【正文】 CIM （ Computer Integrated Manufacturing）是 CAD/CAM 技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，其最終目標是以企業(yè)為對象，借助于計算機和信息技術(shù)，使生產(chǎn)中各部分從經(jīng)營決策、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)準備到生產(chǎn)實施及銷售過程中，有關(guān)人、技術(shù)、經(jīng)營管理三要素及其形成的信息流、物流和價值流有機集成并優(yōu)化運行，從而達到產(chǎn)品上市快、高質(zhì)、低耗、服務(wù)好，增強企業(yè)競爭力。 ‘ 高速發(fā)展 ’ 是在 90年代中期 (幾乎與國際同步 )。 2022 PTC 30 第二節(jié) CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用 CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展歷程 ?概念的提出：是 20世紀 50年代末 60年代初，由美國麻省理工學院的 APT（ Automatically Programmed Tools）程序的發(fā)展基礎(chǔ)上提出的用于自動程序設(shè)計的數(shù)控機床工具。 含義： 指設(shè)計與制造過程中的 CAD、 CAPP和 CAM三個環(huán)節(jié)的軟件集成，以實現(xiàn)各模塊之間信息的自動傳遞和交換。 2022 PTC 25 有代表意義的 CAD/CAM單項技術(shù) ?計算機輔助繪圖，簡稱 CAG(Computer Aided Graphics) ?計算機輔助工程分析，簡稱 CAE(Computer Aided Engineering) ?計算機輔助工藝設(shè)計，簡稱 CAPP(Computer Aided Process Planning) ?計算機輔助數(shù)控編程，簡稱 NCP(Number Control Programming) ?計算機輔助夾具設(shè)計，簡稱 CAFD (Computer Aided Fix Design) ?企業(yè)資源計劃，簡稱 ERP(Enterprise Resource Planning) ?計算機輔助質(zhì)量控制，簡稱 CAQ(Computer Aided Quality ) ?產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，簡稱 PDM(Product Data Management) ?虛擬設(shè)計，簡稱 VRCAD(Virtual RealityCAD ) ?虛擬制造，簡稱 VM(Virtual Manufacturing) 169。 2022 PTC 24 CIMS技術(shù) 產(chǎn)生前提： 為了使計算機輔助技術(shù)給企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟效益，增強市場競爭力。 ，將產(chǎn)品數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成中性文件，如初始圖形交換文件（ IGES）、產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換標準文件（ STEP）。 2022 PTC 20 計算機輔助制造 刀具軌跡仿真 169。 169。 2022 PTC 16 CAPP的基本概念及 CAPP的基本功能 ?CAPP的功能 1）毛坯設(shè)計 2）加工方法選擇 3）工藝路線制定 4）工序設(shè)計 5）刀夾具設(shè)計 其中工序設(shè)計又包含機床和刀具選擇、切削用量選擇及加工余量分配以及工時定額計算。 2022 PTC 14 CAD的基本概念及 CAD系統(tǒng)基本功能 ?CAD系統(tǒng)功能模型 CAD 新產(chǎn)品開發(fā)計劃 產(chǎn)品要求 性能規(guī)格 零件圖、裝配圖 產(chǎn)品設(shè)計文件 零件信息文件 設(shè)計知識 數(shù)據(jù)庫 CAD軟件 計算機硬件系統(tǒng) 169。 工程數(shù)據(jù)庫： 對數(shù)據(jù)、圖形、文檔等進行信息進行存儲和管理。 169。 1989年被美國工程科學院評為 1964年以來當代最杰出貢獻的十項工程技術(shù)之一。 10） 能夠?qū)?Pro/E模型圖轉(zhuǎn)化為工程圖 。 169。 學會手工編制數(shù)控加工程序 。 2022 PTC 5 本課程的主要目的和任務(wù) 1) 了解 CAD/CAM的基本概念，系統(tǒng)基本構(gòu)成。 2022 PTC 1 CAD/CAM 計算機輔助設(shè)計和輔助制造 講授：戚江波 天津工業(yè)大學機電學院機制教研室 169。 2022 PTC 2 本課程授課方法 ?課堂講授 ?上機 ?平時成績 +結(jié)課考試 169。 2) 掌握計算機繪圖的基本方法和理論 。 5) 了解工程分析所用理論和方法 ， 了解有限元和優(yōu)化設(shè)計方法的使用和常用軟件 。 2022 PTC 6 本課程的主要目的和任務(wù) 7) 了解現(xiàn)代先進制造技術(shù)的發(fā)展方向和目前水平 。 169。 169。 2022 PTC 10 CAD的基本概念及 CAD系統(tǒng)基本功能 ?CAD系統(tǒng)的主要功能 ? 概念設(shè)計 (草圖設(shè)計 ) ? 結(jié)構(gòu)設(shè)計 (零件設(shè)計 ) ? 裝配設(shè)計 ? 復(fù)雜曲面設(shè)計 ? 真實感及渲染 ? 繪制工程圖樣 ? 工程分析 ? 數(shù)據(jù)交換接口等 169。 169。 2022 PTC 15 CAPP的基本概念及 CAPP的基本功能 計算機輔助工藝過程設(shè)計 (CAPP) ? 定義： 指人與計算機組成的系統(tǒng)中，根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計階段給出的信息，人機交互地或自動地確定產(chǎn)品加工方法和工藝過程。 169。 2022 PTC 19 計算機輔助制造 計算機輔助制造 CAM ?狹義 CAM: 通常是指計算機輔助數(shù)控加工程序的編制，包括刀具路徑規(guī)劃、刀位文件生成、刀具軌跡仿真、 NC代碼生成以及與數(shù)控機床數(shù)控裝置的軟件接口等 。 2022 PTC 21 計算機輔助制造 ?狹義 CAM系統(tǒng)功能模型 CAM 工藝路線文件 工藝內(nèi)容文件 零件信息 NC加工程序 NC監(jiān)測程序 加工設(shè)備 數(shù)據(jù)庫 CAM軟件 計算機硬件系統(tǒng) 169。 ，并將其轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)所需格式后生產(chǎn)零件工藝過程。 CIMS — Computer Integrated Manufacturing System： 將生產(chǎn)信息以及生產(chǎn)管理過程所需的全部信息進行集成。 2022 PTC 26 現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計過程 169。 優(yōu)點： 發(fā)揮最大經(jīng)濟效益。這種語言是通過對刀位軌跡的描述來實現(xiàn)計算機輔助自動數(shù)控編程的系統(tǒng)，在發(fā)展這一程序系統(tǒng)的時候，人們就提出了一種設(shè)想，不描述刀位軌跡，而是直接描述被加工件的尺寸和形狀，由此產(chǎn)生了人機協(xié)同設(shè)計加工的設(shè)想，并開始了計算機圖形學的研究。 目前的 CAD/CAM軟件有高華 CAD、開目 CAD、 CAXA等等。 169。 169。 特點： 以 “ 數(shù)字化 ” 樣機代替實物樣機進行仿真、分析，縮短開發(fā)周期、降低開發(fā)成本。 169。 2022 PTC 40 第三節(jié) CAD/CAM系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)軟件 操作系統(tǒng)： CPU管理、內(nèi)存 管理、輸入輸出管理、文件管理。 169。 工程分析軟件： NASTRAN、 ANSYS 綜合集成型支撐軟件 這類軟件功能比較完備，綜合提供了設(shè)計、造型分析、數(shù)控編程等多種功能。 169。 2022 PTC 46 計算機硬件組成 存儲器 內(nèi)存 外存 輸入設(shè)備 輸出設(shè)備 運算器 控制器 ＣＰＵ 總線 169。 169。 在 CAD/CAM系統(tǒng)中已占主流。 外部存儲器 訪問速度慢 永久性 價低 169。 2022 PTC 52 輸入設(shè)備 鼠標 是在圖形用戶界面下實現(xiàn)指針定位的最常見輸入設(shè)備，常用的鼠標器有機械式和光電式兩種。 169。 2022 PTC 57 系統(tǒng)軟件 操作系統(tǒng)： CPU管理、內(nèi)存管理、 輸入輸出管理、文件管理。 2022 PTC 59 支撐軟件 有專門的軟件公司開發(fā)。 （ AutoCAD、 PICAD、開目 CAD、高華 CAD、華正等） 三維設(shè)計 CAD系統(tǒng)： MDT、 Solidworks、 Solidedge等。 如： IDEAS、 UGII、 CATIA、 PROE、 CAXA等。 2022 PTC 64 數(shù)據(jù)管理技術(shù) CAD/CAM的數(shù)據(jù)： 產(chǎn)品的物理特性 材料性能 數(shù)學模型 零件規(guī)格 幾何形體描述 測試數(shù)據(jù) 各種設(shè)計標準和規(guī)范 169。 169。 缺點：數(shù)據(jù)的冗余度大（ ）； 缺乏數(shù)據(jù)的獨立性不能實現(xiàn)以記錄和數(shù)據(jù) 為單位的數(shù)據(jù)共享（修改數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就得修 改應(yīng)用程序）； 沒有集中的數(shù)據(jù)管理，難以保證數(shù)據(jù)的完 整性和安全性。其核心部分是： 數(shù)據(jù)庫的管理系統(tǒng)（ DBMS, Data Base Management System） 169。 169。 工程數(shù)據(jù)庫