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西北工業(yè)大學(xué)824計(jì)算機(jī)輔助制造課件第1章

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西北工業(yè)大學(xué)824計(jì)算機(jī)輔助制造課件第1章

計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)聯(lián)系電話:88495232 (任軍學(xué)) 88460426 (單晨偉所用教材西北工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院-卜昆等編著,計(jì)算機(jī)輔助制造(第二版)M.科學(xué)出版社,2006計(jì)算機(jī)輔助制造(第.版)昆海#主要參考書1.劉雄偉,張定華,王增強(qiáng),等.數(shù)控加工理論與編程技術(shù)2.3.4.5.(第二版)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000周濟(jì),周艷紅.數(shù)控加工技術(shù)M.北京:國(guó)防工業(yè)出版 社,2002 王潤(rùn)孝,秦現(xiàn)生編著.機(jī)床數(shù)控原理與系統(tǒng)M.西安: 西北工業(yè)大學(xué)出版社,1997 王愛玲主編.現(xiàn)代數(shù)控編程技術(shù)與應(yīng)用M .北京:國(guó)防 工業(yè)出版社.2005孫德茂著.數(shù)控機(jī)床銃削加工直接編程技術(shù)M.北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,2004次要參考書軍6 .孫文煥主編.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造技術(shù)M.西安: 西北工業(yè)大學(xué)出版社,19947 .唐承統(tǒng),閻艷主編.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造M.北京: 北京理工大學(xué)出版社,20088 .殷國(guó)富,楊隨先編著.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造技術(shù) M.武漢:華中科技大學(xué)出版社,20089 .崔洪濱,郭彥書譯著.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造M.北京: 清華大學(xué)出版社.200610 .仲梁維,張國(guó)全主編.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造M.北京: 北京大學(xué)出版社,中國(guó)林業(yè)大學(xué)出版社.200611 . UG,PRO/E,CATIA, Mastercam等軟件數(shù)控銃相關(guān)參 考資料或書籍#教學(xué)計(jì)劃:共八章32學(xué)時(shí)-第一章第二章參觀-第三章實(shí)驗(yàn)-第四章-第五章第六章-第七章-第八章-復(fù)習(xí)CAD/CAM概述2學(xué)時(shí)數(shù)控機(jī)床的基本概念4學(xué)時(shí)數(shù)控技術(shù)實(shí)驗(yàn)室(數(shù)控設(shè)備結(jié)構(gòu)、功能)2學(xué)時(shí) 數(shù)控加工程序的手工編程10學(xué)時(shí)針對(duì)三種數(shù)控系統(tǒng),手工編制簡(jiǎn)單2D輪廓NC加工程序,并進(jìn)行實(shí)際加工。2學(xué)時(shí)APT語(yǔ)言自動(dòng)編程2學(xué)時(shí)圖像編程4學(xué)時(shí)后置處理T學(xué)時(shí)數(shù)控測(cè)量1學(xué)時(shí)快速原型制造技術(shù)2學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)學(xué)期成績(jī):作業(yè)、實(shí)驗(yàn)及考考試成績(jī):70%)& 我們?yōu)槭裁匆獙W(xué)習(xí)這門課程?7如何制造以滿足設(shè)計(jì)要求?常規(guī)的工藝方法能完成嗎?飛行器制造工程專業(yè)需求:航空#飛行器制造工程專業(yè)需求:航空飛行器制造工程專業(yè)需求:航空 航天航海兵器等熊谷獨(dú)song “九余度推進(jìn)器電腦工作母機(jī)”,即用于大型 船用螺旋槳推進(jìn)器的九軸五聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床控制 系統(tǒng)、人,-巴黎統(tǒng)籌委員會(huì)三二乙 小箝:奧西波夫宋級(jí)與基洛潛艇推進(jìn)器喬治布什號(hào)航母推進(jìn)器10東芝事件第一章CAD/CAM 概述LI. CAD/CAM 概念一、CAD/CAM 概念- 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD(Computer Aided Design)一、CAD/CAM 概念- 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) CAD(Computer Aided Design)- 計(jì)算機(jī)輔助制造CAM(Computer Aided Manufacturing)#CAD/CAM 概念計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD(Computer Aided Design)計(jì)算機(jī)輔助制造CAM(Computer Aided Manufacturing)CAD/CAM:是指以計(jì)算機(jī)為主要技術(shù)手段來(lái)以進(jìn)行生成和運(yùn)用各種數(shù)字信息和圖形信息, 產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造。計(jì)算機(jī) 圖形學(xué) 理論20世紀(jì)60年代1、CAD/CAM的發(fā)展歷程第一臺(tái)計(jì) 算機(jī)20世紀(jì)40年代第一臺(tái)數(shù) 控機(jī)床20世紀(jì)50 年代CIMS技術(shù)專家系統(tǒng)CAD/ CAM技術(shù)成 熟微機(jī)的出現(xiàn)20世紀(jì)80 代造型技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)洛克西德 CADAM 系統(tǒng)通用 DAC-120世紀(jì)70年代曲面方 由曲義法 自線定物質(zhì)基礎(chǔ)理論基礎(chǔ)初期使用廣泛實(shí)用#2、CAD/CAM的廣泛性涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)、計(jì)算數(shù)學(xué)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)控 技術(shù)、仿真技術(shù)、人工智能等領(lǐng)域.-具有高智力、知識(shí)密集、更新速度快、綜合性 強(qiáng)、效益高、初始投入大等特點(diǎn)服務(wù)于機(jī)械、電子、航空宇航、建筑、輕紡產(chǎn)19品的總體及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的模擬、有限 元分析的前后置處理、工藝過(guò)程設(shè)計(jì)、數(shù)控加 工、檢驗(yàn)測(cè)量等環(huán)節(jié)173、CAD/CAM技術(shù)發(fā)展動(dòng)力:三個(gè)環(huán)境變化制造環(huán)境企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)、產(chǎn)品市場(chǎng)壽命短開發(fā)新產(chǎn)品的成功率要高而設(shè)計(jì)周期短多品種、小批量、高質(zhì)量CAD與CAM是如何緊密結(jié)合在一起的?L2. CAD/CAM余統(tǒng)簡(jiǎn) 介,工、基本概念CAD/CAM系統(tǒng)是圍繞著產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造兩大部分獨(dú)立 發(fā)展起來(lái)的,但現(xiàn)在兩者是緊密結(jié)合在一起的。CAD 一從方程求解計(jì)算和繪圖入手,發(fā)展到現(xiàn)在的諸項(xiàng) 內(nèi)容:建立數(shù)學(xué)模型、工程分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)(包括方案設(shè) 計(jì)、總體設(shè)計(jì)、零部件設(shè)計(jì))、動(dòng)態(tài)模擬仿真等.CAM -從手工編程、自動(dòng)編程,到現(xiàn)在還包括:工藝裝 備設(shè)計(jì)、數(shù)字化(圖形化)控制、工藝過(guò)程規(guī)劃CAPP (Computer Aided Progress Planning)、機(jī)器人、柔 性制造系統(tǒng)FMS (Flexible Manufacturing System)、 有限元技術(shù)、成組技術(shù)、工廠管理、CIMS等.資源需百 計(jì)劃的制物流過(guò)程監(jiān) 見、控制和管設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)CAM的廣義概念圖形顯示器CADCAD與CAM相結(jié)合NC 程2、CAD/CAM系統(tǒng)的類型CAD/CAM 系統(tǒng)通用性系統(tǒng)單功能系統(tǒng)-CIMATRONPowermillCAXA軟件MasterCAM金銀花軟件常見軟件CADA MCATIAI-DEASUGPRO-ECIMATRO N研發(fā)單位美國(guó)洛克 西德飛機(jī) 公司法國(guó) Dassault 飛機(jī)公司美 國(guó)NASA- SDRC美國(guó) 麥道公司PTC公司以色列CIMATRON公司研發(fā)時(shí)間1965-19721975-19781979198419881982主要功能 及特點(diǎn)工程制圖. 修武圖紙. 幾何分析、 構(gòu)造橫型.NC蚪程實(shí)體瓏模.板金件設(shè)計(jì)、 自由曲面K 設(shè)計(jì)、仿真 優(yōu)化、A力 分析、數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換,二次 開發(fā)、NC 編程復(fù)雜曲面瓏 立功能.產(chǎn) 品修改工具 功能,機(jī)床 仿真功能、 有限元模型 構(gòu)造功能: 劃分網(wǎng)格工程制圖.自由曲面造 型、牯征速 模、工程分 折、二次開 發(fā)、NC編 程參數(shù)化設(shè) 計(jì)和忖在 的功能; 具有單一 的數(shù)據(jù)庫(kù)模具設(shè)計(jì)、電極、 沖模制造、制鞋、 逆向工程、數(shù)控編程應(yīng)用對(duì)象飛機(jī)制 造航空航 天航空航天汽 車電子工業(yè) 設(shè)備汽車船舶 航空航天機(jī)械制造工模具設(shè)計(jì) 與制造CAD幾何造型內(nèi)核簡(jiǎn)介 Parasolid 是由Unigraphics Solutions Inc 在Cambridge, England 開發(fā)的,用于它的Unigraphics和Solid Edge產(chǎn)品中。.是一個(gè)嚴(yán)格的邊界表示的實(shí)體建模模塊,它支持實(shí)體建模, 通用的單元建模和集成的自由形狀曲面/片體建模 ACIS-美國(guó)Spatial公司開發(fā)的一個(gè)面向?qū)ο蟮娜S造型核心技術(shù)開 發(fā)平臺(tái)。ACIS這個(gè)名稱,A、C和I分別代表三個(gè)人名:Alan Grayer、Claries Lang和Ian Braid-ACIS通過(guò)一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)同時(shí)描述線框、曲面和實(shí)體 模型,這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用分層的C+類實(shí)現(xiàn)。ACIS利用C+ + 的特點(diǎn)構(gòu)造了標(biāo)準(zhǔn)的、可維護(hù)的接口。API函數(shù)在不同ACIS 版本之間保持一致性,而類及其接口函數(shù)則可能改變3、CAD/CAM系統(tǒng)應(yīng)具備的功能圖 一個(gè)比較完善的CAD/CAM系統(tǒng),其系統(tǒng)程序 應(yīng)由三部分構(gòu)成: 產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造的數(shù)值計(jì)算和處理的程序包; 圖形信息交換和處理的交互式圖形顯示的程序包; 存儲(chǔ)和管理設(shè)計(jì)制造信息的工程數(shù)據(jù)庫(kù)。CAD/CAM系統(tǒng)應(yīng)具備的功能如下:#3、CAD/CAM系統(tǒng)應(yīng)具備的功能1.雕塑曲面造型(Surface Modelinq)功能273、CAD/CAM系統(tǒng)應(yīng)具備的功能1.雕塑曲面造型(Surface Modeling)功能2.實(shí)體造型(Solid Modeling)功能293、CAD/CAM系統(tǒng)應(yīng)具備的功能1 .雕塑曲面造型(Surface Modelina)功能2 .實(shí)體造型(Solid Modeling)功能3 .物體質(zhì)量特性計(jì)算功能31海 llnigtnphirs Vin.n - Gtrwny - Okplyrd: nrihunmout4Mt Wntk: (Read Only) rwHhtmnmoiui4Mt九 目也 勒 貨穴 FotM: locisircttnactonerecces %9比雙電 wEfwIMInformation口屈日國(guó)乂 7布XCakulotonDefinitionSet Reference SetSet Component SetAssert ValuesWorkPftWeight MaiMgeincnl Gve Error IriformdUori廠 Use SpreadsheetAccuracy: 0.99Current: Entire PartC Jirent: AlComponentsMax5e: and Clear Weight LlmtsCancelWode name: nupu-11C542551ZVork Partneihuanroojul.pre : B-30-2005 13:24Informtion Uniun Groao - HilliwctersWork part properties:Vcighc daca wan calculatedXccucacy utfed-0.990000000Donaity=0.OO7B3O641±J 1irea,Z4941Z.201133610Volume-1232869.621520000Kass-96SUS9。母 51Cencer or HassXcbar-0.000001118rebar-0.000006355-18.767703619Tirst MomentsKXC-0.010797Z461 Kyc-0.061356610Esc-181186.395637980Koments of Inercia (Uork) Ixxv-31351986.483083000Tyyv-31351907.437696000Xczv-5385224.58 23008Komencs of Inertia (Cencrolal)Ixx-Z7931533.909935000lyy-2793153q.860799000Izz-539D5274.586829000Momenta o£ Inart.iQ (Spherical) - 5i911171.6807560003、CAD/CAM系統(tǒng)應(yīng)具備的功能1 .雕塑曲面造型(Surface Modelina)功能2 .實(shí)體造型(Solid Modeling)功能3 .物體質(zhì)量特性計(jì)算功能4 .三維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的分析和仿真功能1 .雕塑曲面造型(Surface Modelina)功能2 .實(shí)體造型(Solid Modeling)功能3 .物體質(zhì)量特性計(jì)算功能4 .三維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的分析和仿真功能5 .二、三維圖形的轉(zhuǎn)換功能1 .雕塑曲面造型(Surface Modelinq)功能2 .實(shí)體造型(Solid Modeling)功能3 .物體質(zhì)量特性計(jì)算功能4 .三維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的分析和仿真功能5 .二、三維圖形的轉(zhuǎn)換功能6 .三維幾何模型的顯示處理功能373、CAD/CAM系統(tǒng)應(yīng)具備的功能1 .雕塑曲面造型(Surface Modelina)功能2 .實(shí)體造型(Solid Modeling)功能3 .物體質(zhì)量特性計(jì)算功能4 .三維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的分析和仿真功能5 .二、三維圖形的轉(zhuǎn)換功能6 .三維幾何模型的顯示處理功能7 .有P艮元法FEM (Finite Element Method)網(wǎng)格自 動(dòng)生成的功能1 .雕塑曲面造型(Surface Modelina)功能2 .實(shí)體造型(Solid Modeling)功能3 .物體質(zhì)量特性計(jì)算功能4 .三維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的分析和仿真功能5 .二、三維圖形的轉(zhuǎn)換功能6 .三維幾何模型的顯示處理功能7 .有P艮元法FEM (Finite Element Method)網(wǎng)格自 動(dòng)生成的功能8優(yōu)化設(shè)計(jì)功能41間拓樸優(yōu)化后時(shí)形貌優(yōu)化后-形貌優(yōu)化前1 .雕塑曲面造型(Surface Modelina)功能2 .實(shí)體造型(Solid Modeling)功能3 .物體質(zhì)量特性計(jì)算功能4 .三維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的分析和仿真功能5 .二、三維圖形的轉(zhuǎn)換功能6 .三維幾何模型的顯示處理功能7 .有P艮元法FEM (Finite Element Method)網(wǎng)格自 動(dòng)生成的功能8優(yōu)化設(shè)計(jì)功能9,數(shù)控加工(數(shù)控車、線切割、電火花和二五軸銃削 加工)功能43刀具選擇與路徑仿真root PATH/rrxrvceJTOdPrTcoi, TLDITVMILL, IS.0000/7.5000,8。 1SY3/0.0000,0.0000,0.0000,1.0 unrr/PATH10"INT/BL。及 4UPIDSOTO/ 0.0000,45.0000,3 8.0000,0IDIT/COLOR, 1UPID30TO/O.OOOOJ5.0DODJ.OOOO rAiNT/coLORz 6InternalFEDRAT/MPK,250,0000Tod Path-ATA/n nnnn nc nnnn n nnnnMachine LanguageIPO G01 ZO.O F25O. K08 N60 Y100.K90 X100.nioo ra.oHl10 XO.ON12Q Y4S.M130 X7.5N1W T92.5NISO X92.5HI60 Y7.5一加工指令后置處理N170 r?.51 .雕塑曲面造型(Surface Modelina)功能2 .實(shí)體造型(Solid Modeling)功能3 .物體質(zhì)量特性計(jì)算功能4 .三維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的分析和仿真功能5 .二、三維圖形的轉(zhuǎn)換功能6,三維幾何模型的顯示處理功能7 .有P艮元法FEM (Finite Element Method)網(wǎng)格自動(dòng)生成的功能8 .優(yōu)化設(shè)計(jì)功能 10.信息處理和信息管理功能9.數(shù)控加工(數(shù)控車、線切割、電火花和二五軸銃削加工)功能45建立一個(gè)與系統(tǒng)規(guī)模匹配的統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)以實(shí)現(xiàn) 設(shè)計(jì)、制造、管理的信息共享,并達(dá)到自動(dòng)檢索、 快速存取和不同系統(tǒng)間的交換和傳輸?shù)哪康摹?.3. CAD/CAM系統(tǒng)組成47工、系統(tǒng)的組成482、系統(tǒng)的選擇與配置 CAD/CAM系統(tǒng)的選擇與配置對(duì) CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用和推廣至關(guān)重要,要根 據(jù)用戶應(yīng)用CAD/CAM系統(tǒng)的目的與對(duì)象、經(jīng)費(fèi)額和其它已有相關(guān)設(shè)備的情況,綜合考慮,選擇合適的CAD/ CAM系統(tǒng)及其配置o4914 CAD/CAM 的新技術(shù)

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