现代制造系统2

第二章 CAD/CAM技术 z发展概况 z 40年代第一台计算机； z 50年代第一台NC机床； z 60年代出现交互式图形显示设备； z 70年代出现工作站和造型技术、数据库技术； z 80年代出现智能机器人技术和专家系统。 CAD/CAM概述 z CAD/CAM历经四个阶段: z 形成阶段 z 发展阶段 z 提高阶段 z 集成阶段 z 发展动力：市场环境 z 设计环境 z 制造环境 z 主要服务领域：机械、电子、宇航、建筑、轻 纺、管道敷设等产品的总体设计、外形设计、 结构设计、优化设计、运动机构的模拟设计、 有限元分析的前后置处理、物体质量特性计 算、工艺过程设计、数控加工、检验测量等环 节。 CAD/CAM概述 zCAD/CAM涉及的学科领域： z 计算机科学、计算数学、计算几何、计算机图 形学、数据结构、数据库、数控技术、软件工 程、仿真技术、机器人学、人工智能等 CAD/CAM概述 我国的发展 z 始于航空工业：SKC-1、SKC-2、SKC-3等数控 加工自动编程系统 z 造船工业用在船体的数学放样、线型光顺、绘 图等。 z 进入二十世纪八十年代后CAD/CAM技术得到了 迅速发展。 CAD概述 z CAD中人与计算机密切合作，在决定设计策 略、信息处理、修改设计及分析计算等方面发 挥各自的特长，必然能提高设计质量、缩短设 计周期、降低设计费用。 设计过程 z 确定设计要求 z 确立问题 z 综合归纳 z 解析及优化 z 评价 LEC评价法下载LEC评价法下载评价量规免费下载学院评价表文档下载学院评价表文档下载 z 图形显示 概念设计 初步设计 详细设计 定型、批生产 试加工制造 评价 评价 评价 设计、评 价、 再设计的反 复迭代过 程，设计周 期长。 CAD应用 z 产品建模、几何造型 z 工程分析 z 设计的审核和评价 z 自动绘图 z 零件的分类和编码 z 自动标注尺寸 z 自动生成材料清单（BOM） CAD涉及的基础技术 z 图形处理技术 z 工程分析技术 z 数据管理与数据交换技术 z 文档处理技术 z 软件设计技术 CAM概述 z定义 z 广义CAM：一般指利用计算机辅助完成从毛坯 到产品制造过程中的直接和间接的活动。包括 工艺准备、生产作业 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 、物流过程的运行控 制、生产控制、质量控制等。 广义CAM z 其中工艺准备包括CAPP、CAT（CAD、CAM）、 计算机辅助NC程序、工时定额和材料定额的编 制等内容； z 物流过程的运行控制包括加工、装配、检 验、输送、存储等过程的物流控制。 z 更广义的CAM ，除上述内容外还包括MRP、成 本控制、库存控制等管理软件以及NC机床、机 器人等数控硬件。 广义CAM 狭义CAM z 常指工艺准备或其中某些活动应用计算机，在 CAD/CAM系统中的CAM常指数控程序的编制。 CAM应用 z 一、直接应用：计算机通过接口直接与物流系 统连接，用以控制、监视、协调物流过程。 z 1 物流运行控制：根据生产作业计划和生产 进度信息控制物流流动。 z 2 生产控制：随时收集和记录物流过程的数 据，当发现工况（如完工的数量、时间等）偏 离作业计划时，即予以协调与控制。 直接应用 z 3 质量控制 z 通过现场检测，随时记录质量数据，当 发现偏离或即将偏离预定质量指标时，向工序 作业级发出命令，予以校正。 间接应用 z 计算机辅助工艺过程规划CAPP z 计算机辅助数控加工程序编制CANCP z 计算机辅助工装设计CAT z 计算机辅助作业计划编制 CAD/CAM系统 需求分析 可行性研究与分析 概念设计 设计模型 设计分析设计优化设计评价设计结果 工艺过程 设计 工序规划 刀具计划 材料计划 加工编程 加工 检验 装配 运输 市场 CAD/CAM系统硬件 z 主机：大型机、小型机、微机等。 z 图形输入：扫描仪、鼠标、数字化仪等。 z 图形输出：显示器、打印机、绘图仪。 z NC机床、CMM、机器人等。 CAD/CAM系统软件 z 单功能系统： z GDS、MEDUSA、ROMULUS z 通用型系统 z CADAM、UGII、CATIA、Pro-Engineer z Solidworks CAD/CAM系统应具备的功能 z 曲面造型 z 实体造型 z 工程分析和数值计算功能 z 机构分析和仿真功能 z 二、三维图形的转换功能 z 三维几何模型的显示处理功能 z FEM网格自动生成功能 z 优化设计功能 z 数控加工的功能 z 信息处理和信息管理功能 CAD/CAM系统应具备的功能 建模技术 z三维几何的重要性 z线框模型 z立体模型：曲面造型、实体造型 z特征造型 z参数化造型 CAD/CAM技术发展趋势 z传统机械设计/制造过程 z分离（独立）式CAD/CAM z CAD/CAM的集成 z 专用接口 z 通用接口：DXF、IGES、STEP z 数据库 z 集成化 z 集成的目标： z 信息共享，避免不必要的重复和冗余。 z 集成的原则：10条 z 集成的内容：硬件集成、软件集成 CAD/CAM技术发展趋势 z 智能化 z 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 化 CAD/CAM技术发展趋势 PDM技术 z PDM：Product Data Management z 定义一： z PDM是管理所有与产品相关的信息和过 程的技术；与产品相关的所有信息，即描述产 品的各种信息，包括零部件信息、结构配置、 文件、CAD档案、审批信息等；与产品相关的 所有过程，即对这些过程的定义和管理，包括 信息的审批和发放。 z 定义二： z PDM是为企业设计和生产构筑一个并行产 品艺术环境（由供应、工程设计、制造、采 购、销售与市场、客户构成）的关键使能技 术。一个成熟的PDM系统能够使所有参与创 建、‘交流’、维护设计意图的人，在整个产品 生命周期中自由共享和传递与产品相关的所有 异构数据。 z 异构数据 z 与产品相关的过程 z 并行环境 z 产品生命周期 RDBMS O-OMS 用户界面开发工具 工作站 界面 VB 界面 NET 界面 用户 自定义 系统 管理 工作 环境 文档 管理 流程 管理 配置 管理 项目 管理 界面层 功能层 对象层 支持层 PDM的体系结构 PDM的功能简介 z 1 电子资料室及文档管理 z Data Vault & Document Management z 电子资料室是PDM的核心，它建立在RDBMS 之上，主要保证数据的安全性和完整性，并支 持各种查询与检索功能。 z 通过建立在数据库之上的相关联的文本型 记录，实现文档的层次与联系控制、封装管理 应用系统（如CAD、CAPP、字处理软件、图象 管理与编辑等），方便地实现以产品数据为核 心的信息共享。 z 2 产品配置管理 z Product Configuration Management z 以电子资料室为底层支持，以BOM为其组 织核心，把定义最终产品的所有工程数据和文 档联系起来，对产品对象及其相互之间的联系 进行维护和管理。 z 产品对象之间的联系不仅包括产品、部 件、组件、零件之间多对多的装配联系，而且 包括其它的相关数据，如制造数据、成本数 据、维护数据等。 z PCM能够对应不同的生产阶段，生成相应 的产品结构视图，如设计视图、工艺视图、采 购视图、生产视图等。 z 3 工作流程管理功能 z Work Flow or Process Management z 主要实现产品的设计与修改过程的跟踪与 控制。包括工程数据的提交与修改控制或监视 审批、文档的分发控制、自动通知控制等。 z 4 分类及检索功能 z Sorting & Searching Function z 包括零件数据库的接口、基于内容而不是 基于分类的检索和构造电子资料室属性编码过 滤器的功能 z 5 项目管理 工程项目管理制度介绍工程项目管理课程设计政府投资项目管理意见建设工程项目管理合同工程项目管理培训总结 功能 z Project Management z 为管理者提供每时每刻项目和活动的状态信 息，通过PDM与流行的项目管理软件包的接 口，还可以获得资源的规划及关键路线的报 告。 z 有人认为PDM还应具有以下功能： z 查看和圈阅功能 z 扫描和成像功能 z 电子协作功能 PDM的优点、类型及作用 z 1 优点 z （1）缩短上市时间 z （2）提高设计效率和提高生产效益 z （3）提高设计与制造的准确性 z （4）保护数据完整性 z （5）更好地利用富有创造力的团队精神 z （6）使用舒适 z （7）更好地控制项目 z （8）更好地管理工程变更 z （9）向全面质量管理迈进的重要一步 z 2 PDM类型 z 按管理对象分： z （1）电子文档管理 z （2）面向产品管理 z 按管理的范围分： z （1）部门级PDM z （2）企业级PDM z 按数据分布形式分： z （1）全分布式PDM系统 z （2）准分布式PDM系统 z 3 PDM系统的作用 z （1）起到工程师工作环境的作用，支持小组 工作。 z （2）当所有新的或经变更的数据产生时，能 精确地采集这些数据。 z （3）保存数据，并精确地标识它属于哪一版 本。 z （4）按工程师要求调用数据。 z （5）有效地跟踪工程师所采取的每一步骤。 第二章习题与思考题 z 1 CAD/CAM系统一般有几种类型?各有什么 作用? z 2 为什么要使用计算机辅助技术?有什么好处? z 3 图2-6和图2-7 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示了两个三维物体的线框图. 但它们可能有几种解释,列出你能想到的几种解 释. z 4 为什么要把CAD和CAM集成起来?它有什么 好处?