【正文】 限元分析、可靠性分析、動態(tài)分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)、常規(guī)計(jì)算。 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(jì) (草圖設(shè)計(jì) ) ? 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (零件設(shè)計(jì) ) ? 裝配設(shè)計(jì) ? 復(fù)雜曲面設(shè)計(jì) ? 真實(shí)感及渲染 ? 繪制工程圖樣 ? 工程分析 ? 數(shù)據(jù)交換接口等 169。 2022 PTC 9 CAD的基本概念及 CAD系統(tǒng)基本功能 (CAD) ?概念：工程技術(shù)人員在人和計(jì)算機(jī)組成的系統(tǒng)中以計(jì)算機(jī)為工具，輔助人類完成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、分析（有限元分析、仿真模擬）、繪圖等工作，并達(dá)到提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低產(chǎn)品成本的目的。 169。目前 CAD/CAM技術(shù)廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、航空、航天、汽車、船舶、紡織、輕工及建筑等各個(gè)領(lǐng)域，它的應(yīng)用水平已成為衡量一個(gè)國家技術(shù)發(fā)展水平及工業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志。 169。 9） 能夠熟練應(yīng)用 Pro/E軟件進(jìn)行產(chǎn)品建模 、 組裝 、 分析及編程 。 2022 PTC 6 本課程的主要目的和任務(wù) 7) 了解現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展方向和目前水平 。 了解計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)的基本步驟 、方法 、 內(nèi)容 。 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(jì)方法的使用和常用軟件 。 4) 掌握數(shù)控自動編程方法 ， 了解各種常用自動變成軟件。 2) 掌握計(jì)算機(jī)繪圖的基本方法和理論 。 2022 PTC 4 第一部分 緒論 本課程總體可分為兩部分： CAD/CAM理論基礎(chǔ)及其應(yīng)用 Pro/E軟件為例來講述實(shí)體建模的方法 169。 2022 PTC 2 本課程授課方法 ?課堂講授 ?上機(jī) ?平時(shí)成績 +結(jié)課考試 169。169。 2022 PTC 1 CAD/CAM 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和輔助制造 講授：戚江波 天津工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院機(jī)制教研室 169。 2022 PTC 3 參考教材 1. Pro/ENGINEER 中文野火版 詹友剛 機(jī)械工業(yè)出版社 2. CAD/CAM技術(shù) (第 2版 ) 寧汝新 機(jī)械工業(yè)出版社 169。 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。 3) 建立工程數(shù)據(jù)庫基本概念 ， 掌握 CAD/CAM建?；痉椒?了解各建模方法的區(qū)別 。 學(xué)會手工編制數(shù)控加工程序 。 6)了解 CAPP的基本方法和內(nèi)容 ， 掌握各種 CAPP系統(tǒng)的基本理論和使用 。 169。 8） 了解 Pro/E軟件的功能特點(diǎn) 。 10） 能夠?qū)?Pro/E模型圖轉(zhuǎn)化為工程圖 。 2022 PTC 7 第一章 CAD/CAM技術(shù)概述及其系統(tǒng)的支撐環(huán)境 CAD/CAM技術(shù)的重要性： CAD/CAM技術(shù)是隨著信息技術(shù)的發(fā)展而形成的一門新技術(shù)，它的應(yīng)用和發(fā)展引起了社會和生產(chǎn)的巨大變革，因此 CAD/CAM技術(shù)被視為 20世紀(jì)最杰出的工程成就之一。 1989年被美國工程科學(xué)院評為 1964年以來當(dāng)代最杰出貢獻(xiàn)的十項(xiàng)工程技術(shù)之一。 2022 PTC 8 第一節(jié) CAD/CAM技術(shù)的基本概念 、基本概念（ CAD、 CAM、 CAPP、 CAE） ?CAD：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（ Computer aided design） ?CAM：計(jì)算機(jī)輔助制造（ Computer Aided Manufacturing） ?CAPP：計(jì)算機(jī)輔助工藝過程 （ Computer Aided Process Planning） ?CAE：計(jì)算機(jī)輔助分析（ Computer aided engineering） 169。 169。 2022 PTC 11 CAD的基本概念及 CAD系統(tǒng)基本功能 ? CAD系統(tǒng)的組成 圖形系統(tǒng)： 幾何造型、自動繪圖（二維工程圖、三維實(shí)體圖）、動態(tài)仿真。 工程數(shù)據(jù)庫： 對數(shù)據(jù)、圖形、文檔等進(jìn)行信息進(jìn)行存儲和管理。 2022 PTC 12 CAD的基本概念及 CAD系統(tǒng)基本功能 零件造型 169。 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(jì)劃 產(chǎn)品要求 性能規(guī)格 零件圖、裝配圖 產(chǎn)品設(shè)計(jì)文件 零件信息文件 設(shè)計(jì)知識 數(shù)據(jù)庫 CAD軟件 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng) 169。 ? 傳統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)方法局限性 ① 手工編制強(qiáng)度大、效率低； ② 設(shè)計(jì)周期長； ③ 設(shè)計(jì)質(zhì)量依賴于工藝人員的水平； ④ 難以最優(yōu)化、標(biāo)準(zhǔn)化。 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(jì) 2）加工方法選擇 3）工藝路線制定 4）工序設(shè)計(jì) 5）刀夾具設(shè)計(jì) 其中工序設(shè)計(jì)又包含機(jī)床和刀具選擇、切削用量選擇及加工余量分配以及工時(shí)定額計(jì)算。 2022 PTC 17 CAPP的基本概念及 CAPP的基本功能 ?CAPP的功能模型 CAPP 工 藝 知 識 數(shù) 據(jù) 庫 圖 形 系 統(tǒng) 零件幾何信息 工時(shí)定額文件 工藝路線文件 零件毛坯圖、工序圖 零件工藝信息 工藝內(nèi)容文件 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng) 169。 169。 ?廣義 CAM: 一般是指利用計(jì)算機(jī)輔助完成從生產(chǎn)準(zhǔn)備到產(chǎn)品制造整個(gè)過程的活動，包括工藝過程設(shè)計(jì)、工裝設(shè)計(jì)、 NC自動編程、生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃、生產(chǎn)控制、質(zhì)量控制等。 2022 PTC 20 計(jì)算機(jī)輔助制造 刀具軌跡仿真 169。 2022 PTC 22 CAD/CAM系統(tǒng)的工作過程 選擇設(shè)計(jì)方案 輸入設(shè)計(jì)要求 三維幾何造型及產(chǎn)品模型 滿足產(chǎn)品要求 ? 輸出圖樣及文件 CAPP NC自動編程 加工模擬 滿足設(shè)計(jì)要求 ? 加工制造 最優(yōu)化 設(shè)計(jì) 應(yīng)力應(yīng)變等 工程分析 裝配仿真 運(yùn)動仿真 物性 分析 圖形庫 設(shè)計(jì)參數(shù) 數(shù)據(jù)庫 NC 代碼庫 工藝庫 修改 設(shè)計(jì) Y Y N N CAD CAM 程序庫 刀具切削 用量庫 i a c M 169。 ，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(biāo)準(zhǔn)文件（ STEP）。 、 CAPP系統(tǒng)生產(chǎn)數(shù)控編程所需數(shù)據(jù)并按一定標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的中性文件 數(shù)據(jù)控制程序，這樣所生成的集成系統(tǒng)表達(dá)式為CAD/CAPP/CAM，簡寫為 CAD/CAM。 2022 PTC 24 CIMS技術(shù) 產(chǎn)生前提： 為了使計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)給企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)市場競爭力。 實(shí)現(xiàn) CIMS的核心技術(shù)是 CAD/CAM集成。 2022 PTC 25 有代表意義的 CAD/CAM單項(xiàng)技術(shù) ?計(jì)算機(jī)輔助繪圖，簡稱 CAG(Computer Aided Graphics) ?計(jì)算機(jī)輔助工程分析，簡稱 CAE(Computer Aided Engineering) ?計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)，簡稱 CAPP(Computer Aided Process Planning) ?計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控編程，簡稱 NCP(Number Control Programming) ?計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)，簡稱 CAFD (Computer Aided Fix Design) ?企業(yè)資源計(jì)劃，簡稱 ERP(Enterprise Resource Planning) ?計(jì)算機(jī)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(jì)，簡稱 VRCAD(Virtual RealityCAD ) ?虛擬制造，簡稱 VM(Virtual Manufacturing) 169。 2022 PTC 27 產(chǎn)品生產(chǎn)過程與 CAD/CAM過程鏈 工藝設(shè)計(jì) 加工、裝配 市場需求 產(chǎn) 品 產(chǎn)品設(shè)計(jì) 概念設(shè)計(jì) 任務(wù)規(guī)劃 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 施工設(shè)計(jì) 毛坯設(shè)計(jì) 工藝路線設(shè)計(jì) 工序設(shè)計(jì) 刀卡量具設(shè)計(jì) NC編程 加工仿真 檢 測 N