CAD／CAM技术及应用
CAD_CAM技术在数控加工中的应用_王可
CAD/CAM技术在数控加工中的应用王可王娜沈阳工业大学沈阳 110023摘要：根据数控加工技术和CAD/CAM一体化技术的基本功能原理，结合数控编程与加工的实践，分析了CAD/CAM 对机床数控系统的插补功能、刀具补偿功能和固定循环功能等的影响，并阐述了其在数控加工中的具体实施过程，说明CAD/CAM在产品设计制造中的作用和优势。
关键词：CAD/CAM 数控加工机床数控系统随着制造技术的不断进步，数控机床在机械工业的应用越来越普遍，普通机床已经被逐步取代。
但数控机床操作较难，数控加工程序编制较复杂，复杂工件和单件小批量生产时编程工作量大，致使数控机床使用效率和效益都比较低。
因此，将计算机辅助设计与制造一体化技术(CAD/CAM)与数控机床加工结合，不仅能大大节省设计制造的时间周期，并在一定程度上提高了精度和速度。
是实现制造业信急化的核心技术，也代表了未来制造业的发展方向。
1 数控技术与CAD/CAM1.1 数控机床数控技术是机械加工技术、微电子技术、监控检测技术、计算机技术、自动控制技术等多种学科的集成，是一门新兴而又发展十分迅速的高新技术，对机电工业及国民经济的发展具有十分重要的作用。
同时，数控技术也是发展自动化技术的基础。
以数控技术为核心的数控机床、加工中心是具有代表性的、高水平的机电一体化产品，代表了当今世界自动化技术发展的前沿。
现代数控系统，采用了交流数字伺服系统。
伺服电机的位置、速度和电流都实现数字化，作为伺服控制方式也采用了超出以前的控制理论. 机床数控系统的作用是控制机床加工出合格的机械零件，它主要由硬件和软件两人部分构成。
机床数控系统的功能主要靠软件实现。
为了便于编程，数控系统有许多功能，如轮廓插补功能、刀具补偿功能、固定循环加工功能、辅助编程功能、子程序功能、宏程序功能、字符图形显示功能、故障自珍断功能、通讯网络功能等。
这些功能提高了数控机床的加工能力，大大缩短了数控加工程序的长度，增强了程序的可读性。
CADCAM在企业的运用分析1
CAD\CAM在生产性企业的运用分析0 前言从科学的角度看，设计与制造的过程是一个关于产品信息的产生、处理、交换和管理的过程。
人们利用计算机作为主要技术手段，对产品从构思到投放市场的整个过程中的信息进行分析和处理，生成和运用各种数字信息和图形信息，进行产品的设计与制造。
CAD/CAM技术不是传统设计、制造流通和方法的简单映像，也不是局限在个别步骤或环节中部分地使用计算机作为工具，而是将计算机科学与工程领域的专业技术以及人的智慧和经验以现代的科学方法为指导结合起来，在设计、制造的全过程中各尽所长，尽可能地利用计算机系统来完成那些重复性高、劳动量大、计算复杂以及单纯靠人工难以完成的工作，辅助而非代替工程技术人员完成整个过程，以获得最佳效果。
1 我国机械制造业发展的趋势及对CAD/CAM技术的要求二十一世纪初的机械制造业，总的发展趋势为:柔性化、灵捷化、智能化、信息化(网络化) 。
信息产业将成为社会的主导产业，机械制造业也将由信息主导，并采用先进生产模式、先进制造技术、先进组织管理方式的全新机械制造业。
其中:柔性化是使工艺装备与工艺路线能适于生产各种产品的需要，能适于迅速更换工艺、更换产品的需要。
灵捷化是使生产推向市场的准备时间缩为最短，使机械制造厂的机制能灵活转向。
智能化是柔性自动化的重要组成部分，也是柔性自动化的新发展和延伸，智能化促进柔性化，它使生产系统具有更完善的判断与适应能力。
信息化是使机械制造业不再是由物质和能量借助于信息的力量生产出价值，而是由信息借助于物质和能量的力量生产出价值。
因此，信息产业和智力产业将成为社会的主导产业。
再者，制造技术也向着超精密加工、微型机械制造、超高速切削等方向发展。
超精密加工技术、微型机械加工、微细电火花加工EDM、等离子加工、激光加工、离子束加工、电子束加工、超高速加工等技术的实现，为生产效率的快速提高奠定了良好的基础。
同时，制造技术也在不断地对高科技进行综合利用，需将工程数学、激光学、微电子技术、计算机技术、控制论、生物学、材料科学、管理科学、信息科学、以及人文科学等知识综合利用。
机械cadcam原理及应用边培莹
机械cadcam原理及应用边培莹机械CAD/CAM是机械制造领域中的一项重要技术，它是利用计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）技术相结合，对机械产品的设计和制造过程进行数字化的支持和自动化的实现。
首先，机械CAD（Computer-Aided Design）是指利用计算机进行机械产品设计的过程。
通过CAD软件，设计人员可以用电子图纸的形式创建和修改产品的几何形状、尺寸和外观等。
CAD软件可以提供各种设计工具和功能，如绘图、三维建模、装配、动画模拟等，可以大大提高设计效率和准确性。
CAD软件还具有数据管理功能，可以对设计文件进行版本控制和共享，方便多人协同设计。
其次，机械CAM（Computer-Aided Manufacturing）是指利用计算机对机械产品的制造过程进行数字化和自动化控制的技术。
CAM软件通常与CAD软件相互配合使用，通过导入CAD的设计数据，生成机械加工路径和刀具路径，然后控制数控机床或其他自动化生产设备进行加工操作。
CAM软件还可以进行加工过程的模拟和优化，提高加工效率和质量。
机械CAD/CAM的应用涉及到各个领域的机械产品设计和制造，例如航空航天、汽车工业、机械设备制造等。
在航空航天领域，机械CAD/CAM广泛应用于飞机和火箭的设计与制造。
通过CAD软件，设计人员可以对飞机和火箭的结构进行三维建模和装配，优化设计方案，提高机身的结构强度和重量比。
CAM软件可以自动生成零件的数控加工程序，实现对金属加工中的铣削、钻孔等各种加工操作的自动化控制。
这样可以大大提高飞机和火箭制造的精度和效率。
在汽车工业中，机械CAD/CAM应用于汽车零部件的设计和加工。
通过CAD软件，设计人员可以对汽车零部件进行三维建模和装配，预测零部件在各种工况下的受力情况，优化设计方案，提高汽车的安全性和性能。
CAM软件可以根据CAD 设计数据生成汽车零部件的数控加工程序，自动控制数控机床进行精密加工。
计算机辅助设计和制造技术的发展与应用
计算机辅助设计和制造技术的发展与应用计算机辅助设计和制造技术，简称CAD/CAM技术，是利用计算机辅助进行设计和制造的技术系统。
CAD/CAM技术涵盖了计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助工程分析等多个方面。
这一技术从上世纪60年代开始发展，至今已成为现代工业制造中不可或缺的工具。
本文将重点探讨计算机辅助设计和制造技术的发展历程、应用现状及未来发展方向。
一、背景在过去的制造中，制造业的设计和制造过程都需要纯手工完成。
这种方式既费时费力，而且制造的准确性和质量也无法保证。
为了提高制造效率和产品质量，计算机辅助设计和制造技术应运而生。
二、发展历程20世纪60年代，计算机技术得到了迅猛发展，它开始为制造业提供了新的机遇。
首次出现的计算机辅助设计和制造技术主要应用于航空航天工业的设计和制造中。
这一技术的应用极大地提升了制造工业的效能。
进入1980年代，计算机辅助设计和制造技术得到了进一步的发展，它的应用范围也愈加广泛。
从航空航天工业，到汽车工业，到微电子技术，各种行业都开始在设计和制造的过程中应用计算机辅助设计和制造技术。
1990年代以后，则出现了计算机辅助工程分析技术，为产品的仿真和模拟提供了工具。
三、应用现状如今，计算机辅助设计和制造技术已经成为机械设计和制造领域中不可或缺的技术，它的发展成果在电子、汽车、航空等众多领域都获得了广泛应用。
使用CAD/CAM工具的设计和制造流程，无论是从效率还是准确度，都已经取代了传统的手工设计和生产。
这一技术在制造业中的应用已经不再是一个选择条件，而是一个必备条件。
四、未来发展随着计算机技术的不断发展和便携设备的不断涌现，计算机辅助设计和制造技术在未来会更加广泛的发展。
在虚拟现实和增强现实等技术的不断应用下，计算机辅助设计和制造技术将更加方便、高效地为用户服务。
同时，人工智能和机器学习等技术的发展也将使得这一技术更加精确和高效。
总之，计算机辅助设计和制造技术是现代制造业中逐渐成熟的技术系统。
机械制造中的CADCAM技术
机械制造中的CADCAM技术CADCAM技术，即计算机辅助设计与计算机辅助制造技术，是一种将计算机科学与机械制造工艺相结合的技术。
它在机械制造领域起到了重要的作用，极大地提高了机械制造的效率与精度。
本文将从CADCAM技术的基本原理、应用案例以及发展前景等方面进行论述。
一、CADCAM技术的基本原理CADCAM技术的基本原理是通过计算机软件和硬件的协同作用，将产品设计和制造加工过程进行数字化的集成。
具体而言，CADCAM 技术包括了计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）两个方面。
CAD是指利用计算机软件辅助进行产品设计的过程。
通过CAD技术，设计人员可以通过三维建模、可视化和虚拟仿真等功能，快速、准确地完成产品设计。
CAD技术不仅可以提高设计效率，还可以进行产品优化，节省材料和成本。
CAM是指利用计算机控制机床进行加工制造的过程。
通过CAM技术，设计好的产品模型可以直接转换为机床的加工程序，并通过数控设备实现自动加工。
CAM技术的应用可以减少人为因素的干扰，提高加工精度，降低制造成本。
二、CADCAM技术在机械制造中的应用案例1. 零部件设计与制造：CADCAM技术可以帮助设计人员快速完成产品零部件的设计。
例如，在汽车制造中，工程师可以使用CAD软件设计发动机、轮胎等零部件，然后通过CAM技术将设计好的模型转化为数控机床的加工代码，实现自动化生产。
2. 刀具路径优化：在数控机床的加工过程中，CADCAM技术可以通过优化刀具路径，实现更高效、更精准的加工。
它可以考虑到机床的运动特性、材料的物理特性等因素，从而最大限度地提高加工效率和质量。
3. 工艺规划与模拟：CADCAM技术可以对整个制造过程进行数字化模拟和可视化展示。
通过模拟，制造商可以在实际加工前预先规划工艺流程，并进行工艺参数的调整和优化，以降低生产中的风险和成本。
三、CADCAM技术的发展前景随着信息技术的飞速发展，CADCAM技术也在不断演进和创新。
《CADCAM软件应用技术》课程标准
《CAD/CAM软件应用技术》课程标准一、课程性质本课程是中等职业学校机械类数控技术应用专业必修的一门专业核心课程，是在《机械制图》《机械基础》《数控加工工艺与编程》等课程基础上，开设的一门理论与实践相结合的专业课程，其任务是让学生掌握计算机辅助设计与制造的基础知识和基本技能，为后续《车（铣）工技能综合训练》等课程的学习奠定基础。
二、学时与学分90学时，5学分。
三、课程设计思路本课程按照立德树人的要求，突出核心素养、必备品格和关键能力培养，兼顾中高职课程衔接，高度融合计算机辅助设计与制造技术的知识技能学习与职业精神的培养。
1.依据《中等职业学校机械类数控技术应用专业指导性人才培养方案》中确定的培养目标、综合素质、职业能力，按照知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度，突出机械产品三维模型设计、数控车铣自动编程加工等专业素养及创新务实的职业精神培养，根据本课程的性质和职业教育课程教学最新理念，确定本课程目标。
2.根据“中等职业学校数控技术应用专业‘工作任务与职业能力’分析表”，依据课程目标和数控车铣加工等职业岗位需求，围绕机械产品加工能力的培养，反映产品从设计到生产的实际流程，体现科学性、前沿性、适用性原则，确定本课程内容。
3.以计算机辅助设计与制造技术为主线，根据机械产品三维模型设计及数控车铣加工岗位典型工作任务设计教学模块，将相应的理论知识、专业技能和职业素养有机融入。
遵循学生认知规律，参考学生的生活经验，序化教学内容。
四、课程目标学生通过学习本课程，掌握CAD/CAM技术的基础知识，能熟练使用CAD/CAM软件完成相关任务，形成良好的职业道德和职业习惯。
1.初步建立制造业信息化思维，具备从事以网络化、数字化、智能化为特征的智能制造相关工作的初步能力。
2.掌握计算机辅助设计与制造的基本原理，掌握CAD/CAM软件中零件三维建模、工程图创建及自动编程的相关知识。
3.会分析典型零件的建模工艺，能选择合理的工艺参数和刀具路径用于生成加工程序。
计算机辅助设计与制造实践案例解析
计算机辅助设计与制造实践案例解析计算机辅助设计与制造（Computer-Aided Design and Manufacturing，简称CAD/CAM）是一种利用计算机软件和硬件技术辅助进行产品设计与制造的方法。
它的出现极大地提高了生产效率和产品质量，广泛应用于各个行业。
本文将通过实践案例来解析CAD/CAM在实际应用中的优势和挑战。
案例一：汽车零部件设计与制造一家汽车零部件制造商面临市场竞争压力，急需提高产品设计和制造的效率。
采用传统的手工绘图和手工加工方式已经无法满足快速发展的市场需求。
为此，他们决定引入CAD/CAM技术来进行产品设计和制造。
首先，设计师利用CAD软件进行汽车零部件的三维建模。
通过CAD软件提供的各种功能，如实体建模、曲线建模和装配等，设计师可以快速创建产品的几何模型。
与传统手工绘图相比，CAD软件可以大大提高设计效率，减少错误和重复工作。
接下来，制造团队利用CAM软件将设计好的三维模型转化为机器指令，控制数控机床进行零部件的加工。
CAM软件可以根据设计要求自动生成加工路径，并快速优化路径以提高加工效率。
相比手工加工，CAM技术可以更好地控制加工质量，减少加工误差，并节省材料。
通过引入CAD/CAM技术，该汽车零部件制造商成功提高了产品设计和制造的效率。
他们能够更快速地响应市场需求，更精确地控制产品质量。
此外，CAD/CAM技术还为他们提供了更多创新的可能性，使他们能够设计出更复杂、更高性能的零部件。
然而，引入CAD/CAM技术也面临一些挑战。
首先，该制造商需要培训设计师和操作者掌握CAD/CAM软件的使用技巧。
这需要投入一定的时间和资源。
其次，CAD/CAM软件需要定期更新，以适应新的设计需求和制造技术。
这对公司而言也意味着额外的成本和人力投入。
案例二：航空发动机叶片制造一家航空发动机制造商采用CAD/CAM技术对发动机叶片进行设计和制造。
航空发动机叶片的设计和制造对产品性能和安全至关重要，因此需要高度精确和可靠的工艺。
CAD-CAM技术在机械设计与加工中的应用
CAD/CAM技术在机械设计与加工中的应用【摘要】机械cad/cam系统是由若干个相互作用和相互依赖的部分集合而成的，是具有特定功能的有机整体。
这个系统由实现机械cad/cam所必需的硬件系统和软件系统组成。
本文主要cad、cam技术在机械设计与加工中的应用。
【关键词】cad/cam技术机械设计机械加工计算机辅助设计（computer aided design，cad）是20世纪60年代以来迅速发展起来的一门新兴的综合性的计算机应用技术，是设计人员在计算机系统的辅导与帮助下，结合人的智慧和创造力与计算机软硬件功能，并根据一定的设计流程，进行产品设计的一项专门技术。
计算机辅助制造（computer aided manufacturing，cam）是应用计算机进行制造信息处理的全过程，即利用计算机辅助生产人员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（计算机辅助工艺设计、计算机辅助工装设计与制造、nc自动编程、工时定额和材料定额编制等）、生产作业计划、物料作业计划的运行控制（加工、装配、检测、输送、存贮）、生产控制、质量控制等。
其中计算机辅助工艺设计（computer aided process planning，capp），已逐渐成为一门独立的技术分支。
一、1cad/cam的应用软件目前机械cad/cam应用软件种类繁多，基本上都能够很好地承担交互式二维、三维建模及自动编程的任务。
这里仅对最常见的5种软件进行简单的介绍。
（一）unigraphies（ug）。
ug软件由siemens公司（原ugs公司）开发，是世界上处于领导地位的、最著名的几种大型机械cad/cam软件之一，它不仅具有强大的造型能力和数控编程能力，同时还具有管理复杂产品装配，进行多种设计方案的对比分析和优化等功能。
该软件具有较好的二次开发环境和数据交换能力。
其庞大的模块群为企业提供了从产品设计、产品分析、加工装配、检验，到过程管理、虚拟产品等全系列的技术支持。
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中南大学网络教育课程考试
《CAD/CAM技术及应用》试题
考试说明：
1.首先下载试题及《标准答卷模版》，完成答题后，答卷从网上提交。
2.答卷电子稿命名原则：学号.doc。
如：11031020512002.doc。
3.网上提交起止时间：2018年5月15日8：00—6月15日18：00。
试题：
一、简答题：本大题2个小题，每小题10分，共20分。
1.简述参数化曲线的类型及特点。
2.生产管理的主要目的和内容是什么？
二、论述题：本大题20分。
某工厂生产一批无盖金属工具箱，要求工具箱的体积为0.5m3，底面面积不少于0.8m2，试写出耗费金属板面积为最小的优化设计数学模型（要求给出设计变量、约束条件和目标函数），并指出求解该优化模型的几种可行方法。
三、三维造型题：本大题2个小题，每小题10分，共20分。
某零件的三视图和立体图如下所示。
（1）分析指出该零件由哪些形状特征组成（绘简图说明）。
（2）简述用UG实现下图所示零件三维造型的步骤（分步骤进行文字说明，并配适当的简图说明）。
四、数控编程题：本大题20分。
编写下图所示的二维外形轮廓零件的数控铣削代码，并画出走刀路线简图。
刀具为Ф10立铣刀。
五、程序开发题：本大题20分。
编写删除循环链表第i个节点的函数:
int DeleteNode(struct CircularLink * head, int i)
中南大学网络教育课程考试
《CAD/CAM 技术及应用》答卷
本人承诺：本试卷确为本人独立完成，若有违反愿意接受处理。
签名___付靖____ 学号_____16138101109003____专业___机械设计制造及其自动化____学习中心___内蒙古____
试题：
一、简答题：本大题2个小题，每小题10分，共20分。
1.简述参数化曲线的类型及特点。
答：草图是与实体模型相关联的二维图形。
它的方便之处在于：草图平面可以进行尺寸驱动，通过对草图对象上所添加约束方式或者约束值的修改可以改变设计参数，从而改变对象特征。
通过对草图上创建的截面曲线进行拉伸、旋转和扫描等操作生成参数化实体模型，从而可以提取模型中的截面曲线的参数和拉伸参数来实现整个模型的尺寸驱动。
2.生产管理的主要目的和内容是什么？
答：目的：高效、低耗，准时生产合格产品，提供让顾客满意的服务。
内容：针对市场及客户要求优化资源的配置，把握转化的质量、时间及成本的关系，满足市场及客户需求。
二、论述题：本大题20分。
某工厂生产一批无盖金属工具箱，要求工具箱的体积为0.5m 3，底面面积不少于0.8m 2，试写出耗费金属板面积为最小的优化设计数学模型（要求给出设计变量、约束条件和目标函数），并指出求解该优化模型的几种可行方法。
答：答：设计变量金属箱的长宽高分别为z y x ，，约束条件0.8xy 0.5xyz ≥=，,目标函数，2yz 2xz xy S ++=
可行性方法：
线性规划 如果设计问题的目标函数和约束条件都是设计变量的线性函数，则称该设计问题为线性规划问题。
线性规划问题是优化设计问题中最简单的一种情况，利用不等式性质。
3111S 0.5
z 1y 1x 0.8xy 1y x x
1y 1xy 31.1.3x 1y 1xy 2yz 2xz xy S xy 0.5z 3=++====≥=====≥++=++==所以面积，，这个条件，所以，此时满足，所以其中，所以由于x
y xy 非线性规划 如果设计问题的目标函数和约束条件中，有一个函数是设计变量
的非线性函数，则称该设计问
题为非线性规划问题。
非线性规划问题是优化设计问题中最常见的，导弹结构优化设计问题一般都是非线性规划问题。
如果目标函数可微，就可以采用间接法求解。
求解无约束问题常用梯度法、牛顿法、共轭梯度法、变尺度法，等。
求解约束问题常用罚函数法、拉格朗日乘子法等。
三、三维造型题：本大题2个小题，每小题10分，共20分。
某零件的三视图和立体图如下所示。
（1）分析指出该零件由哪些形状特征组成（绘简图说明）。
（2）简述用UG实现下图所示零件三维造型的步骤（分步骤进行文字说明，并配适当的简图说明）。
答：（1）主要由底板、竖板、筋板组成、
（2）此零件建模的具体步骤如下：
①新建模型
②绘制底板的特征。
进入草绘模式，绘制底板的草图，然后进行拉伸
③运算的求差拉伸。
④绘制加强筋。
创建个平面，进入草绘模式，绘制加强筋的草图，然后拉伸，另一个加强筋通过镜相来实现。
四、数控编程题：本大题20分。
编写下图所示的二维外形轮廓零件的数控铣削代码，并画出走刀路线简图。
刀具为Ф10立铣刀。
答：
五、程序开发题：本大题20分。
编写删除循环链表第i个节点的函数:
int DeleteNode(struct CircularLink * head, int i)
答：int DeleteNode(struct CircularLink * head, int i) { int n = 1;
struct CircularLink *q,*p = head;
while(p->next && n < i) {
p = p->next;
++n;
}
if(n == i) {
q = p->next;
p = q->next;
free(q);
return 1;
}
printf("非法结点序号:%d\n",i); return 0;。