CADCAM+系统中的仿真
使用CAD进行机械模拟与仿真的方法
使用CAD进行机械模拟与仿真的方法随着科技的进步和发展，计算机辅助设计（CAD）已经成为现代工程设计的重要工具。
CAD软件不仅可以帮助工程师们更高效地设计和绘制各种机械图纸，还可以进行机械模拟和仿真。
在本篇文章中，我们将介绍使用CAD进行机械模拟与仿真的方法。
首先，在进行机械模拟与仿真之前，我们需要了解CAD软件中的一些基本操作和功能。
常见的CAD软件有AutoCAD、Solidworks和Catia等。
在这些软件中，我们可以使用鼠标和键盘进行绘制和编辑，也可以利用各种工具和命令来完成不同的功能。
在进行机械模拟与仿真时，我们需要熟悉CAD软件中的3D建模和装配功能。
首先，我们需要进行机械零件的3D建模。
在CAD软件中，我们可以使用各种绘图工具和命令来创建各种机械零件的3D模型。
通过绘制各种几何图形，如线、圆、矩形和多边形，我们可以创建出所需的零件形状。
同时，我们还可以利用CAD软件的参数化建模功能，控制零件的尺寸和形状。
通过调整参数的数值，我们可以快速修改零件的大小，并观察其对整个机械系统的影响。
其次，我们需要进行机械装配。
在CAD软件中，我们可以将各个零件组装起来，形成一个完整的机械系统。
通过使用装配工具和命令，我们可以将零件按照设计要求进行定位、旋转和连接。
同时，我们还可以设置零件之间的约束关系，如固定、相对运动和顺序装配等。
通过进行装配，我们可以检查各个零件之间的配合情况和运动轨迹，确保机械系统的正常运行。
最后，我们可以利用CAD软件进行机械模拟与仿真。
在CAD软件中，我们可以设置各个零件的材料属性和物理特性，并模拟出机械系统在不同条件下的运行情况。
通过施加力和约束条件，我们可以观察机械系统受力情况、位移和变形等。
同时，我们还可以进行动态仿真，模拟机械系统的运动行为和响应情况。
通过分析仿真结果，我们可以优化设计方案，改进机械系统的性能和可靠性。
总结起来，使用CAD进行机械模拟与仿真需要掌握3D建模和装配的基本操作和功能。
如何在CAD中进行仿真模拟
如何在CAD中进行仿真模拟CAD（Computer-Aided Design，计算机辅助设计）软件在现代工程设计中扮演着重要的角色。
除了基本的几何绘制功能外，CAD软件还提供了丰富的仿真模拟功能，可以在设计阶段对各种参数进行测试和分析。
本文将介绍如何在CAD中进行仿真模拟，帮助读者更好地利用CAD软件进行工程设计。
首先，为了进行仿真模拟，我们需要选择适合的CAD软件。
目前市场上有许多不同的CAD软件，包括AutoCAD、SolidWorks、CATIA 和Creo等。
这些软件都提供了仿真模拟功能，但操作方式和界面略有不同。
在选择CAD软件时，建议考虑自身实际需求和预算，并选择符合需求的工具。
一旦选择了合适的CAD软件，我们就可以开始学习如何进行仿真模拟。
首先，打开CAD软件并导入我们需要进行仿真的设计图。
通常，CAD软件支持多种文件格式，如DWG、DXF和STEP等。
选择适合的文件格式导入设计图，确保设计图在CAD软件中准确无误地显示。
接下来，我们需要定义仿真的目标和条件。
例如，如果我们想仿真一个机械零件的强度和变形情况，我们可以定义施加在零件上的力和材料的物理特性。
在CAD软件中，通常有不同的仿真模块可供选择，如结构力学、流体力学和热传导等。
根据需要选择合适的仿真模块，并在模块中设置仿真的目标和条件。
设置好仿真目标和条件后，我们可以进行网格划分。
在进行仿真模拟时，CAD软件会自动将设计图划分为许多小单元，称为网格。
网格的划分精度和密度将影响仿真的准确性和计算时间。
通常，我们可以根据设计的复杂性和时间预算来选择网格划分的合适级别。
完成网格划分之后，我们可以进行仿真计算。
CAD软件会根据设置的目标和条件，在每个网格单元中求解相应的物理方程。
根据仿真模块的不同，我们可以获得不同的仿真结果，如应力分布、位移场和流场等。
这些结果可以帮助我们评估设计的可行性和性能，并进行必要的调整和优化。
最后，我们可以对仿真结果进行分析和展示。
虚拟现实技术在CAD_CAM中的应用
虚拟现实技术在CAD/CAM中的应用虚拟现实(VR)是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统。
虚拟环境是由计算机生成的，通过视、听、触觉等作用，使用户产生身临其境感觉的交互式视景仿真。
虚拟环境系统是由计算机图形学、图像处理与模式识别、智能接口、多传感器、语音处理与音像、网络、并行处理等技术和高性能计算机系统等不同功能、不同层次的子系统所构成的大型综合集成环境。
虚拟现实技术是综合性极强的高新技术，在军事、医学、设计、艺术、娱乐等多个领域得到了广泛的应用。
虚拟现实营造一个逼真的虚拟现实环境，需要大量的三维图形计算，一般需要超级计算机的支持。
近几年，计算机的性能快速提高，已经能在微机上进行CAD/CAM的虚拟现实研究和应用。
对身临境的真实感和对超越现实的虚拟性，以及建立个人能够沉浸其中，具有交互作用的多维信息系统的追求，推动了虚拟现实技术在CAD/CAM中的应用与发展。
CAD/CAM的虚拟现实技术涉及CAD/CAM各个学科，已显示出它的实用性，技术潜力巨大，应用前景十分广阔。
l传统的仿真与建模产品的建模和仿真，是虚拟现实技术在CAD/CAM的基本应用，CAD/CAM软件从线框造型、曲面造型发展到特征参数化实体造型，反映了制造领域对几何建模技术的需求。
造型仿真是通过对系统模型的实验，研究一个存在的或设计中的系统，包括技术系统，如机械、汽车、机电、声学、热学等。
CAD/cAM等工程领域应用仿真技术，可以降低系统的研制成本，提高系统实验、调试和训练过程的安全性。
在CAD/CAM中计算机仿真已经应用于如下几个方面:(l)机构运动轨迹方式的仿真;(2)构件受力的有限元分析;(3)机器装配整体性能模拟;(4)工程构件破坏性实验分析。
工程结构在各种荷载作用下的反应及其破坏特征和极限承载力是设计人员关心的重点技术参数。
当结构形式特殊、荷载及材料特性复杂时，人们往往求助于模型试验来测定其受力性能。
做小比例模型试验，难以完全反映结构的实际情况。
CADCAM软件系统
CADCAM软件系统引言CADCAM软件系统是一种广泛应用于机械设计和制造领域的计算机辅助设计与计算机辅助制造系统。
它通过将计算机技术与机械工程学相结合，实现了产品设计、模拟分析和数控加工等工艺的自动化和集成化。
本文将介绍CADCAM软件系统的根本概念、工作原理和应用领域。
概念CADCAM软件系统是由计算机辅助设计〔CAD〕系统和计算机辅助制造〔CAM〕系统组成的集成系统。
CAD系统是借助计算机进行产品设计和分析的工具，它可以实现产品的三维建模、装配设计、草图转换等功能。
CAM系统那么将CAD系统设计的产品数据转化为加工指令，用于控制数控机床进行材料加工。
CADCAM软件系统通过集成CAD和CAM两个系统，实现了从产品设计到生产制造的全过程自动化。
工作原理CADCAM软件系统的工作流程一般包括以下几个步骤：1.产品设计：使用CAD系统进行产品的三维建模、装配设计和工艺分析。
CAD系统提供了丰富的工具和功能，例如绘制草图、创立实体模型、进行运动模拟等。
2.工艺筹划：根据产品设计数据，进行工艺规划和工艺分析。
确定加工工艺和加工顺序，选择适宜的刀具和工具路径。
3.制造准备：根据工艺规划生成数控加工程序，包括刀具路径、加工顺序、加工参数等。
同时，还可以进行模拟分析，验证产品的加工可行性和质量。
4.加工控制：将生成的数控加工程序加载到数控机床中，通过数控系统控制机床进行工件加工。
CADCAM软件系统可以实现与数控系统的数据交互，实时监控加工过程。
5.加工反响：根据数控机床的加工情况，获取加工反响数据，包括加工时间、加工质量等。
反响数据可以用于优化产品设计和制造流程。
应用领域CADCAM软件系统在机械设计和制造领域有着广泛的应用。
以下是几个常见的应用领域：汽车制造在汽车制造领域，CADCAM软件系统可以用于汽车零部件的设计和制造。
通过CAD系统进行零部件的三维建模和装配设计，然后通过CAM系统生成数控加工程序，用于控制数控机床进行零部件加工。
CADCAM09-计算机仿真
计算机仿真的实现——伪随机数
• 运用某种算法产生随机数可能会破坏随机的基本 性质，因此利用算法所产生的随机数被称为伪随 机数PRN（Pseudo Random Number）。
• 伪随机数满足一定的随机性准则，但它们的产生 总是以某个称之为“种子”的确定初始值开始， 并且是一个100%确定的、重复的过程。
• E1 = 1*0.165+2*0.0825=0.33
仿真案例2
6. 结果比较
模拟结果与理论计算结果不完全一致，反映了事件发生的 随机性。只要多次实验求平均值，模拟值就会很接近理论 值。
计算机仿真
•计算机仿真就是采用计算机对数学模型进行虚拟物理仿真。
•计算机仿真的步骤一般为： 系统定义 - 建立数学模型 - 采集数据 – 编制仿真程序 – 计算机仿真 – 结果分析 – 输出仿真结果
现在希望能用某种方式把我方将要对敌人实施的20次打击 结果显现出来，确定有效射击的比率及毁伤敌方火炮的平均值。
仿真案例2
分析：
这是一个概率问题，可以通过理论计算得到相应的概率 和期望值.但这样只能给出作战行动的最终静态结果，而显示 不出作战行动的动态过程.
为了能显示我方20次射击的过程，现采用模拟的方式。
指示 正确
∨
∨
∨ ∨
２
∨ ３
∨
６
４
２
４
∨ ６
消灭敌人火炮数
０１
２
∨
∨ ∨ ∨
∨
∨
∨
∨
∨ ∨
仿真案例2
5. 理论计算
• 设：j=0 观察所目标指示不准确；j=1 观察所目标指示准 确；A0：射中敌方火炮的事件；A1：射中敌方一门火炮的 事件；A2：射中敌方两门火炮的事件．
CADCAM工程设计与仿真作业指导书
CADCAM工程设计与仿真作业指导书第1章 CAD/CAM技术概述 (4)1.1 CAD/CAM技术的发展历程 (4)1.2 CAD/CAM技术的应用领域 (4)1.3 CAD/CAM系统的基本组成与功能 (4)第2章 CAD技术基础 (5)2.1 几何建模技术 (5)2.1.1 边界表示法（Brep） (5)2.1.2 构造实体几何法（CSG） (5)2.1.3 曲线和曲面建模 (5)2.2 参数化建模技术 (5)2.2.1 参数化曲线和曲面 (5)2.2.2 参数化特征建模 (5)2.2.3 参数化设计变量 (5)2.3 变量化建模技术 (6)2.3.1 基于变量的曲线和曲面建模 (6)2.3.2 基于变量的特征建模 (6)2.3.3 变量化设计优化 (6)第3章 CAM技术基础 (6)3.1 数控编程概述 (6)3.1.1 数控编程基本概念 (6)3.1.2 数控编程发展历程 (6)3.1.3 数控编程在CADCAM系统中的作用 (7)3.1.4 数控编程基本流程 (7)3.1.5 数控编程分类及数控编程语言 (7)3.2 数控加工工艺规划 (7)3.2.1 数控加工工艺基本概念 (7)3.2.2 数控加工工艺参数选择 (7)3.2.3 数控加工工艺路线规划 (7)3.2.4 数控加工刀具选择与布局 (7)3.3 数控代码与仿真 (7)3.3.1 数控代码 (8)3.3.2 数控代码优化 (8)3.3.3 数控程序仿真 (8)第4章 CAD/CAM系统集成与数据交换 (8)4.1 CAD/CAM系统集成方法 (8)4.2 常用数据交换格式 (8)4.3 数据交换技术在CAD/CAM中的应用 (9)第5章产品设计方法与流程 (9)5.1 产品设计方法概述 (9)5.1.1 创新设计方法 (9)5.1.2 系统设计方法 (10)5.1.3 模块化设计方法 (10)5.1.4 参数化设计方法 (10)5.2 产品设计流程 (10)5.2.1 需求分析 (10)5.2.2 概念设计 (10)5.2.3 详细设计 (10)5.2.4 设计验证 (10)5.2.5 设计评审 (11)5.3 设计优化与评价 (11)5.3.1 设计优化 (11)5.3.2 设计评价 (11)5.3.3 设计迭代 (11)第6章逆向工程与快速原型制造 (11)6.1 逆向工程技术 (11)6.1.1 逆向工程原理 (11)6.1.2 逆向工程方法 (11)6.1.3 数据采集与处理 (11)6.1.4 模型重构 (11)6.2 快速原型制造技术 (11)6.2.1 快速原型制造原理 (12)6.2.2 快速原型制造分类 (12)6.2.3 常用快速原型制造工艺 (12)6.2.4 快速原型制造的应用 (12)6.3 基于逆向工程的产品开发 (12)6.3.1 产品分析 (12)6.3.2 数据采集与处理 (12)6.3.3 模型重构与优化 (12)6.3.4 快速原型制造与评价 (12)6.3.5 产品开发中的应用实例 (12)第7章计算机辅助工程分析 (12)7.1 有限元分析技术 (12)7.1.1 有限元方法原理 (12)7.1.2 有限元建模与网格划分 (12)7.1.3 有限元求解与结果分析 (12)7.2 计算流体力学分析 (13)7.2.1 计算流体力学概述 (13)7.2.2 流体动力学基本方程组 (13)7.2.3 CFD建模与网格划分 (13)7.2.4 CFD求解与结果分析 (13)7.3 多物理场分析 (13)7.3.1 多物理场分析概述 (13)7.3.2 多物理场分析的基本方程 (13)7.3.3 多物理场建模与求解 (13)7.3.4 多物理场结果分析 (13)第8章机械加工过程仿真 (14)8.1 刀具路径规划与优化 (14)8.1.1 刀具路径规划原则 (14)8.1.2 刀具路径优化方法 (14)8.2 加工过程物理仿真 (14)8.2.1 物理仿真概述 (14)8.2.2 物理仿真方法 (14)8.3 加工过程可视化与虚拟现实 (15)8.3.1 可视化技术 (15)8.3.2 虚拟现实技术 (15)8.3.3 应用案例 (15)第9章智能CAD/CAM技术 (15)9.1 人工智能技术在CAD/CAM中的应用 (15)9.1.1 概述 (15)9.1.2 人工智能技术原理 (15)9.1.3 人工智能技术在CAD/CAM中的应用实例 (16)9.2 基于知识的工程设计 (16)9.2.1 知识表示与建模 (16)9.2.2 知识库与专家系统 (16)9.2.3 基于知识的工程设计实例 (16)9.3 智能优化算法及其在CAD/CAM中的应用 (16)9.3.1 智能优化算法概述 (16)9.3.2 常用智能优化算法 (16)9.3.3 智能优化算法在CAD/CAM中的应用实例 (16)9.3.4 智能优化算法的发展趋势 (16)第10章 CAD/CAM技术在工程领域的应用案例 (16)10.1 CAD/CAM技术在航空航天领域的应用 (16)10.1.1 飞机结构设计优化 (16)10.1.2 飞机零件加工 (17)10.1.3 航空发动机叶片制造 (17)10.2 CAD/CAM技术在汽车制造领域的应用 (17)10.2.1 汽车车身设计 (17)10.2.2 汽车零部件加工 (17)10.2.3 汽车模具设计与制造 (17)10.3 CAD/CAM技术在模具设计与制造领域的应用 (17)10.3.1 模具结构设计优化 (17)10.3.2 模具加工 (17)10.3.3 模具修复与改型 (17)10.4 CAD/CAM技术在精密机械加工领域的应用 (18)10.4.1 精密零件设计 (18)10.4.2 精密零件加工 (18)10.4.3 五轴数控加工 (18)第1章 CAD/CAM技术概述1.1 CAD/CAM技术的发展历程计算机辅助设计（ComputerAided Design，简称CAD）与计算机辅助制造（ComputerAided Manufacturing，简称CAM）技术自20世纪50年代开始发展。
CAM仿真实验-V1
CAM仿真实验-V1
CAM仿真实验是现代机械制造领域中一项重要的实验技术，它可以帮助制造商在设计和制造大型机器和设备时优化生产过程，提高产品质量
和生产效率。
CAM是计算机辅助制造的缩写，它使用从CAD系统导入的设计图纸来生成工具路径，并将这些路径转换为机器语言代码，以操作机器进行切削、钻孔、铣削等加工操作。
CAM仿真实验可以模拟这些工具路径并预测加工过程中可能发生的问题，让制造商能够在实际加工前就发现和
解决潜在的问题，从而节省时间和成本。
CAM仿真实验的应用非常广泛，它可以在多种制造业领域中得到应用，包括航空航天、汽车、机床、医疗设备和电子等领域。
例如，在航空
航天领域，CAM仿真实验可以预测加工过程中飞机零件的变形和应力分布，以确保零件在使用时具有最佳的耐用性和性能。
在汽车制造领域，CAM仿真实验可以优化汽车零件的制造工艺，从而提高汽车质量并降低生产成本。
CAM仿真实验的优点不仅仅只有在制造过程中。
对于教育和研究领域的学者和研究人员来说，CAM仿真实验也是一种很有价值和实用的工具。
学生可以使用CAM仿真实验来学习机械制造的基础知识和技能，并且
可以通过实验研究机械制造的各方面问题，例如加工能力、表面质量、工具材料等。
总而言之，CAM仿真实验是现代机械制造领域中一项重要的实验技术，它可以帮助制造商在设计和制造大型机器和设备时优化生产过程，同
时也可以在教育和研究领域中得到应用。
无论在哪个领域，CAM仿真实验都是提高生产效率和产品质量的有力工具，它的应用前景十分广阔。
利用CAD进行仿真模拟的步骤与技巧
利用CAD进行仿真模拟的步骤与技巧随着科技的不断进步，计算机辅助设计（CAD）已经成为了许多工程领域必不可少的工具之一。
CAD软件不仅能够帮助工程师和设计师更高效地进行设计和绘图，还可以通过仿真模拟来评估设计的性能和可行性。
本文将介绍利用CAD进行仿真模拟的步骤与一些技巧。
步骤一：准备CAD模型首先，我们需要使用CAD软件来创建或导入我们想要仿真模拟的物体或系统的模型。
无论是2D还是3D模型，都需要具备足够的准确性和详细性，以便于后续仿真的精确性。
步骤二：定义仿真目标在开始仿真之前，必须明确定义仿真的目标和要求。
这包括确定需要分析的因素或性能指标，例如机械系统的强度、流体系统的流量和压力等。
通过明确目标，可以使仿真过程更具针对性和有效性。
步骤三：选择合适的仿真类型根据仿真目标，选择合适的仿真类型是非常重要的。
CAD软件通常提供了不同种类的仿真类型，例如结构仿真、流体仿真、热仿真等。
根据需要，选择相应类型的仿真，以获得更精确和全面的分析结果。
步骤四：设定仿真边界和条件在进行具体的仿真设置之前，必须设定仿真边界和条件。
这包括定义边界条件，如固定或施加力；设置材料属性，如弹性模量和密度；确定仿真时间和步长等。
正确设置边界和条件是保证仿真结果准确性和可靠性的重要前提。
步骤五：进行仿真计算在完成仿真设置后，即可开始进行仿真计算。
根据CAD软件的提示和指引，进行仿真计算，并等待计算完成。
复杂的仿真可能需要较长的时间，这时可以利用软件的并行计算功能或者借助计算机集群来提高计算速度。
步骤六：分析和评估仿真结果完成仿真计算后，即可对仿真结果进行分析和评估。
CAD软件通常提供了丰富的分析工具和图表，以便于观察和理解仿真结果。
根据仿真目标，可以评估设计的性能和可行性，找出潜在的问题或改进方向。
技巧一：合理利用网格划分在进行仿真计算时，合理的网格划分可以对计算精度和计算效率产生重要影响。
过于精细的网格将增加计算量，而过于粗糙的网格会造成仿真结果不准确。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
虽然仿真技术已广泛应用于国民经济各部门、
工程技术各领域，并在仿真方法、仿真技术开发、仿 真系统应用方面取得了显著的成就和效益。但是，总 结、分析已有的仿真系统，还存在需要进一步研究的 问题。例如：
( l ) 模型局限性 通常在计算机仿真系统中，主 要采用数学模型，其描述能力有局限性。不能或难以 描述管理活动过程中的某些问题和现象。如人的知 识和经验，人的思维、语言和行为等。
协调各工序的 生产节奏，减 少在制品数
建议保证加工周期最短的工件 优先加工
＠ 增加了产量 ＠ 减少了制造周期 ＠ 减少在制品数
PCB 装配 与检测生 产线
每周更换一次产品品种，经常需要 周末突击加班才能完成本周任务
制订日产量规 制订出切实可行的日生产规划 划，合理分配日 产量
＠ 增加了生产的透明度 ＠ 每日生产负荷均衡 ＠ 减少了在制品数
现 简化 实 系 统 抽象
分析 模 型
动 输出 态
运
行
A图 2 仿真原理
系统性能
形象地观察一实验的全过程。
回 结果统计分析
对仿真实验结果数据进行统计分析，对照设计 需求和预期目标，综合评价仿真对象。
!" 2001 / 6
!" 卷 第 ##$ 期
现状·趋势·战略
! 仿真工作总结
对仿真模型的适用范围、可信度，仿真实验的运 行状态、费用等进行总结。
CAPP
＠ 回转体 CAPP ＠ 非回转体 CAPP ＠ 零件检验 CAPP
NC 自动编程 评价
＠ 2 ~ 5维自动编程 ＠ 仿真
不满意
程 ，离 散 系 统 的 差 分 方 程 ，复 杂 系 统 的 传 递 函数以及机械制造系统中对各种离散事件 的 系 统 分 析 模 型 等 。要 注 意 的 是 ，仿 真 所 需 建立的数学模型应与优化设计等其它设计 方 法 中 建 立 的 数 学 模 型 相 协 调 。某 种 情 况 下，二者是同一的，即使不同一，也不应相互
" 仿真语言的发展
40年代以来，随着计算机科学的发展，仿真的理 论与实践已逐渐走向深化和完善。现在，仿真已形成 了一门独立的学科。80年代末出现的第四代仿真语 言，使仿真技术真正从专家的实验室走进了生产部 门，成为生产管理者的得力助手。
四、仿真在 CAD / CAM 系统中的应用
仿真在 CAD / CAM 系统中的应用主要表现为： 产品形态仿真，装配关系仿真，运动学仿真，动力学 仿真，零件工艺过程几何仿真，生产过程仿真等。此 外，仿真还可用于产品市场预测及分析，生产计划模 拟，物料管理，生产系统的规划设计、协调及可靠性 分析等。附表列举了仿真在 CAD / CAM 系统中应用 的几个实例。
"计算机仿真 即建立系统 ( 或过程 ) 的可以计 算的数学模型 ( 仿真模型 ) ，并据此编制成仿真程序 放入计算机进行仿真试验，掌握实际系统 ( 或过程 ) 在各种内外因素变化下性能的变化规律。仿真模型 的建立反映了系统模型和计算机之间的关系是以数
39 卷 第 442 期
2001 / 6 !"
现状·趋势·战略
一、CAD / CAM 系统概述
! CAD / CAM 的产生和应用
在机械制造领域中，计算机技术与机械制造技 术的相互结合与渗透，产生了计算机辅助设计与辅 助 制 造 ( Computer Aided Design and Manufacturing ) 这样一门综合性的应用技术，简称 CAD / CAM。它具 有 高 智 力 、知 识 密 集 、综 合 性 强 、效 益 高 等 特 点 ，是 当前世界上科技领域的前沿课题。随着计算机技术 的发展，CAD / CAM 技术在各个领域得到了广泛的 应用，成为当代最杰出的工程技术成就之一。CAD / CAM 技 术 的 应 用 带 来 了 明 显 的 经 济 效 益 ，CAD / CAM 技术从根本上改变传统的设计、生产、组织模 式 ，对 于 推 动 现 有 企 业 的 技 术 改 造 、带 动 整 个 产 业 结 构 的 变 革 、发 展 新 兴 技 术 、促 进 经 济 增 长 都 具 有 十分重要的意义。同时，CAD / CAM 技术作为 CIMS 的核心技术和高新技术产业的重要组成部分，它的 发展与应用程度已成为衡量一个国家科技进步和 工业现代化的重要标志之一。
现状·趋势·战略
CAD ／ CAM 系统中的仿真
回 梁秋憧
摘 要：简要介绍了 CAD / CAM 一体化技术，着重论述了仿真的基本概念、一般过程及仿真语言的发展，并阐 述了仿真在 CAD / CAM 系统中应用。
关键词：CAD CAM 仿真 Abstract：The CAD / CAM mechatronics technigue is briefiy introduced in this paper with the emphasis on the fundamentai conception and generai process of simuiation and the deveiopment of simuiation ianguage. The appiication of simuiation in the CAD / CAM system is described. Key Words：CAD CAM Simulation
满意
矛盾、相互违背。
NC 后处理
回 建立仿真模型
A图 l CAD / CAM 一体化系统实现模型 学方程式的相似性为基础的。与物理仿真相比， 数学仿真系统通用性强，可作为各种不同物理本 质的实际系统的模型，故其应用广，是目前研究 的重点。
( 2 ) 根据系统状态变化的特点，仿真又分为连 续系统仿真和离散事件系统仿真
n 编制仿真程序
根据仿真模型，画出仿真流程图，再使用通用高
统，生产管理系统，库存系统等。
级语言或专用仿真语言编制计算机程序。专用仿真
回 仿真技术的发展
随着近代科学技术，特别是计算机技术的飞速 发展，仿真技术的发展与应用有以下特点：
语言与通用高级语言相比，具有仿真程序编制简单、 仿真效率高、仿真过程数据处理能力强等特点。
回 进行仿真实验
!计算机仿真发展迅速，在某些领域逐步取代 着物理仿真；
选择并输入仿真所需的全部数据，在计算机上 运行仿真程序，进行仿真实验，以获得实验数据，并
"仿真技术的应用更为广阔；
动态显示仿真结果。通常是以时间为序，按时间间隔
#仿真技术已经发展成为一门独立的学科。
计算出每个状态结果，在屏幕上轮流显示，以便直观
＠ 减少了加班 ＠ 降低成本25% ＠ 保持生产均衡
!" 卷 第 ##$ 期
2001 / 6 !"
仿真技术相结合的基础上，开发智能仿真技术。
参考文献
1 蔡颖. 薛庆等. CAD / CAM 原理与应用. 机械工业出版社，1998 2 胡树根. CAD / CAM 一体化技术综述. 计算机辅助设计与
优化托盘数量
将原来的26个托盘改为24个
减 少 了 投 资 一 百 万 美 元 ，保 证 生 产 线 畅通
汽车配件 规划设计与生产线相配套的旋转
生产
实验台
优化实验台的 建议每旋转实验台设l2个工位 在满足生产要求的同时，比原设计减
工位数
少了一个实验台
电话机 生产
总装配以前的各道工序生产时间不 协调，影响总装
( 5 ) 结果费解性 仿真系统输出仿真结果，一般 不提供关于结果的解释。仿真模型的求解过程通常 对用户是不透明的，不便解释如何获得仿真结果，评 估仿真结果的可信度。
解决此类问题的一个研究方向是在人工智能与
生产类型 半导体 生产线
生产中提出的问题 ＠ 在制品种多 ＠ 加工周期长 ＠ 经常由于紧急用户而中断生产
过程
表 l 仿真在 CAD / CAM 系统中应用的举例
仿真目标
仿真后的改进建议
缩短加工周期 通 过 分 析 全 过 程 ，给 每 台 设 备 定出在制品数的上限和下限。
改进后的效果 ＠ 缩短加工周期30% ＠ 减少了投资 ＠ 生产线始终畅通 ＠ 急用户中断生产的现象大大减少
家用电器 生产线
由于扩大生产，增加了制备与托盘。 经常出现托盘积压与堵塞传送通道 的现象
二、仿真的基本概念
! 仿真的产生
一种新产品的开发总要经历设计、分析、计算、 修改的反复过程。即使这样，也不能完全保证被设计 产品达到预期的要求。通常还需制造样机，并进行试 验，检测产品性能指标，确定设计方案的优劣，如果 发 现 问 题 ，则 要 修 改 设 计 方 案 或 参 数 ，重 新 制 造 样 机，重新试验，致使新产品的开发耗资大、周期长。有 的产品的性能试验是十分危险的；还有的产品根本 无法实施样机试验，如航天飞机、人造地球卫星。因 此，迫切需要有一种方法和技术改变上述状况。仿真 理论和技术正是为此应运而生的。
产品设计性能要求
三、计算机仿真的一般过程
方案设计
方案设计专家系统
及仿真语言
计算机仿真的基本方法是将实际系统
建立产品模型
几何造型系统
抽象描述为数学模型，再转化Байду номын сангаас计算机求
工程 数据库
＠ 全局与局部数据 管理
工程分析 评价
＠ 有限元分析系统 ＠ 优化方法软件包 ＠ 其它
不满意
修 解的仿真模型，然后编制程序，上机运 改 行，进行仿真实验并显示结果。其一般过
" 仿真的概念
仿真是指通过对模拟系统的实验去研究一个存 在或设计中的系统，其简单原理参见图2。
# 仿真的类型
仿真的关键是建立从实际系统抽象出来的仿真 模型。
( l ) 根据模型的特点，仿真可分为物理仿真和数 学仿真 ( 即计算机仿真 )