搜索
第1章绪论1.1CAD/CAM的基本概念1.CAD计算机辅助设计2.CAM计算机辅助制造3.CAD/CAM计算机辅助设计/计算机辅助制造4.CAPP计算机辅助工艺过程设计5.CIMS计算机集成制造系统1.2CAD/CAM的发展趋势1.CAD/CAM技术的发展概况1）CAD/CAM技术的兴起2）CAD/CAM技术的发展（1）CAD/CAM技术的兴起阶段（20世纪50年代中期到60年代中期）（2）CAD/CAM技术趋于成熟阶段（20世纪60年代中期到70年代中期）（3）CAD/CAM技术迅速发展阶段（20世纪80年代）（4）CAD/CAM技术向着标准化、集成化、智能化的方向发展（20世纪90年代）（5）CAD/CAM技术向着标准化、集成化、智能化、网络化的方向发展（21世纪以来）2.CAD/CAM技术的发展趋势朝着标准化、集成化、智能化、网络化的方向发展（20世纪90年代开始CAD/CAM技术主要朝着集成化、智能化、标准化和网络化的方向发展。）1）CAD/CAM系统的集成化2）CAD/CAM系统的智能化专家系统（也叫知识基系统/知识工程）。其组成：知识库、数据库、推理机、解释系统、知识获取部分机械CAD专家系统（概念决策、技术决策、目标决策）（在CAD/CAM系统集成化发展过程中，CIMS技术是更高层次的集成系统，在CAD/CAM系统智能化发展过程中，专家系统是将人工智能技术首先引入产品设计领域的。）3）CAD/CAM软件的标准化GKS—图形核心系统IGES—初始图形交换规范STEP—产品模型数据交换标准（“产品模型数据交换标准”的英文缩写为STEP，它是由ISO制定的。）4）CAD/CAM系统的网络化1.3CAD/CAM技术的应用1.CAD/CAM技术在机械制造工业中的应用2.CAD/CAM技术在电子工业中的应用3.CAD/CAM技术在其他方面的应用1.4产品CAD/CAM过程1.产品的传统生产过程开发一个产品一般需要方案论证、总体设计、技术设计、详细设计、试生产、性能试验和修改定型等工作。1）方案论证2）总体设计3）技术设计4）详细设计5）试生产6）性能试验和修改定型2.产品的CAD/CAM过程图1-5为机电产品的CAD/CAM过程9．下述CAD/CAM过程的操作中，属于CAD范畴的为（C）。P4A．GTB.CAPPC.有限元分析D.数控加工成组技术（GroupTechnology）第2章CAD/CAM系统组成及其软硬件2.1CAD/CAM系统组成及工作方式一个完善的CAD/CAM系统的四项基本功能是什么？1）快速计算和生成图形的能力；2）储存大量程序和信息并快速检索的能力；3）人机交互通讯的操作能力；4）快速输入、输出图形及其他信息的能力。CAD/CAM系统的组成：工作人员、硬件、软件CAD/CAM硬件系统包括计算机和其外围设备；CAD/CAM软件系统包括操作系统和应用软件工作人员：在CAD/CAM系统中起主导作用。2.2CAD/CAM系统组中硬件配置及选型原则1.CAD/CAM系统硬件选择原则（CAD/CAM系统的配置应当考虑哪些问题？）基本包括10个内容，答对下列任意6个给满分，无顺序要求：1）工作能力；2）经济性；3）使用方便性；4）工作可靠性；5）维修方便性；6）标准化程度及可扩充性；7）工作环境要求；8）响应时间及处理速度；9）采用的语言；10）磁盘容量。2.CAD/CAM硬件系统配置的4种类型1）主机系统2）成套系统3）超级微型机4）个人计算机CAD工作站3.CAD/CAM系统中计算机的配置计算机：巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机、显示器：CRT、液晶、等离子、LED等4.图形输入输出设备1）图形输入设备：键盘、鼠标等，语音输入等2）图形输出设备：显示器、打印机、绘图机等。2.3CAD/CAM系统软件系统软件包括：系统软件、应用软件、产品设计软件1.系统软件操作系统（DOSWINDOWSUNIXD等）程序设计语言处理系统(高级语言、汇编语言等)数据库管理系统（DBMS）图形用户接口与标准（GUI）2.应用软件图形处理软件（AutoCAD等）几何造型软件（AutoCAD、UG、PRO/E、CATIA等）有限元分析软件（UG、PRO/E、CATIA等）3.产品设计软件专业软件（飞机、船舶、模具等）——在系统软件、应用软件的基础上进行二次开发得到的软件。专为某一产品设计的不管怎样，从产品设计的角度看，应用软件都应包括：产品方案设计、总体设计、个子系统设计、部件和零件设计4个层次，以及有一个与该产品密切相关的数据库和图形库。4.CAD/CAM应用软件的选择原则选择CAD/CAM应用软件应考虑的因素（7个方面）1）软件的功能2）软件与硬件的匹配3）软件的二次开发4）用户界面5）售后服务6）软件厂商的发展能力7）性能价格比5.常用的CAD/CAM软件（十六种CAD.CAE.CAM软件介绍~~~）UGPRO/ECATIA（计算机图形辅助三维交互式应用-Computer-GraphicsAidedThree-DimensionalInteractiveApplications）SolidWorkMasterCamPowerMILLCopyCAD6.0逆向工程CAD系統Mastercam是美国CNC公司开发的基于PC平台的CAD/CAM软件，它具有方便直观的几何造型Mastercam提供了设计零件外形所需的理想环境，其强大稳定的造型功能可设计出复杂的曲线、曲面零件。Mastercam具有强劲的曲面粗加工及灵活的曲面精加工功能。Mastercam提供了多种先进的粗加工技术，以提高零件加工的效率和质量。Mastercam还具有丰富的曲面精加工功能，可以从中选择最好的方法，加工最复杂的零件。Mastercam的多轴加工功能，为零件的加工提供了更多的灵活性。可靠的刀具路径校验功能Mastercam可模拟零件加工的整个过程，模拟中不但能显示刀具和夹具，还能检查刀具和夹具与被加工零件的干涉、碰撞情况。Mastercam提供400种以上的后置处理文件以适用于各种类型的数控系统，我厂采用的是FANUC系统，机床为四轴联动卧式铣床。根据机床的实际结构，我们编制了专门的后置处理文件，绳槽曲面加工刀具路径NCI文件经后置处理后生成加工程序。使用Mastercam实现DNC加工,DNC（直接数控）是指用一台计算机直接控制多台数控机床，其技术是实现CAD/CAM的关键技术之一。由于本工件较大，处理的数据多，所生成的程序长，数控机床的磁泡存储器已不能满足程序量的要求，这样就必须采用DNC加工方式，利用RS-232串行接口，将计算机和数控机床连接起来。利用Mastercam的Communic功能进行通讯，而不必考虑机床的内存不足问题,经大量的实践，用Mastercam软件编制复杂零件的加工程序极为方便，而且能对加工过程进行实时仿真，真实反映加工过程中的实际情况，不愧为一优秀的CAD/CAM软件。PowerMILL是一独立运行的世界领先的CAM系统，它是Delcam的核心多轴加工产品。PowerMILL可通过IGES、VDA、STL和多种不同的专用直接接口接受来自任何CAD系统的数据。它功能强大，易学易用，可快速、准确地产生能最大限度发挥CNC数控机床生产效率的、无过切的粗加工和精加工刀具路径，确保生产出高质量的零件和工模具。PowerMILL功能齐备，适用于广泛的工业领域。Delcam独有的最新5轴加工策略、高效初加工策略以及高速精加工策略，可生成最有效的加工策略，确保最大限度地发挥机床潜能。PowerMILL计算速度极快，同时也为使用者提供了极大的灵活性。第3章CAD/CAM软件基础1.数据的有关概念1）数据数值型数据（观察数据、测量数据、统计数据等）客观世界信息集合数非数值型数据（文字、符号、图形、图象、颜色、声音等）据主观世界信息集合—模糊信息型数据（视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉、意识等）所以，数据是描述客观世界和主观世界的所有能输入计算机中并被计算机处理的信息集合。“168”、“ABC”、“+”“—”、“=”、“零件”、“学生”2）数据元素3）数据的逻辑结构和数据的物理结构（也叫存储结构）4）数据类型通常我们将数据的存储结构称为数据的（A）。A．物理结构B.逻辑结构C.逻辑关系D.存储介质2.数据结构为了对数据结构有个概略的了解，先给出数据结构的基本框架：线性结构—线性表（顺序关系）逻辑结构树（层次关系）非线性结构数据结构图（网络关系）顺序存储结构存储结构非顺序存储结构（链式存储结构）1）线性表（1）线性表的逻辑结构（a1，a2，a3，….，ai-1，ai，ai+1，…，an-1，an）（2）线性表的顺序存储结构Loc（ai）=Loc（a1）+(i-1)×j线性表的顺序存储结构的特点：均匀性、有序性一维数组是一种典型的线性表的顺序存储结构。顺序存储情况下，线性表的删除和插入运算如下：①从线性表中删除一个数据元素②将一个新的数据元素插入到线性表思考：线性表的顺序存储结构适合于存储的数据是（D）。A．设计结构数据B．数据元素长度不同的数据C．中间结果数据D．工程手册中的数据（3）线性表的链式存储结构①链式存储结构的特点：结点包含2种域：数据域：存放数据元素本身指针域：存放直接后继（存放下一个结点）或直接前趋（存放上一个结点）②单向链表在单向链表中，结点只有一个指针域，通常存放直接后继的地址，数据域可以是空的，也可以存放表长等其他信息，该结点通常称为链头结点，最后一个结点的指针域是空的，见图。ABCDEhead∧图单向链表结构示意图单向链表的运算主要包括建表、删除和插入。A.建表单向链表：上图B.删除单向链表的一个数据元素：若删除表的第i个数据元素，需要找到表的第i-1个结点，将第i-1个结点指针域中原指向第i个结点的指针next指向第i+1个结点的地址，然后释放第i个结点所占的存储空间。例如：简述从单向链表中删除第6个数据元素的过程。1）需先找到第5个结点；2）然后将第5个结点的指针指向第7个结点的地址；3）释放第6个结点所占存储空间。C.向单向链表插入一个数据元素：若在第i个数据元素位置前插入一个数据元素，需先为这个数据元素申请一个存储空间，得到一个新结点，然后找到第i-1个结点，将第i-1个结点的指针指向这个新结点的地址，再将这个新结点的指针指向第i个结点的地址。例如：简述在单向链表的第10个元素前插入一个数据的过程。1）先为这个数据元素申请一个存储空间，得到一个新结点。2）然后找到第9个结点。3）将第9个结点的指针指向这个新结点的地址。4）再将这个新结点的指针指向第10个新结点的地址。③双向链表双向链表比单向链表的每个结点多一个指针域，存放结点的直接前趋的地址。第1个结点没有直接前趋，其指针域是空的，最后一个结点没有直接后继，它的地址需要另设置一个变量保存它，或再设置一个链尾结点，在它的指针域存放最后一个结点的地址，见图。0headABCDErear0图双向链表结构示意图双向链表的运算主要包括建表、删除和插入。A.建表双向链表：上图B.删除双链表的一个数据元素：若删除第i个数据元素，需将结点i-1的后继指针next指向结点i+1，将结点i+1的前趋指针last指向结点i-1，然后释放结点i所占的存储空间。例如：简述从双向链表中删除第6个数据元素的过程。1）将第5个结点的后继指针指向第7个结点的地址；2）然后将第7个结点的前趋指针指向第5个结点的地址；3）释放第6个结点所占存储空间。C.向双向链表插入一个数据元素：若在第i个数据元素位置前插入一个新的数据元素M，首先为该元素申请一个存储空间，得到一个新结点，新结点的数据域存放该元素的值M。同时，将结点i-1的后继指针next指向新结点，使新结点的后继指针next指向结点i；将结点i的前趋指针last指向新结点，使新结点的前趋指针next指向结点i-1。例如：简述在双向链表的第10个元