毕业设计(论文):基于UG NX软件的CAD、CAM——典型零件的造型与数控模拟加工
利用UG来完成三维建模的设计毕业论文

【摘要】本设计是利用UG来完成三维建模,其他软件辅助完成的一套完整的设计。
该说明书主要描述了该零件的整体建模过程,系统的阐述了该零件的工艺分析、工艺方案等等,就零件的三维建模主要包括了:基准板面的生成,零件底部轮廓的生成,零件上部轮廓的生成以及零件工作部位的生成等。
对其他软件的要求主要包括了AUTOCAD2021,画图板,WORD的使用以及特殊操作等,使用频率最高的是UG及画图板的截图动作。
我相信经过老师和同学门的帮助,本次设计一定会使我对实体零件有一个很好的认识,对我以后的工作学习有很到的帮助。
【关键词】三维建模拉伸回转求差工艺过程1.零件作用及设计任务法兰盘只是一个统称,通常是指在一个类似盘状的金属体色的周边开上几个固定用的孔用于连接其它东西。
它在机械上应用很广泛,所以样子也千奇百怪的,只要像就是叫法兰盘。
他的作用是固定、端部密封、连接等,应用场合很多,如固定轴承,密封箱体等。
CA6140卧式车床上的法兰盘,为盘类零件,用于卧式车床上。
车床的变速箱固定在主轴箱上,靠法兰盘定心。
法兰盘内孔与主轴的中间轴承外圆相配,外圆与变速箱体孔相配,以保证主轴三个轴承孔同心,使齿轮正确啮合。
主要作用是标明刻度,实现纵向进给。
分析法兰盘的技术要求,并绘制零件图。
设计零件技术机械加工工艺规程,填写工艺文件。
设计零件机械加工工艺装备。
设计机床专用夹具总装图中某个主要零件的零件图。
2.零件分析由上面的查询各参考资料便得出了本次设计的大致草图,经处理便有下列图;2.1 零件的作用零件是CA6140卧式车床上的法兰盘,它位于车床丝杆的末端,主要作用是标明刻度,实现中拖板纵向进给。
零件的 100外圆上标有刻度线,用来对齐调节刻度盘上的刻度值,从而能够直接读出所调整的数值;外圆上钻有底部为4 mm上部为6mm定位孔,实现精确定位。
法兰盘中部的通孔那么给传递力矩的标明通过,本身没有受到多少力的作用。
2.2 零件的工艺分析法兰盘共有三组加工外表,他们之间有一定的位置要求。
【论文】基于ugnx造型设计毕业论文

【关键字】论文福建信息职业技术学院毕业论文(设计)基于UGNX网卡外壳的造型设计系别:机电工程系专业:计算机辅助设计与制造班级:设计0811学号:00学生姓名:***指导教师:***目录摘要: (1)关键词: (1)引言: (1)1 UG NX概述 (1)1.1UGNX软件的特点 (1)1.2UGNX功能模块介绍 (3)2网卡外壳造型简介 (7)2.1上壳 (7)2.2下壳 (11)2.3 SIM卡盖 (14)2.4 USB盖 (16)2.5 装配 (18)2.6 工程图 (21)3其他UG设计作品欣赏 (22)4总结 (26)5致谢 (27)参照文献 (28)基于UGNX4网卡外壳的造型设计摘要:UG不仅具有强大的实体造型、曲面造型和生产工程图等模块功能,还可以在设计过程中进行有限元素、动力学分析和仿真模拟,提高设计的可靠性。
从而优化了产品设计与制造。
关键词: UGNX 造型设计装配工程图引言:通过UG的实体建模功能是系统参数化三维设计技术的核心功能,实体对象可以包含各种产品设计意图的数据信息,可以方便地导入产品后续的各种加工、仿真和分析功能环境中,并可以与其他计算机辅助设计系统进行标准格式的文件转换,利用三维实体的特征创建,特征操作和特征编辑等功能应用方面来详细介绍三维实体建模的相关操作方法。
由于实际经验和理论技术有限,设计的错误和不足之处在所难免,希望各位老师批评指正。
1 UGNX概述UG 软件是集CAD/CAE/CAM 一体化的三维参数软件,它的发展过程代表了图形软件的开发从探索走向成熟的过程,显示了CAD/CAE/CAM 技术应用的不断深入。
它是当今世界先进的计算机辅助设计、分析和制造软件,广泛应用于航空、航天、汽车、造船、通用机械和电子等工业领域。
1.1UGNX软件的特点UG软件的发展正是充分地考虑到了整体设计环境的协同性UG软件每次的版本更新都代表了当时先进制造技术的发展前沿,很多现代设计方法和理论都能较快地在新版本中体现出来,UG NX 系列更是充分实现了整体协同设计的理念,不仅提供了基于标准框架的CAD/CAE/CAM 解决方案平台,还可以与I-DEAS 软件无缝集成,将其纳入到产品整体设计环境中,UG NX 系列的设计环境中主要包括以下核心内容:◎一个基于行业标准建立的核心平台,用来推进知识应用系统。
毕业设计(论文)-基于UG下的型腔零件数控仿形加工【范本模板】

摘要:数控加工需要输入加工程序,当零件过于复杂时,程序会很多,手动输入程序会很繁杂,而用UG进行仿形加工,再自动生成程序,可减少不必要的时间浪费,也可以了解加工过程中的易错之处,而UG就提供一个数控加工模拟与仿真的平台.UG具有实体造型、曲面造型、工程图的生成和拆模等功能。
通过UG三维造型、仿形加工可以比手动绘图、手动编程来的简便、也可以提早发现问题、降低错误几率。
本论文主要利用UG软件对型腔零件进行了三维造型,同时制定了加工工艺路线,并进行了仿形加工。
关键词:UG CAD/CAM 车床加工数控工艺仿真加工AbstractNeed to enter the NC machining program, when the part is too complicated, the program will be a lot of manual input process will be very complicated, but with the Profiling of UG, then automatically generated procedures, reduce unnecessary waste of time,you can also understand the processplace in the error-prone, while the UG to provide a simulation of NC machining and simulation platform.UG has a solid modeling, surface modeling, engineering drawing generation and form removal and other functions.By UG dimensional modeling, profiling than manual drawing process can be manually programmed to the simple, early detection of problems can reduce the error probability.In this thesis, using UG software parts of a three—dimensional shape of the cavity, while establishing a processing line, and had Profiling.Keywords UG CAD/CAM turning NC craft clamp simulation of machining目录1 绪论.......。
UG毕业论文设计

中文摘要UG软件是美国EDS公司发布的CAD/CAE/CAM一体化软件,广泛应用于航空航天、汽车、通用机械及模具等领域。
UG软件集CAD、CAM、CAE 于一身,其功能强大,使用该软件进行设计,能直观、准确地反映零、组件的形状、装配关系,可以使产品开发完全实现设计、工艺、制造的无纸化生产,并可使产品设计、工装设计、工装制造等工作并行开展,大大缩短了生产周期,非常有利于新品试制及多品种产品的设计、开发、制造。
我的毕业设计主要是用UG软件对气动高真空挡板阀进行的造型和装配,这是此软件专业功能,它为机械产品造型提供了专业的模块,使设计变的更快、容易,CAD/CAM/CAE系统提供了一个基于过程的产品的设计环境,使产品开发从设计到产品成型的完美过度。
气动高真空挡板阀主要零件有:阀体、法兰、螺母等;材料有:铝合金、碳钢或不锈钢、密封件、丁腈橡胶、氟橡胶、波纹管(轴封)。
关键词:UG,CAD/CAE/CAM,气动高真空挡板阀,造型和装配ABSTRACTUG software is American EDS by CAD/CAE/CAM integration software, widely used in aerospace, automotive, general machinery and mould etc. UG software set CAD, CAM, CAE, its powerful functions, the use of the software design, visual and accurately reflect the zero, the components of the shape, the assembly relation, can make the product development design, craft, fully realize the paperless production and manufacturing can make the product design, tooling design, tooling manufacturing jobs in parallel, shorten production cycle, very conducive to product test and multiple varieties of product design, development, manufacture.My graduation design is mainly in UG software for pneumatic flap valve for high vacuum modeling and assembling, this is the professional function, it is software of mechanical products modelling provides professional module, make design change faster, easier, CAD/CAM/CAE system provides a based on the process of product design, product development from design to product molding perfect excessive.Pneumatic flap valve high vacuum of main parts: body, flange, nuts, Materials: stainless steel, aluminum, steel or seals, butyronitrile rubber, rubber, corrugated pipe (shaft seal).Keywords: UG CAD/CAE/CAM pneumatic flap valve high vacuum modelling and assembly目录中文摘要 (1)ABSTRACT (1)目录 (2)第一章概述 (3)1.1真空阀门 (3)1.2真空阀的分类、驱动形式、标准以及用途 (4)第二章气动高真空挡板阀的造型与装配 (5)2.1筒体的造型 (5)2.2上法兰的造型 (7)2.3下法兰的造型 (11)2.4侧法兰的造型 (14)2.5阀盖法兰的造型 (17)2.6内法兰的造型 (22)2.7小法兰的造型 (24)2.8螺母的造型 (26)2.9螺母2的造型 (30)2.10气缸法兰的造型 (33)2.11立柱的造型 (35)2.12环I的造型 (36)2.13环II的造型 (37)2.14螺栓I的造型 (39)2.15螺栓II的造型 (40)2.16小蜗形圈的造型 (41)2.17上法兰蜗形圈的造型 (43)2.18外购气缸的造型(缩略图) (45)2.19气动高真空档板阀总装配图 (50)第三章总结 (51)参考文献 (51)致谢 (52)第一章概述1.1真空阀门1.1.1定义:真空阀是其工作压力低于标准大气压应用于真空系统的阀门。
基于UG的研究毕业设计论文

摘要随着计算机技术的飞速发展,CAD已经广泛应用于零件设计和制造中,但一般的CAD软件都具有广而博的通用性,难以满足各类具体产品设计的需要,所以以通用CAD软件为基础,根据本单位的实际,进行不同程度的二次开发成为产品现代设计的重要内容。
齿轮作为各种机械传动设备中的重要装置,具有传动平稳,承载能力强等优点,有着非常广泛的应用前景。
但其结构复杂,设计计算困难,为了提高设计效率,增加竞争优势,实现齿轮的三维参数化精确建模显得尤为重要。
本课题的主要研究内容包括以下三部分:首先,以功能强大的三维软件UG 为开发平台,深入掌握UG二次开发方法,选用UG/OPEN GRIP 和UG/OPEN MenuScript_二次开发工具,实现了直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和直齿锥齿轮的三维参数化造型。
其次,利用UG/OPEN API、VC++ 技术、数据库技术开发设计了齿轮信息数据库,可以有效的管理小组成员间共享数据,使工作者方便的查询齿轮的名称、材料、技术要求和设计者等信息,达到协同合作、提高设计效率的目的。
最后,采用 UG/MOTION对所设计的齿轮进行了啮合运动分析,进一步验证了渐开线的正确性,而且提供了一种进行干涉分析,跟踪齿轮运动轨迹,分析齿轮传动的速度、加速度和力的方法。
关键词:CAD技术;二次开发;参数化;UGABSTRACTWith the rapid development of computer,CAD has widely used in part design and manufacturing,but because of the commonality of CAD software,it is difficult to meet the specific needs of variable product design,SO on the basis of CAD software,according to the actual situation to carry out secondary development has become an important work ofmodem design.As an important engineering mechanical transmission apparatus,geal'S have a very wide application potential because of its advantage,such as high stability and bearing loads.However,me structure of gears are very sophisticated,and design difficulties,To improve the design efficiency and Increase the competitive capacity,it is very important to realize the 3.D parametric modeling of gears.This paper mainly described the following three parts.First,Based on the software Unigraphics NX,this Project makes use of UG secondary development languages offered by modules of UG/OPEN GRIP and UG/OPEN MenuScript and then realize 3-D parametric modeling of involute straight toothed spur gear,helical—spur gear and straight bevel gear.Second,to use of UG/OPEN API,VC++technology and database technology developed a gear information database system,this system can effectively management the data among team members and workers can convenient inquiry the name of gears,materials,technical requirements and designers’name.etc.It also improves design efficiency.Third,meshing transmissions analysis of involute spur gear has carried out using UG/MOTION to further verify the correctness of involute design,furthermore,it also provided a way of interference analysis,speed analysis of gear transmission,acceleration and force.KEY WORDS: CAD technology; second development; parameterization;UG目录摘要............................................................................ . (Ⅰ)ABSTRACT..................................................................... ............................................目录........前言....第1章绪论.. .....1.1 研究背景1.2 研究目的及意义1.3 国内外研究现状1.3.1 三维CAD发展状况1.3.2 参数化设计概况1.3.3 数据库技术研究与发展1.3.4 齿轮的造型设计发展1.4 论文主要研究内容........................第2章 UG二次开发技术研究.................2.1 UG软件概述2.1.1 UG软件的特点2.1.2 UG主要功能模块2.2.3 UG二次开发接口2.1.4 UG二次开发方法流程2.2 UG二次开发工具介绍2.2.1 UG/POEN GRIP2.2.2 UG/OPEN API2.2.3 UG/OPEN UIStyler2.2.4UG/OPEN MenuScript2.3 系统菜单的制作第3章齿轮的参数化建模研究.......................3.1 参数化设计概述3.1.1 参数化设计定义3.1.2 UG参数化设计方法3.2 渐开线的生成3.2.1 渐开线方程及特性3.2.2 UG环境下渐开线的生成方法 3.3 GRIP应用程序开发3.3.1 GRIP语言和规定3.3.2 GRIP常用命令3.3.3 直齿圆柱齿轮参数化程序设计3.3.4 斜齿圆柱齿轮参数化程序设计3.3.5 直齿圆锥齿轮参数化程序设计 3.4 利用UIStyler制作用户界面3.5 系统设计与实现第4章齿轮数据库系统开发4.1 数据库基础知识4.1.1数据库基本概念4.1.2数据模型4.1.3齿轮数据库表结构设计4.2 ODBC数据库技术4.2.1 ODBC技术简介4.2.2 数据源的配置4.2.3 C/S结构开发模式4.3 VC++平台上齿轮数据库开发4.3.1 建立应用程序框架4.3.2 使用MFC访问ODBC数据源4.3.3 编写程序建立与数据库的连接4.3.4 编写各类消息响应函数及运行第4章齿轮运动仿真分析5.1 啮合装配5.2 啮合运动仿真5.2.1 仿真工作界面介绍5.2.2 运动仿真过程5.2.3 运动仿真结果5.2.4 运动仿真文件输出结论致谢参考文献第1章第1章绪论1.1研究背景20世纪70年代以来,一个以计算机辅助设计技术为代表的新的技术改革浪潮席卷了全世界,它不仅促进了计算机本身性能的提高和更新换代,而且几乎影响到全部技术领域,冲击着传统的工作模式。
毕业设计(论文)-基于UG下的型腔零件数控仿形加工

摘要:数控加工需要输入加工程序,当零件过于复杂时,程序会很多,手动输入程序会很繁杂,而用UG进行仿形加工,再自动生成程序,可减少不必要的时间浪费,也可以了解加工过程中的易错之处,而UG就提供一个数控加工模拟与仿真的平台。
UG具有实体造型、曲面造型、工程图的生成和拆模等功能。
通过UG三维造型、仿形加工可以比手动绘图、手动编程来的简便、也可以提早发现问题、降低错误几率。
本论文主要利用UG 软件对型腔零件进行了三维造型,同时制定了加工工艺路线,并进行了仿形加工。
关键词:UG CAD/CAM 车床加工数控工艺仿真加工AbstractNeed to enter the NC machining program, when the part is too complicated, the program will be a lot of manual input process will be very complicated, but with the Profiling of UG, then automatically generated procedures, reduce unnecessary waste of time, you can also understand the processplace in the error-prone, while the UG to provide a simulation of NC machining and simulation platform.UG has a solid modeling, surface modeling, engineering drawing generation and form removal and other functions.By UG dimensional modeling, profiling than manual drawing process can be manually programmed to the simple, early detection of problems can reduce the error probability.In this thesis, using UG software parts of a three-dimensional shape of the cavity, while establishing a processing line, and had Profiling.Keywords UG CAD/CAM turning NC craft clamp simulation of machining目录1 绪论 (1)2 数控加工技术与UG的简要介绍 (2)2.1数控加工技术的发展趋势 (2)2.1.1 继续向开放式、基于PC的第六代方向发展 (2)2.1.2 向高速化和高精度化发展 (2)2.1.3 向智能化方向发展 (2)2.2UG软件在行业中的应用 (3)2.2.1 CAD/CAM的发展...... (3)2.2.2 UG概念及优点........ .. (3)3 零件分析与毛坯选择及UG造型...................................... . (5)3.1零件分析 (5)3.1.1 读图和审图 (5)3.2毛坯、余量分析 (6)3.2.1 毛坯形状和尺寸的选择 (6)3.2.2 加工余量的选择 (7)3.3 UG造型................................................... . (11)3.3.1 实体造型 (11)4 加工准备及工艺路线选择 (22)4.1基准的选择 (22)4.1.1 定位基准的选择 (22)4.2工艺装备的选择 (22)4.2.1 夹具的选择 (2226)4.2.2 刀具选择 (22)4.3 确定进给路线(加工方法) (23)4.4 切削用量 (23)4.4.1 切削参数对机械加工的影响.... .. (24)4.5 加工工序卡片 (24)5 UG造型与仿形加工............. .. (26)5.1加工并生成程序 (26)5.1.1 工艺参数设定 (26)5.1.2 零件的加工过程 (28)5.1.3 生成部分程序 (36)结论 (38)致谢 (39)参考文献 (40)图1 工程图A4图纸.................................. (41)表1 数控加工工序卡片............................. .. (42)1 绪论数控技术是用数字信息对机床运动和工作过程进行控制的技术,它是集传统的机械制造技术、计算机技术、现代控制技术、传感检测技术、网络通信技术和光机电技术等于一体的现代制造业的基础技术,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化和智能化起着举足轻重的作用。
基于UG的轴类零件数控加工-毕业论文

目录前言 (1)第一章减速箱零件三维建模与装配 (3)1.1 UG NX简介 (3)1.1.1 UG技术概述 (3)1.1.2 UG软件的特点 (3)1.2轴类零件建模 (5)1.2.1中间轴的建模 (5)1.2.2低速轴和高速轴的建模 (9)1.3减速箱零件建模及装配 (9)1.3.1轴类零件的装配 (9)1.3.2整个减速箱的装配 (12)第二章减速箱各个轴的加工工艺设计 (14)2.1数控加工工艺概述 (14)2.1.1数控加工工艺设计的内容 (14)2.1.2 数控加工工艺的特点 (14)2.1.3 数控机床的主要加工对象 (15)2.2数控加工工艺制定 (15)2.2.1 加工中心简介 (15)2.2.2 加工中心加工工艺路线的确定原则 (16)2.3 各个轴的加工工艺的制订 (17)2.3.1零件的工艺分析 (17)2.3.2毛胚的选择 (17)2.3.3基准的选择 (17)2.3.4拟订机械加工工艺路线 (18)2.4各个轴的加工工艺的制定 (19)2.4.1低速轴的工艺拟定 (19)2.4.2中间轴的工艺拟定 (21)2.4.3高速轴加工工艺拟定 (24)第三章轴键槽数控加工夹具设计 (27)3.1夹具概述 (27)3.1.1 夹具的功能与组成 (27)3.1.2 夹具的设计基本要求 (27)3.2夹具设计 (28)3.2.1 夹具设计一般过程 (28)3.2.2 变速箱各个轴的夹具设计 (28)3.3校核夹紧力 (29)3.4 夹具实体建模 (31)第四章轴的数控加工仿真 (34)4.1 NX数控加工概述 (34)4.1.1 加工功能介绍 (34)4.1.2 加工术语和定义 (35)4.1.3 加工类型 (36)4.2 数控加工工艺 (37)4.2.1数控加工工艺特点 (37)4.2.2 数控程序编制中的工艺分析 (37)4.3数控加工刀具的选择 (38)4.4轴的数控加工过程 (38)第五章PDM平台开发 (44)5.1PDM简介 (44)5.2PDM的发展 (45)5.3PDM的功能特点 (45)5.4 PDM的应用 (47)5.5在PDM的管理下进行工艺设计 (47)第六章结论 (51)致谢 (51)参考文献 (52)附录 (53)前言如今制造业所面临的挑战是,通过产品开发的技术创新,在持续的成本缩减以及收入和利润的逐渐增加的要求之间取得平衡。
基于UG的零件仿真加工与编程 毕业设计

学号:201025040129中州大学毕业设计设计题目:基于UG的零件仿真加工与编程学院:工程技术学院专业:机电一体化班级一班姓名:耿跃锋指导教师:孟雅俊日期:年月日诚信声明本人郑重声明:所提交的毕业设计(论文)是本人在指导教师的指导下,独立工作所取得的成果并撰写完成的,郑重确认没有剽窃、抄袭等违反学术道德、学术规范的侵权行为。
文中除已经标注引用的内容外,不包含其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
毕业设计(论文)作者签名:指导导师签名:签字日期:签字日期:毕业设计任务书班级:机电1 学生:耿跃锋学号 201025040129设计题目:基于UG的零件仿真加工与编程摘要:数控仿真加工技术是机械加工现代化工业发展的重要基础与关键技术。
文中从缩短零件的制造周期及提高加工质量角度出发,探索了箱体类零件的数控加工自动编程与仿真。
利用UG CAM加工模块进行自动数控编程,优化了加工路线、刀具轨迹、切削方式等工艺参数,并通过虚拟加工过程仿真检查刀具过切、刀具与工件之间的碰撞和干涉。
设计内容及要求:对指定零件进行工艺分析,编写加工工艺,并运用UG进行仿真加工,具体要求完成以下内容(可打印):1、设计说明书一封。
包括:封面、目录、任务书、正文、参考文献、设计心得。
其中正文部分用5号字体书写,应有零件的建模过程、加工工艺分析、仿真加工过程(在每个操作中要求说明操作中各参数的设置过程,并在每个操作后附相应程序清单)2、机械加工工艺过程卡1张3、机械加工工序卡 1套特别注意:以上内容必须在2013年4月30日前完成。
指导老师(签字):2013年1月9日前言计算进技术是现代科学技术发展里程中最伟大的成就之一,它的应用已经遍及各个领域。
在机械设计与制造领域中,由于市场竞争的日益剧烈,用户对产品的要求越来越高,为了适应市场的需求,提高产品质量,缩短生产周期,就必须将计算机技术与机械制造和自动化技术结合起来,从而产生了机械CAD/CAM这门技术。
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毕业设计(论文):基于UG NX软件的CAD、CAM——典型零件的造型与数控模拟加工登云科技职业学院毕业设计(论文)说明书设计(论文)题目基于UG NX软件的CAD/CAM――典型零件的造型与数控模拟加工系机电工程系专业班级数控11-1姓名刘尊知学号 1102461125指导教师彭培培2012年11月30日摘要使用UG NX5.0软件的建模模块完成了零件的三维造型设计,根据给定零件图的要求,制定出数控加工工艺方案,使用UG的加工模块进行了数控模拟加工,并生成NC代码,用于数控机床加工。
关键词: UG 三维造型模拟加工目录第1章绪论 (4)1.1 CAD/CAM与数字化设计制造 (4)12 CAD/CAM软件介绍 (5)1.3 UGNX软件的主要功能 (6)1.4本论文研究的主要内容及意义 (7)第2章基于UG的三维造型设计 (8)2.1几何造型技术 (8)2.2结构形状分析与造型思路 (10)2.3 三维造型设计 (11)第3章基于UG的的数控模拟加工 (17)3. 1 CAM自动编程的一般步骤 (17)3.2工艺方案分析………………………………………………………………173.3创建毛坯 (18)3.4创建刀具、方法和几何体父节点组…………………………………………183.5创建刀具轨迹 (19)3.6生成车间工艺文件 (24)3.7NC程序的输出 (25)第4章总结 (35)参考文献 (36)第1章绪论1. 1CAD/CAM与数字化设计制造CAD/CAM(计算机辅助设计及制造)与PDM(产品数据管理)构成了一个现代制造型企业计算机应用的主干。
对于制造行业,设计、制造水平和产品的质量、成本及生产周期息息相关。
人工设计、单件生产这种传统的设计与制造方式已无法适应工业发展的要求。
采用CAD/CAM的技术已成为整个制造行业当前和将来技术发展的重点。
CAD技术的首要任务是为产品设计和生产对象提供方便、高效的数字化表示和表现(Digital Representation and Presentation)的工具。
数字化表示是指用数字形式为计算机所创建的设计对象生成内部描述,象二维图、三维线框、曲面、实体和特征模型;而数字化表现是指在计算机屏幕上生成真实感图形、创建虚拟现实环境进行漫游、多通道人机交互、多媒体技术等。
CAD的概念不仅仅是体现在辅助制图(图形实现)方面,它更主要地起到了设计助手的作用,帮助广大工程技术人员从繁杂的查手册、计算中解脱出来。
极大地提高了设计效率和准确性,从而缩短产品开发周期、提高产品质量、降低生产成本,增强行业竞争能力。
CAM与CAD密不可分,甚至比CAD应用得更为广泛。
几乎每一个现代制造企业都离不开大量的数控设备。
随着对产品质量要求的不断提高,要高效地制造高精度的产品,CAM技术不可或缺。
设计系统只有配合数控加工才能充分显示其巨大的优越性。
另一方面,数控技术只有依靠设计系统产生的模型才能发挥其效率。
所以,在实际应用中,二者很自然地紧密结合起来,形成CAD/CAM 系统,在这个系统中设计和制造的各个阶段可利用公共数据库中的数据,即通过公共数据库将设计和制造过程紧密地联系为一个整体。
数控自动编程系统利用设计的结果和产生的模型,形成数控加工机床所需的信息。
CAD/CAM大大缩短了产品的制造周期,显著地提高产品质量,产生了巨大的经济效益。
CAD/CAM技术已经是一个相当成熟的技术。
波音777新一代大型客机以4年半的周期研制成功,采用的新结构、新发动机、新的电传操纵等都是一步到位,立刻投入批量生产。
飞机出厂后直接交付客户使用,故障返修率几乎为零。
媒介宣传中称之为"无纸设计",而波音公司本身认为,这主要应归功于CAD/CAM设计制造一体化。
CAD/CAM 技术以计算机及周边设备和系统软件为基础,它包括二维绘图设计、三维几何造型设计。
是一种设计人员借助于计算审进行设计的方法。
其特点是将人的创造能力和计算审的高速运算能力、巨大存储能力和逻辑判断能力有审地结合起来。
CAD /CAM技术随着Internet/Intranet网络和并行高性能计算及事务处理的普及,使奢地、协同、虚拟设计及实时仿真技术在CAD/CAE/CAM中得到了广泛应用。
CAD 技术的发展历程及现状 50 - 60年代初CAD技术处於准备和酝酿时期,被动式的图形处理是这阶段CAD技术的特征。
60年代CAD技术得到蓬勃发展并进入应用时期,这阶段提出了计算机图形学、交互技术、分层存储符号的数据结构等新思想,从而为CAD技术的进一步发展和应用打下了理论基础。
70年代CAD技术进入广泛使用时期,1970年美国Applicon公司首先推出了面向企业的CAD商品化系统。
80年代CAD技术进入迅猛发展时期,这阶段的技术特征是CAD技术从大中企业向小企业扩展;从发达国家向发展中国家扩展;从用於产品设计发展到用於工程设计和工艺设计。
90年代以后CAD技术进入开放式、标准化、集成化和智能化的发展时期,这阶段的CAD技术都具有良好的开放性,图形接口、功能日趋标准化 CAD体系结构大体可分为基础层、支撑层和应用层三个层次。
基础层由计算机及外围设备和系统软件组成。
随着网络的广泛使用,异地协同虚拟CAD环境将是CAD支撑层的主要发展趋势。
应用层针对不同应用领域的需求,有各自的CAD专用软件来支援相应的CAD工作。
CAM技术的发展历程及现状 CAM 中的核心技术是数控技术,编制零件加工程序是数控技术应用的重要环节,靠手工编程无法满足复杂零件数控加工的需求,50年代初期,美国开始了数控自动编程技术-APT语言的研究,形成了早期的CAM系统;如20世纪60年代开发的编程机及部分编程软件FANUC、Siemens编程机。
目前,CAM技术已经成为CAX (CAD、CAE、CAM等)体系的重要组成部分,可以直接在CAD系统上建立起来的参数化、全相关的三维几何模型(实体+曲面)上进行加工编程,生成正确的加工轨迹。
典型的CAM系统有UG、Pro/E、Cimatron 、MasterCAM等。
其特点是面向局部曲面的加工方式,表现为编程的难易程度与零件的复杂程度直接相关,而与产品的工艺特征、工艺复杂程度等没有直接相关关系。
CAM系统仅以CAD模型的局部几何特征为目标对象的基本处理形式,已经成为智能化、自动化水平进一步发展的制约因素。
只有采用面向模型、面向工艺特征的CAM系统,才能够突破CAM自动化、智能化的现有水平。
CAD技术的发展趋势主要体现在以下几方面 1、标准化 CAD软件一般应集成在一个异构的工作平台之上,只有依靠标准化技术才能解决CAD系统支持异构跨平台的环境问题。
目前,除了CAD支撑软件逐步实现ISO标准和工业标准外,面向应用的标准零部件库、标准化设计方法已成为CAD系统中的必备内容,且向合理化工程设计的应用方向发展。
2、智能化设计是一个含有高度智能的人类创造性活动领域,智能CAD是CAD发展的必然方向。
从人类认识和思维的模型来看,现有的人工智能技术模拟人类的思维活动明显不足。
因此,智能CAD不仅是简单地将现有的智能技术与CAD技术相结合,更重要的是深入研究人类设计的思维模型,最终用信息技术来表达和模拟它,才会产生高效的CAD系统,为人工智能领域提供新的理论和方法。
CAD的这个发展趋势,将对信息科学的发展产生深刻的影响。
CAM技术的发展趋势 CAM技术的发展趋势将体现在以下几方面 1、面向对象、面向工艺特征的结构体系传统CAM曲面为目标的体系结构将被改变成面向整体模型(实体)、面向工艺特征的结构体系。
系统将能够按照工艺要求自动识别并提取所有的工艺特征及具有特定工艺特征的区域,使CAD/ CAM的集成化、自动化、智能化达到一个新的水平。
2、基于知识的智能化系统未来的CAM系统不仅可继承并智能化地判断工艺特征,而且具有模型对比、残余模型分析与判断功能,使刀具路径更优化,效率更高。
同时也具有对工件包括夹具的防过切、防碰撞功能,提高操作的安全性,更符合高速加工的工艺要求,并开放工艺相关联的工艺库、知识库、材料库和刀具库,使工艺知识积累、学习、运用成为可能。
使相关性编程成为可能尺寸相关、参数式设计等CAD领域的特性,有希望被引伸到CAM系统之中。
目前,以Delcam 公司的PowerMILL及WorkNC为代表,采用面向工艺特征的处理方式,系统以工艺特征提取的自动化来实现CAM编程的自动化。
当模型发生变化后,只要按原来的工艺路线重新计算,即实现CAM的自动修改。
由计算审自动进行工艺特征?工艺区域的重新判断并全自动处理,使相关性编程成为可能。
目前已有成熟的产品上市,并为北美、欧洲等发达国家的模具界所接受。
由CAM系统专业化、智能化、自动化水平的提高,将导致机侧编程方式的兴起,将改变CAM编程与加工人员及现场分离的现象。
3、提供更方便的工艺管理手段 CAM的工艺管理是数控生产中至关重要的一环,未来CAM系统的工艺管理树结构,为工艺管理及即时修改提供了条件。
较领先的CAM系统已经具有CAPP开发环境或可编辑式工艺模板,可由有经验的工艺人员对产品进行工艺设计,CAM系统可按工艺规程全自动批次处理。
据报道,未来的CAM系统将能自动生成图文并茂的工艺指导文件,并能以超文本格式进行网络浏览。
CAD/CAM软件,而CAD/CAM功能。
在造型功能方面,除却其他软件所具有的通用功能外,它还拥有灵活的复合建模、齐备的仿真照相、细腻的动画渲染和快速的原型工具,仅复合建模就可让用户在实体建模(Solid)、曲面建模 Surface 、线框建模 Wireframe 和基于特征的参数建模中任意选择,使设计者可根据工程设计实际情况确定最佳建模方式,从而得到最佳设计效果。
在加工功能方面,图2-1 变量化造型的原理三、特征造型技术现实世界的物体具有三维形状和质量,因而三维实体造型可以更加真实、完整、清楚地描述物体,其利用计算机技术存储物体的几何信息和拓扑信息,代表了CAD/CAM技术的主流。
实体造型技术是20世纪70年代后期、80年代初期逐步发展完善并推向市场的。
实体造型是利用一些基本体素,如长方体、圆柱体、球体、锥体、圆环体以及平面轮廓扫掠体等通过布尔运算生成复杂形体的一种造型技术。
实体造型主要包括两部分内容,即体素的定义和描述、体素之间的布尔运算(交、并、差)。
体素是一种简单的几何形体,它们可以通过少量参数进行描述,例如长方体可以通过长、宽、高定义形状。
目前的许多CAD/CAM软件都是一种基于特征的实体造型工具。
它可以按照直观的过程创建机械零件的三维实体模型,且能自动生成与该模型相关联的二维工程图。
构造三维实体模型的过程称为特征造型,造型的结果称为几何造型。