机械CADCAM技术第1章

机械CAD/CAM技术机械制造系 郑光明E-mail: zgm03010805@ Tel: 15966961938

Image courtesy of National Optical Astronomy Observatory, operated by the Association of Universities for Research in Astronomy, under cooperative agreement with the National Science Foundation.

课 程 导 引课程性质： 《机械CAD/CAM技术》是工科机械制造类专业的 主要专业课程，也是工科学生学习和掌握计算机辅助 设计与制造、计算机集成制造系统知识的主要课程。

课程目的、任务： 使学生掌握机械CAD/CAM的基本理论，掌握常用 的机械 CAD/CAM 软件的使用方法。如何以计算机为 辅助工具完成产品的设计、工艺规划及加工制造过程 等工作。初步具有二次开发的能力，为从事 CAD/CAM技术的研究和应用打下坚实的基础。2

课 程 导 引总的要求： 必须了解和掌握CAD/CAM技术有关的各种基础知 识，学会CAD/CAM软件的基本操作。 前导课程： 计算机基础，机械制图，机械设计，机械制造基 础，机械制造工艺学，数控机床，C语言程序设计， 数据结构与数据库、计算机图形学等课程。 学习方法： 通过理论教学讲述课程的主要知识点，要求学生 掌握先进的CAD/CAM一体化技术。通过实验实训教 学学会使用常用的 CAD、CAPP软件，并能进行数控 机床的加工操作。3

课 程 导 引计划： 总学时32:面授28学时，实验4学时。(4-12周)

成绩考核方式： 考试课，成绩以百分计：考勤及作业成绩 30% ,实 验成绩10%,考试成绩60%。

课 程 导 引教材：本课程选用教材为《机械 CAD/CAM技术》蔡汉明等主编 机械工业出版社。

参考教材： 《计算机辅助设计与制造》 李佳 主编 天津大学出版社 《计算机辅助设计技术基础》 迟毅林 主编 重庆大学出版社 《CAD/CAM技术概论》 冯辛安 主编 机械工业出版社 《现代CAD技术》 童秉枢 主编 清华大学出版社 《CAD/CAM集成技术》 刘文剑等 编著 哈尔滨工业大学出版社 《机械CAD/CAM技术、应用和开发》 王贤坤等 主编 机械工业出版社 《CAD/CAM原理和应用》蔡颖，薛庆，徐弘山编著，机械工业出版社5

课 程 导 引主要内容： 介 绍 机 械 CAD/CAM 基 本 概 念 、 基 本 原 理 ， CAD/CAM系统的软硬件组成、功能和配置； 数据在计算机内的存储结构以及图形处理方法； 介绍几何建模和特征建模的基本原理； 介绍计算机辅助工程设计和辅助工艺分析、辅助工 艺规划的相关知识；

对数控编程和仿真、计算机辅助制造、生产、管理 和控制等相关内容作了简要介绍； 介绍当前几种先进的制造模式和先进的制造技术。6

第一章 概述引言： 随着人们生活水平的提高，消费者的价值观正在 发生结

构性的变化，呈现出多样化与个性化，用 户对各类产品的质量，产品的更新换代的速度， 以及产品从设计、制造到投放到市场的周期都提 出了越来越高的要求。为了适应这种变化，工厂 的产品也向着多品种、中小批量方向发展。要适 应这种瞬息万变的市场要求，则要求生产更具有 柔性。计算机辅助设计 (CAD) 与计算机辅助制造 (CAM) 就是满足这种新的要求而产生的一种新的 制造方法。7

第一节 CAD/CAM的基本概念一.产品的生产过程如图为产品生产过程与CAD/CAM的应用过程

二.CAD/CAM的基本概念1.CAD (Computer Aided Design) 广义的CAD包括设计和分析两个方面。

是指以计算机为辅助手段来完成整个产品的设计过程； 2.CAM ( Computer Aided Manufacturing)通过计算机与生产设备直接的或间接的联系，进行规 划、设计、管理和控制产品的生产制造过程。主要包 括使用计算机来完成数控编程、加工过程仿真、数控 加工、质量检验、产品装配、调试这些工作。9

二.CAD/CAM的基本概念3. CAPP(Computer Aided Process Planning) 借助计算机来完成毛坯设计，工艺规程设计，工装设 计等任务，称为CAPP。

4.CAD/CAM集成技术 CAD产生的图纸直接被 CAPP、CAM 以及以后的 CIMS 所利用，这就是CAD/CAM集成。 CAD/CAM 系 统 的 集 成 就 是 把 CAD 、 CAM 、 CAE 、 CAPP 、NCP (数控编程)以及PPC(生产计划与控制) 等各种不同功能的软件有机的结合起来，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。10

三.CAD/CAM的组成CAD/CAM 系统由硬件和软件两部分组成。

1.硬件组成硬件组成主要是指计算机及各种配件设备，如各

种档次的计算机、打印机、绘图机、数控机床等。1)对硬件的主要要求是：

具备强大的人机交互功能 需要有相当大的外存储容量 良好的联网通信功能

1.硬件组成2)CAD/CAM硬件的类型 根据系统总体配置、组织方式及所用计算机的 不同，有不同的分类方法。 (1)按系统总体配置分类 主机系统 成套系统 超级微型工作站 个人计算机系统13

1.硬件组成(2)按系统的组织方式分类

单机系统：由一台计算机加上输入和输出设备提供给单一用户使用的系统。

联机系统：由一组连接成网络的多台计算机组成，网络内的计算机可以各司其职。

2.软件组成软件组成一般包括系统软件、支撑软件和应用软件。1)系统软件

主要负责管理硬件资源和各种软件资源，它面向所有用户，是计算机的公共性底层管理软件，即系统开 发平台，系统软件主要包括三个部分：管理和操作程 序、维护程

序和用户服务程序。 CAD/CAM 系统中比较流行的操作系统有：小型工

作站上用的 VMS ;超级小型机用 UNIX 和XENIX ,微机 上 用 的 为 MS-DOS 、 PC-DOS 、 OS/2 、 UNIX 、 WINDOWS和XENIX。15

2.软件组成2)支撑软件 绘图软件 例如 Auto CAD绘图软件 几何建模软件 例如 Pro-E UG 软件 有限元分析软件 例如 SAP软件 优化方法软件 例如 OPB软件 数据库系统软件 例如 ORACLE SQL Server 数 据库系统软件、FOXBASE、FOXPRO等 系统运动学/动力学仿真软件 例如 ADAMS机械 动力学自动分析软件 网络系统软件 NOVELL公司的NET WARE16

2.软件组成3)应用软件

应用软件是用户为了解决某个实际问题在支撑软件的基础上经过二次开发出来的软件。

3.CAD/CAM系统的选型和配置随着软件及硬件的发展，特别是计算机网络技术的出现， CAD/CAM 系统正在向集成化、智能化、

标准化和网络化发展。由于 CAD/CAM 系统投资相对较大，如何科学、 合理的选择适合本企业的系统，应经过详细的考查 与分析。一般要进行如下考虑：

3.CAD/CAM系统的选型和配置1)根据企业的特点、规模、追求目标及发展趋势等因素，确定应具有的系统功能。 2)从整个产品设计、制造周期中各个阶段的工作要 求出发，考核拟选用的系统各模块的功能，包括其 开放性和集成性等特点。然后，根据性能价格比选

择合适的硬件与软件环境。3)考虑如何有效使用管理系统，并使其发挥应有的

作用，为企业创造良好的效益。19

四.CAD/CAM功能与任务1.CAD/CAM系统的基本功能 图形显示功能 输入输出功能

存储功能 交互功能 (即人机接口)

第一款鼠标

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/usm4.html