)、CAXA系列軟件、開目CAD系列軟件等。發(fā)展趨勢（20世紀(jì)90年代后）計算機輔助概念設(shè)計 需解決建模和推理兩大技術(shù)難題。計算機支持的協(xié)同設(shè)計 須解決： 群體成員間實時、可靠、廉價的信息交換； 保證異地、異構(gòu)環(huán)境下協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)可靠運行； 群體成員沖突協(xié)調(diào)解決機制。海量信息的存儲、管理和檢索技術(shù) 智能CAD/CAM技術(shù) CAD/CAM與虛擬現(xiàn)實技術(shù)的集成 計算機安全1.6 CAD/CAM的基本概念 機械產(chǎn)品的生產(chǎn)過程分析 CADCAM一、產(chǎn)品設(shè)計的分類根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計過程的特點，可將設(shè)計劃分為：(1)功能設(shè)計 確定產(chǎn)品功能和結(jié)

12、構(gòu)之間的對應(yīng)關(guān)系。(2)布局設(shè)計 完成技術(shù)實體部分(零部件)的排列組合。(3)參數(shù)設(shè)計 定義零部件的幾何形狀及尺寸參數(shù)。(4)公差設(shè)計 制定形狀、位置及尺寸精度。根據(jù)各設(shè)計任務(wù)所占的比重不同，又可將設(shè)計劃為：(1)新設(shè)計 是一種從無到有的開放性設(shè)計。通常從概念設(shè)計、功能設(shè)計開始，或者重新排列現(xiàn)有的、新的零部件以達到設(shè)計目的。新設(shè)計通常需要創(chuàng)造性思維。(2)適應(yīng)性設(shè)計 保持總體布局不變，通過修改個別零部件的功能或形狀以適應(yīng)質(zhì)和量方面的附加要求。(3)參數(shù)化設(shè)計 功能、布局、零件的幾何拓撲關(guān)系均保持不變，僅改變零件的尺寸參數(shù)，以產(chǎn)生系列化的設(shè)計結(jié)果。二、為什么需要CAD/CAE產(chǎn)品設(shè)計現(xiàn)狀： 據(jù)統(tǒng)

13、計，機械制造領(lǐng)域的設(shè)計工作有56%屬于適應(yīng)性設(shè)計，20%屬于參數(shù)化設(shè)計，只有24%屬于新設(shè)計。某些標(biāo)準(zhǔn)化程度高的領(lǐng)域，參數(shù)化設(shè)計達到50%左右。（CAD）工藝規(guī)程設(shè)計 編制工藝規(guī)程是設(shè)計、制造過程中生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作的重要環(huán)節(jié)，過去一直是工藝人員手工完成，不僅效率低，而且依附于人的技能和經(jīng)驗，很難獲得最佳方案。同時，與產(chǎn)品設(shè)計一樣，也存在重復(fù)工作的問題。（CAPP）。 加工制造過程 在機械制造行業(yè)，50件以下的小批量生產(chǎn)約占75%。據(jù)統(tǒng)計，一個零件在車間的平均停留時間中，只有5%的時間在機床上，而這5%的時間中，又只有30%的時間用于切削加工。絕大部分時間都消耗在工件的裝卸、調(diào)整、測量及等待切削

14、上。要改進這一狀況，必須借助計算機對產(chǎn)品的加工制造過程進行控制。（CAM ） CAD/CAM技術(shù)：不是傳統(tǒng)設(shè)計、制造流程和方法的簡單映像，也不是局限于在個別步驟或環(huán)節(jié)中部分地使用計算機作為工具，而是將計算機科學(xué)與工程領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)以及人的智慧和經(jīng)驗以現(xiàn)代的科學(xué)方法為指導(dǎo)結(jié)合起來，在設(shè)計、制造的全過程中各盡所長，盡可能地利用計算機系統(tǒng)來完成那些重復(fù)性高、勞動量大、計算復(fù)雜以及單純靠人工難以完成的工作，輔助而非代替工程技術(shù)人員完成整個過程，以獲得最佳效果。CAD/CAM系統(tǒng)以計算機硬件、軟件為支持環(huán)境，通過各個功能模塊實現(xiàn)對產(chǎn)品的描述、計算、分析、優(yōu)化、繪圖、工藝規(guī)程設(shè)計、仿真以及NC加工。而廣義

15、的CAD/CAM集成系統(tǒng)還應(yīng)包括生產(chǎn)規(guī)劃、管理、質(zhì)量控制等方面。三、CAD/CAM的基本概念 計算機輔助設(shè)計 (Computer Aided Design) 簡稱CAD，是指工程技術(shù)人員以計算機為工具，用各自的專業(yè)知識對產(chǎn)品進行總體設(shè)計、繪圖、仿真、分析及編寫技術(shù)文檔等設(shè)計活動的總稱。 計算機輔助制造 (Computer Aided Manufacturing) 簡稱CAM，是指使用計算機系統(tǒng)進行生產(chǎn)規(guī)劃、管理和控制產(chǎn)品制造的全過程，它既包括與加工過程直接聯(lián)系的計算機監(jiān)測與控制，也包括使用計算機來管理生產(chǎn)經(jīng)營，提供計劃進度表等。 狹義的CAM是指計算機輔助機械加工，更確切地說，是指數(shù)控程序的編

16、制。廣義的CAM是指利用計算機輔助完成從毛坯到產(chǎn)品全部制造過程中的各種直接和間接的活動，包括工藝準(zhǔn)備、NC編程、生產(chǎn)作業(yè)計劃、生產(chǎn)控制、質(zhì)量控制等。三、CAD/CAM的基本概念(1)需求分析，幾何建模。(2) 詳細設(shè)計及優(yōu)化，圖形輸出。(3) 人機交互，模型修正。(4) 工藝規(guī)程設(shè)計，結(jié)果輸出。(5) 工藝規(guī)程修改。結(jié)果存儲。(6) 生成NC加工指令，加工制造。(7) 工藝仿真，干涉、碰撞檢驗。(8) 加工制造。1.7 CAD/CAM系統(tǒng)的工作過程1.8 CAD/CAM系統(tǒng)的主要任務(wù) CAD/CAM系統(tǒng)需要對產(chǎn)品設(shè)計、制造全過程的信息進行處理，包括設(shè)計、制造中的數(shù)值計算、設(shè)計分析、繪圖、工程數(shù)

17、據(jù)庫的管理、工藝設(shè)計、加工仿真等各個方面。(1) 幾何造型 幾何造型是指在計算機中建立零件的三維實體模型。先進的CAD都提供參數(shù)化的基于特征的實體造型方法。 幾何造型技術(shù)是CAD/CAM系統(tǒng)的核心，它為產(chǎn)品的設(shè)計、制造提供基本數(shù)據(jù)，也為其他模塊提供原始信息。幾何造型曲面造型裝配造型幾何造型(2) 計算分析 CAD/CAM系統(tǒng)根據(jù)形狀模型，根據(jù)產(chǎn)品幾何形狀，計算出相應(yīng)的體積、表面積、質(zhì)量、重心位置、轉(zhuǎn)動慣量等幾何特性和物理特性，為進行工程分析和數(shù)值計算提供必要的基本參數(shù)。還可應(yīng)力、溫度、位移等結(jié)構(gòu)分析計算。(3) 工程繪圖 CAD/CAM系統(tǒng)一方面應(yīng)具備從幾何造型的三維圖形直接向二維圖形轉(zhuǎn)換的功

18、能，另一方面，還需有處理二維圖形的能力。 先進的CAD軟件都具備根據(jù)零件的三維零件圖和裝配造型自動生成投影圖和局部視圖的功能，并能自動標(biāo)注尺寸 (4) 結(jié)構(gòu)分析 結(jié)構(gòu)分析常用的方法是有限元法, 是一種數(shù)值近似解方法，用來求解形狀比較復(fù)雜的工程構(gòu)件的靜態(tài)和動態(tài)特性，以及構(gòu)件的強度、振動、熱變性、溫度及應(yīng)力分布等的分析計算。 系統(tǒng)根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點，劃分網(wǎng)格、標(biāo)出單元號、節(jié)點號，并將結(jié)果顯示，分析計算后，以圖形或文件的形式輸出計算結(jié)果，如應(yīng)力分布圖、溫度場分布圖等。結(jié)構(gòu)分析(5) 優(yōu)化設(shè)計 在某些條件下，使產(chǎn)品或工程設(shè)計中的預(yù)定指標(biāo)達到最優(yōu)。 優(yōu)化包括總體方案的優(yōu)化、產(chǎn)品零件結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、工藝參數(shù)的優(yōu)

19、化等(6) 計算機輔助工藝規(guī)程設(shè)計 (CAPP) CAPP系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)建模后生成的產(chǎn)品信息及制造要求，自動決策出加工該產(chǎn)品所采用的加工方法、步驟、設(shè)備及參數(shù)。 設(shè)計結(jié)果一方面能被生產(chǎn)實際所用，生成工藝卡，另一方面能直接輸出一些信息，為CAM中的NC自動編程系統(tǒng)接收、識別，直接轉(zhuǎn)換為刀位文件。(7) NC自動編程 早期的NC自動編程是采用APT語言對加工路徑、加工、刀具等參數(shù)進行描述，然后利用計算機對數(shù)控程序進行分析，并生成NC程序代碼，最后制成穿孔紙帶輸入數(shù)控系統(tǒng)控制加工。 目前的CAM軟件大部分采用圖形交互式自動編程，即以CAD生成的零件幾何信息為基礎(chǔ)，在計算機屏幕制定被加工零件的幾何特征、定

20、義相關(guān)的加工參數(shù)后，由計算機進行分析處理，直接產(chǎn)生NC加工程序。 仿真功能則能在計算機上動態(tài)顯示加工路徑，模擬實際加工情況。 通過各自接口可將計算機與數(shù)控機床連接起來，利用CAM軟件中的通信模塊，能將計算機上的NC加工程序直接送至數(shù)控機床的CNC系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)控加工，這個過程稱為直接數(shù)字控制 (DNC)。(8) 模擬仿真 在CAD/CAM系統(tǒng)內(nèi)部建立一個工程設(shè)計的實際系統(tǒng)模型，通過運行仿真軟件，代替、模擬真實系統(tǒng)的運行，以預(yù)測產(chǎn)品的性能、產(chǎn)品的制造過程和產(chǎn)品的可制造性。 (9) 工程數(shù)據(jù)管理 CAD/CAM系統(tǒng)中數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)種類多，既有幾何圖形數(shù)據(jù)，又有屬性定義數(shù)據(jù)；既有靜態(tài)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，又有動態(tài)過

21、程數(shù)據(jù)。因此， CAD/CAM系統(tǒng)應(yīng)提供有效的管理手段，支持工程設(shè)計與制造全過程的信息流動與交換。通常，采用工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)作為統(tǒng)一的數(shù)據(jù)環(huán)境，實現(xiàn)各種工程數(shù)據(jù)的管理。(10) 應(yīng)用軟件二次開發(fā) 大多數(shù)商品化CAD系統(tǒng)都提供了基于C、C+、Visual C+、Visual Basic的二次開發(fā)工具，為用戶或者第三方在其基礎(chǔ)上編寫應(yīng)用軟件提供了很大的方便。 二次開發(fā)工具中提供的函數(shù)和方法可以調(diào)用CAD系統(tǒng)內(nèi)部命令，直接存取CAD內(nèi)部數(shù)據(jù)庫。 在實際應(yīng)用中，有可能只需完成上述的某幾項任務(wù)，故應(yīng) 根據(jù)實際情況選購或開發(fā)所需的 CAD/CAM系統(tǒng)。(1) 機械CAD 汽車和飛機是這個行業(yè)的先驅(qū)。使用CA

22、D設(shè)計車身，可提高工效20倍，使企業(yè)在競爭中取得優(yōu)勢。我國造船業(yè)現(xiàn)在已建成規(guī)模巨大的船舶CAD/CAM系統(tǒng)CADIS-1，覆蓋船舶設(shè)計與制造全過程。(2) 建筑CAD 建筑行業(yè)是CAD技術(shù)應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域之一，包括建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、水電設(shè)計、小區(qū)規(guī)劃、路橋設(shè)計、城市規(guī)劃等(3) 電子CAD 包括集成電路CAD、印刷電路板CAD、整機系統(tǒng)模擬、故障測試與診斷等。1.9 CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用(4) 計算機輔助工業(yè)設(shè)計 包括家電、相機、鐘表、車輛、器皿、家具等日用工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計，室內(nèi)、室外、園林等環(huán)境設(shè)計，圖案、廣告、展覽、動畫等表達設(shè)計。(5) 地圖CAD 包括行政區(qū)域圖、地形圖和電子沙盤、地

23、質(zhì)圖、城市規(guī)劃圖、地下管網(wǎng)圖、交通圖、人口分布圖、環(huán)境保護圖、生物分布圖、海圖、氣象圖等與地域位置有關(guān)信息的操作和圖形設(shè)計。地圖CAD與地理信息管理、分析、處理等功能合在一起，稱為地理信息系統(tǒng)GIS (Geographic Information System)。 CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用 杭州汽輪機動力集團公司應(yīng)用CAD/CAM技術(shù)，使產(chǎn)品設(shè)計圖樣的90%實現(xiàn)了CAD，每項產(chǎn)品設(shè)計時間從56個月縮短為1.52個月，關(guān)鍵零部件數(shù)控加工，中小零件工藝設(shè)計90%采用CAPP技術(shù)。 據(jù)美國的統(tǒng)計資料，大規(guī)模集成電路采用CAD設(shè)計后，效率平均提高18倍；機械產(chǎn)品的設(shè)計效率平均提高5倍；建筑設(shè)計的效率平

24、均提高3倍；編輯出版的效率提高4.4倍。 日本夏普公司生產(chǎn)電視、錄音機和汽車覆蓋件的模具，采用傳統(tǒng)方法的生產(chǎn)周期為一年，而采用CAD/CAM技術(shù)后，從設(shè)計到制造的周期僅為1.52個月。 采用CAD/CAM技術(shù)的優(yōu)越性 采用CAD/CAM技術(shù)的優(yōu)越性 (1) 有利于發(fā)揮設(shè)計人員創(chuàng)造性。 (2) 減少設(shè)計、計算、制圖、制表所需時間，縮短設(shè)計周期。 (3) 有利于實現(xiàn)設(shè)計方案的優(yōu)化。 (4)有利于實現(xiàn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和系列化。 (5) 減少了零件在車間的流通時間等待時間，提高了加工效率。 (6) 有利于企業(yè)提高應(yīng)變能力和市場競爭力。 (7) 提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和設(shè)計、生產(chǎn)效率。 (8) CAD/C

25、AM的一體化，使產(chǎn)品的設(shè)計、制造過程形成一個有機整體，通過信息集成，在經(jīng)濟上、技術(shù)上給企業(yè)帶來綜合效益。常見的CAD/CAM單項技術(shù) 計算機輔助繪圖，簡稱CAG (Computer Aided Graphics) 計算機輔助工程分析，簡稱CAE (Computer Aided Engineering) 計算機輔助工藝設(shè)計，簡稱CAPP (Computer Aided Process Planning) 計算機輔助數(shù)控編程，簡稱NCP (Numerical Control Programming) 企業(yè)資源計劃，簡稱ERP (Enterprise Resource Planning) 計算機輔助

26、質(zhì)量控制，簡稱CAQ (Computer Aided Quality) 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，簡稱 PDM (Product Data Management) 虛擬設(shè)計，簡稱VR-CAD (Virtual Reality- CAD) 虛擬制造，簡稱VM (Virtual Reality Manufacturing) 應(yīng)用案例1裝飾表面設(shè)計和建模應(yīng)用案例2效果圖中的虛擬現(xiàn)實應(yīng)用案例3運動仿真及動畫（拖拉機）應(yīng)力分析應(yīng)用案例4工位空間及順序仿真應(yīng)用案例51.10 主要的CAD/CAE/CAM 軟件 交互繪圖軟件：主要完成二維工程圖樣的繪制， 如AutoCAD、PICAD 高華CAD 開目CAD等。 三維造

27、型軟件：如 MDT、Solidworks、Solidedge等。 數(shù)控編程軟件：如 MasterCAM、SurfCAM等。 工程分析軟件：如 SAP、ADINA、NASTRAN、ANSYS等。 綜合集成軟件：如 I-DEAS、UGII、PRO/E、CATIA等, 具有CAD、CAE、CAM等綜合功能?，F(xiàn)代 CAD/CAE/CAM 工具專業(yè)的CAD/CAE/CAM工具CATIA(Dassault Systemes-IBM)Unigrphics Solutions(Electronic Data Systemd Corp-EDS)I-DEAS(EDS)Pro/ENGINEER(PTC)其他CAD和

28、繪圖包AutoCAD Mechanical DesktopSolidWorks (CATIA)SolidEdge (EDS)MicroStationIntergraph現(xiàn)代 CAD/CAE/CAM 工具-Pro/ENGINEER由(PTC)公司提供的CAD/CAE/CAM行業(yè)領(lǐng)先的軟件工具供應(yīng)商之一80年代后期新的基于特征，參數(shù)化設(shè)計示范的先驅(qū)者，現(xiàn)在為標(biāo)準(zhǔn)用于從概念設(shè)計到生產(chǎn)自動開發(fā)機械產(chǎn)品的系統(tǒng)提供集成化的軟件技術(shù)減少產(chǎn)品投放市場的時間、改善工程過程和優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量在機械設(shè)計自動化領(lǐng)域增長最快的公司之一最新版本改進用戶界面現(xiàn)代 CAD/CAE/CAM 工具-Pro/ENGINEER由IBM專

29、門推出Dassault 系統(tǒng)開發(fā)的以過程為中心的CAD/CAM軟件用于設(shè)計和制造許多3D復(fù)雜產(chǎn)品，今天70飛機和40汽車用CATIACADAM設(shè)計，使它成為這些市場的標(biāo)準(zhǔn)從用戶定制產(chǎn)品到工廠設(shè)計和輪船制造應(yīng)用到很廣的軟件全球范圍內(nèi)有30萬用戶，主要是英語市場現(xiàn)代 CAD/CAE/CAM 工具- CATIA現(xiàn)代 CAD/CAE/CAM 工具- CATIA由Structural Dynamics Research Corporation （SDRC）開發(fā)的全套設(shè)計建模、分析、仿真和制造CAD/CAE/CAM軟件最老的和基礎(chǔ)良好的CAD/CAE系統(tǒng)，有相當(dāng)?shù)氖袌龇蓊~很強的CAE能力從用戶定制產(chǎn)品到工

30、廠設(shè)計和汽車制造應(yīng)用到很廣的軟件現(xiàn)代 CAD/CAE/CAM 工具- I-DEAS 現(xiàn)代 CAD/CAE/CAM 工具- I-DEAS 由Unigraphics Solutions開發(fā)的全套設(shè)計建模、分析、仿真和制造CAD/CAE/CAM軟件最老的和基礎(chǔ)良好的CAD/CAE系統(tǒng)之一應(yīng)用到很廣的軟件，特別是汽車和航空產(chǎn)品開發(fā)現(xiàn)代 CAD/CAE/CAM 工具- Unigraphics 現(xiàn)代 CAD/CAE/CAM 工具- Unigraphics 強有力的建模工具集成化設(shè)計管理大型裝配體的生產(chǎn)率容易采用建?？煸诠こ處椭孪e誤繪圖工具無比的協(xié)同工作能力設(shè)計到制造全過程現(xiàn)代 CAD/CAE/CAM

31、 工具- Solid Edge現(xiàn)代 CAD/CAE/CAM 工具- Solid Edge世界領(lǐng)先的基于微機的3D機械設(shè)計包，AutoDesk公司開發(fā)過去主要用于微機繪圖包由于微機平臺及低價它是世界最流行的CAD軟件靈活的編程工具，AutoLISP，ADS和ARX最新特性（Mechanical Desktop）ACIS3.0先進的實體建模發(fā)動機NURBS 表面建模強健的裝配建模和自動關(guān)聯(lián)繪圖現(xiàn)代 CAD/CAE/CAM 工具- AutoCAD和Mechanical Desktop通過在AutoCAD中編程的CAD應(yīng)用現(xiàn)代 CAD/CAE/CAM 工具- AutoCAD和Mechanical Desktop3D計算機輔助機械設(shè)計軟件，由SolidWorks公司開發(fā)，該公司成立于1993年1997年被Dassault系統(tǒng)公司收購新的低價機械設(shè)計軟件公司組中領(lǐng)先者用于零件和裝配體完全的以3D為中心與自動裝配和繪圖功能相關(guān)的設(shè)計與過程系統(tǒng)在Windows 95 和NT環(huán)境下運行的第一個實體建模程序，并且價格低廉現(xiàn)代 CAD/CAE/CAM 工具- Solid WorksCOSMOSSolidWoks一個設(shè)計自動化軟件包用于生產(chǎn)零件、裝配及工程圖包含多個功能模塊：COSMOSXpress易用的應(yīng)力分析