第一讲-CAD-CAM技术概述

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1、机械CAD/CAM技术中南林业科技大学机械设计制造及自动化教研室易春峰CAD/CAM技术的重要性随着计算机技术的飞速发展，传统的手工设计正逐渐被计算机辅助设计所代替；而传统的制造领域也被计算机技术所深刻地改造。企业要想在激烈的市场竞争获得优势就必须不断实现技术创新和产品创新，发展和应用现代设计制造技术是实现产品创新的关键，因此机械CAD/CAM技术已成为工科类学生和工程技术人员必须掌握的一门重要技术。CAD/CAM技术概况计算机技术在设计制造中的应用已经从往日的计算、绘图、NC加工发展到当今的三维建模型、优化设计、计算机辅助工程分析和虚拟设计，计算机辅助工艺设计CA

2、PP、CAD/CAM一体化自动数控编程、柔性制造系统FMS、计算机集成制造系统CIMS、计算辅助生产管理与控制、智能制造与虚拟制造等技术。本课程的特点与着重要介绍的内容本课程的特点是兼顾成熟性与先进性、理论性与实践性。着重介绍CAD/CAM应用技术的理论基础知识，另一方面也对当前先进的CAD/CAM应用技术进行了介绍。并通过实践教学环节（实验）初步了解典型的常用实际应用系统。如何学习本课程在掌握基本理论的基础上加强实践（做好实验）。分清重点、主次。乐于收集相关资料，乐于尝试，主动拓宽专业知识面。第一讲CAD/CAM技术概述本章主要介绍CAD/CAM的基本概念CAD/

3、CAM的基本功能CAD/CAM的发展历史CAD/CAM的应用状况及发展方向第一节CAD/CAM的基本概念一、CAD/CAM的基本概念CAD——ComputerAidedDesignSystem以计算机为辅助手段完成整个产品的设计过程。广义的CAD包括设计与分析两个方面。其基本功能包括几何建模、工程分析、模拟仿真、自动绘图四大类。一、CAD/CAM的基本概念CAM——ComputerAidedManufacturingSystem通过计算机与生产设备直接或间接的联系，进行规划、设计、管理和控制产品的生产制造过程。狭义CAM：数控编程与数控加工广义CAM：指除数控外还包

4、括CAPP、制造过程仿真（MPS）、自动化装配（FA）、车间生产计划、制造过程检测、故障检测、产品装配等。一、CAD/CAM的基本概念CAD/CAM集成将CAD、CAM、CAE、CAPP、PPC（生产计划与控制）等各种功能不同的软件有机结合起来，用统一的执行机制来组织各种信息的提取、交换、共享和处理，以保证系统内的信息畅通。（各模块间进行信息的自动传递和转换）目的是为了全面提高效率。CAD/CAM集成的方法CAD/CAM系统集成包括三个方面：硬件集成：CAD系统网络与CAM系统网络互连信息集成：CAD/CAM系统双向数据共享与集成功能集成：PDMS产品数据管理系统C

5、AD/CAM集成的方法CAD/CAM系统集成方案通过专用数据接口实现集成利用标准格式接口文件实现集成基于统一的产品模型和数据库的集成基于产品数据管理（PDM）的系统集成产品数据管理PDMPDM定义：PDM是管理所有与产品相关的信息和过程的技术。与产品相关的信息：CAD/CAM文件、材料清单、产品配置、电子表格、供应商及用户清单等。与产品相关的过程：设计过程、加工工序、工作流程、审批发放过程、产品变更过程等。关系数据库管理系统面向对象管理系统系统工作文档工作流产品配零件分项目管理环境管理程管理置管理类管理管理用户界面开发工具工作站微机网络计算机－用户层－功能层－对象层

6、－支持层PDM系统的体系结构l电子资料室管理和检索PDM最基本的功能，PDM核心。l产品配置管理以电子资料室为底层支持，以物料清单BOM为组织核心，把产品所有工程数据和文档联系起来，对产品相互关系管理。l工作流程管理实现产品设计与修改过程的跟踪与控制，包括工程数据资料的提交、修改控制、监视审批、文档的分布控制、自动通知控制等。l项目管理功能实现项目实施过程中的计划、人员以及相关数据的管理与配置，进行项目运行状态监控，完成计划反馈。PDM功能基于PDM的集成平台PDM集成平台在PDM上可以集成或封装CAD、CAE、CAPP、CAM等多种开发环境和工具，使CAD、CAP

7、P、CAM可从PDM中提取各自所需要的信息，处理结果再放回PDM中去，从而可实现CAD/CAPP/CAM之间的信息集成。二、CAD/CAM系统的组成（一）硬件组成计算机及配件设备（数字化仪、光笔、打印机、绘图机、数控机床、机器人等）计算机系统：主机系统、成套系统、工作站、微机系统组织方式：单机系统、联机系统CADCAM系统的硬件组成示意图二、CAD/CAM系统的组成（二）软件组成系统软件：UNIX、Windows(NT、2000、XP)——计算机的公共性底层管理软件支撑软件——实现CAD/CAM各种功能的通用的应用基础软件，不针对具体设计对象，只提供工作或开发环