CAD／CAM技术及应用
第一讲-CAD-CAM技术概述
一、数据管理技术
机械CAD／CAM涉及的数据包括产品 机械CAD／CAM涉及的数据包括产品 的物理特征，材料性能、数学模型，零件 规格、几何形体描述、测试数据、各种设 计标准和规范等，内容极为广泛。数据表 现形式除了数值、文字信息之外，还有大 量的几何图形信息，具有数据量大、种类 量的几何图形信息，具有数据量大、种类 多，结构复杂的特点。如何管理这些数据 多，结构复杂的特点。如何管理这些数据 信息，直接影响CAD／CAM系统的应用水 信息，直接影响CAD／CAM系统的应用水 平和工作效率。其数据管理已从文件管理 模式发展为工程数据库管理模式。 模式发展为工程数据库管理模式。
机械CAD/CAM技术
中南林业科技大学机械设计制造及 自动化教研室 易春峰
CAD/CAM技术的重要性
♦ 随着计算机技术的飞速发展，传统的手 随着计算机技术的飞速发展，
工设计正逐渐被计算机辅助设计所代替； 工设计正逐渐被计算机辅助设计所代替； 而传统的制造领域也被计算机技术所深 刻地改造。 刻地改造。 ♦ 企业要想在激烈的市场竞争获得优势就 必须不断实现技术创新和产品创新， 必须不断实现技术创新和产品创新，发 展和应用现代设计制造技术是实现产品 创新的关键，因此机械CAD/CAM技术 创新的关键，因此机械 技术 已成为工科类学生和工程技术人员必须 掌握的一门重要技术。 掌握的一门重要技术。
二、CAD/CAM系统的组成
CAD/CAM支撑软件 CAD/CAM支撑软件一般包括以下5种类型： 1）、绘图软件：AutoCAD、凯图、开目 CAD、PCCAD 2）、几何建模软件：Pro/Engineer、UG、 CATIA、I-deas、Solid Workers、Solid Edge、Inventor、MDT
关于CAD／CAM的论文
关于CAD/CAM的初步认识学校名称：内蒙古电大鄂尔多斯分校学生姓名：**学号： ************* 专业：机电一体化教育层次: 本科入学时间： 2013年秋指导教师：***论文提纲一、CAD/CAM的基本概念（一）1.1 CAD技术1.2 CAM技术（二）、 CAD的分类及用处二、CAD/CAM系统组成及其软硬件三、CAD/CAM系统中计算机的配置四、国内CAD市场状况及CAD/CAM主流（一）软件产品概述（二）引进的国外主要软件及国内生产的软件五、CAD的实用性及优越性六、计算机绘图的目标七、使用CAD技术的优缺点八、总结摘要【内容摘要】计算机技术的飞速发展，给传统的制造业带来了巨大的变革，CAD/CAM技术是一项利用计算机系统来帮助人们完成产品的设计和制造的新技术，他是计算机技术在零件生产中综合应用的新飞跃，CAD包括建立几何模型、工程分析、产品分析、动态模拟、自动绘图等；CAM包括数字化控制、工艺过程设计、机器人、柔性制造系统（FMS）、工厂管理等，CAD/CAM技术是制造的主要组成部分，文中简述了CAD/CAM的发展与应用现状。
CAD/CAM（计算机辅助设计及制造)技术产生于本世纪50年代后期发达国家的航空和军事工业中，随着计算机软硬件技术和计算机图形学技术的发展而迅速成长起来。
1989年美国国家工程科学家将CAD/CAM技术评为当代（1964-1989）十项最杰出的工程技术成就之一。
三十几年来CAD技术和系统有了飞速的发展，CAD/CAM的应用迅速普及。
在工业发达国家，CAD/CAM技术的应用已迅速从军事工业向民用工业发展，由大型企业向中小型企业推广，由高技术领域的应用向日用家电、轻工产品的设计和制造中普及。
而且正在发达国家流向发展中国家。
对经济也起到了一定的推动作用。
本文通过阐述CAD/CAM给国家带来的巨大发展和意义，同时随着社会的进一步发展出现了大量相关的问题，最后表达了本人对于CAD学习的无比热爱和继续求知的热情，它带来的无尽空间和神秘感让我不断进取！【关键词】飞速发展自动绘图数字化控制自动化技术一、 CAD/CAM的基本概念CAD/CAM技术是制造工程技术与计算机技术紧密结合、相互渗透而发展起来的一项综合性应用技术，具有知识密集、学科交叉、综合性强、应用范围广等特点。
CADCAM技术研究现状及发展趋势
CADCAM技术研究现状及发展趋势CADCAM技术是计算机辅助设计和制造技术的缩写，主要用来设计和制造各种产品。
随着计算机技术的不断发展，CADCAM技术在制造业中发挥着越来越重要的作用。
目前，CADCAM技术已经广泛应用于汽车制造、航空航天、电子设备等领域，为生产过程带来了效率的提升和成本的降低。
1.算法研究：CADCAM技术的核心是设计和制造的算法，目前研究人员不断完善和优化这些算法，以提高设计和制造的效率和精度。
2. 软件开发：CADCAM技术需要专门的设计软件来支持，目前市场上已经有了许多成熟的CADCAM软件，如SolidWorks、AutoCAD等，研究人员也在不断开发新的软件来满足不同行业的需求。
3.应用研究：CADCAM技术已经在许多领域得到了广泛应用，研究人员正在探索更多新的应用领域，如医疗器械、建筑设计等。
4.教育培训：随着CADCAM技术的发展，越来越多的人需要掌握这项技术，研究人员也在研究如何更好地教育和培训人才。
1.智能化：未来CADCAM技术将更加智能化，可以通过人工智能、机器学习等技术来自动完成设计和制造过程，减少人力投入，提高效率。
2.虚拟现实：随着虚拟现实技术的发展，CADCAM技术也将与虚拟现实技术结合，实现更直观、更实时的设计和制造过程。
3.云计算：云计算技术可以提供更大的计算和存储资源，未来CADCAM技术也将更多地借助云计算来实现大规模的设计和制造。
4.定制化：随着人们对个性化产品的需求不断增加，CADCAM技术将更加注重定制化设计和制造，为消费者提供更符合个人需求的产品。
总的来说，CADCAM技术在未来将继续发展，从智能化、虚拟现实、云计算到定制化等方面都将有更多的创新和突破。
随着技术的不断进步，CADCAM技术将在更多的领域发挥作用，为制造业带来更大的变革和提升。
CAD技术材料加工的CADCAECAM的实际应用PPT课件
图2 原工艺冷铁布置
第10页/共43页
一次浇注成功的燃气轮机缸体
图3 原工艺充型模拟 图4 原工艺凝固模拟结果 模拟发现，原工艺铸件小半径端柱面内存在大面 积的缩孔缩松危险区。需要加大原工艺此处放置冷 铁的密度和厚度，经多个方案的模拟对比，优化出 一个合适的冷铁布置方案。
第11页/共43页
克服康明斯机体的夹渣问题
第42页/共43页
感谢您的观看。
第43页/共43页
学 集成化注射模CAD系统；浙江大学 精密注射模CAD/CAM系统。
第36页/共43页
注射成型CAE
❖ 目前，注射模CAE限于注射过程的计算机分析，即模拟注射成型中熔体充 模、保压与冷却过程以及预测塑料制品在脱模后的翘曲变形。
第37页/共43页
华中科技大学模具技术国家重点实验室成功开 发了三维真实感流动模拟软件HSCAE 3DRF
第30页/共43页
焊接CAE应用实例
一个简单的T型梁纵向收缩引起 的弯曲变形
图1 T型梁焊接变形图
第31页/共43页
空调压缩机焊接变形 与应力分析
管板焊接
图2 压缩机焊接的残余变形
图3 管板焊接过程中某一 时刻的温度场
第32页/共43页
高精度液力变矩器
图4 液力变矩器的焊接变形
第33页/共43页
图5 康明斯机体原工艺 图6 康明斯机体改进工艺
第12页/共43页
克服康明斯机体的夹渣问题
图7 原工艺流动前沿 雨淋形态
图8 改进工艺流动前沿 整齐而不零乱
第13页/共43页
一次浇注成功的大型铸钢件校直机机架
图9 机架原工艺凝固模拟结果 图10 机架改进工艺模拟结果 经模拟，发现该件四角处的四个冒口补缩通道先于铸件
CAD-CAM指导应用技术教案设计1-56(MasterCAM)
中等专业学校授课教案《CAD/CAM应用技术》适用班级：0718、0719 数控班制作教师：夏忠武授课周时：2×4×14授课时间：09.02.17—09.05.22课程名称CAD/CAM应用技术授课时间2009.2.18 课次 2适用班级0718，0719 学时 2主要教学容讲授时间第2章 MasterCAM9.1软件基础2.1、MasterCAM的安装2.2、MasterCAM的用户界面15min25min教学目的使学生掌握MasterCAM的安装方法和步骤掌握MasterCAM的软件用户界面组成形式和容教学重点MasterCAM的软件用户界面和菜单的功能与使用方法教学难点掌握MasterCAM的软件用户界面组成形式和容教学方法课件讲解与操作演示，课堂操作练习教学用具投影仪、电脑、多媒体课件、MasterCAM软件拟留作业P8：2-1教学容安装：在教师机上演示整个破解安装过程。
MasterCAM最新版本为9.1版，共包含Design(设计模块)、Mill(铣削模块)、Lathe (车削模块)、Wire(线切割模块)。
其中后三个模块都完整的包含了Design模块，可以根据实际需要进入相应的模块进行CAD/CAM工作。
本书对应用最广的Mill模块进行了详细介绍。
启动：双击桌面快捷Mill图标或单击开始→程序→Mastercam9.1→Mill命令。
标题栏：窗口界面最上面的一行为标题栏，不同的模块其标题栏也不相同。
如果已经打开了一个文件，则在标题栏中还将显示该文件的路径及文件名。
工具栏：主菜单区：分析（Analyze）、绘图（Create）、文档（File）、修整（Modify）转换（Xform）、删除（Delete）、屏幕（Screen）、实体模型（Solids）刀具选项（Tool paths）、公共管理（NC utils）、退出（Exit）辅助菜单区：构图深度Z:0.000、颜色(Color)、图层(Level)、属性(Attributes)群组管理(Groups)、限定使用层(Mask:off)、查看坐标系(WCS:T)刀具平面(Tplane:off)、构图平面(Cpla ne:T)、图形视角(Gview:T) 绘图区：绘制、修改和显示图形的工作区域。
《CAD、CAM应用技术》理论教学大纲
《CAD/CAM应用技术》理论教学大纲
一、课程基本信息
课程编号：612 课程类别：专业必修课授课对象：数控技术专业开课学期：5 理论学时：20 考核方式:考试
二、本课程与其它课程的关系
《CAD/CAM应用技术》以《计算机应用基础》、《机械设计基础》、《数控编程与操作》，使在完成计算机应用基础、工程制图和机床数控加工教学的基础上，结合数控加工的基本要求，采用CAXA软件完成三维造型，设置加工方式，选取切削用量等加工参数，为数控加工刀路文件生成、数控机床的实际加工等工作奠定基础。
三、课程教学目的和要求
加深本专业学生对数控加工技术的认识，掌握利用CAXA软件进行数控编程和加工的基本理论和操作技能。
通过本模块的学习,使学生能够熟练运用CAXA软件,具体要求如下:
1、掌握对机械零件进行特征分析和造型；
2、掌握应用二维草图进行三维零件的设计；
3、能够运用特征进行实体造型和复杂曲面的生成；
4、掌握用三维零件进行工程图纸的生成；
5、掌握利用CAXA软件进行数控编程。
1、《CAXA 数控加工造型与编程》，北京航空航天出版社，谢小星.
2、《CAXA制造工程师-数控加工编程标准教程》，北京航空航天出版社，宋卫科.
3、《CAD/CAM应用技术》，大连理工大学出版社，田美丽.
执笔：
审定：
编制时间:。
CAD-CAM
现代设计发展趋势展望
1．设计过程的数字化 2．设计过程的自动化和智能化研究 3．智能性产品设计思想进一步深化 4．虚拟设计和仿真虚拟试验及快速成形等技术的深入研 究 5．微机电系统的设计理论及方法研究 6．绿色设计思想更加重要 7．基础性设计理论的深层次研究 8．对设计人员的要求不断提高 9．面向集成制造和分布式经营管理的设计方法、人员组 织及规划的研究
2．以设计理论为指导 受科学技术发展水平的限制，传统设计是 以生产经验为基础，以运用力学和数学形成的 计算公式、经验公式、图表、手册等为依据进 行的。随着理论研究的深入，许多工程现象不 断升华和总结为揭示事物内在规律和本质的理 论，如摩擦学理论、模态分析理论、可靠性理 论、疲劳理论、润滑理论等。现代设计方法是 基于理论形成的方法，利用这种方法指导设计 可减少经验设计的盲目性和随意性，提高设计 的主动性、科学性和准确性。因此，现代设计 是以理论指导为主、以经验为辅的一种设计。
CAD/CAM技术的发展趋势 CAD/CAM技术的发展趋势 设计思想参数化 设计参数化一直是CAD系统追求的目标，参数化设计 设计参数化一直是CAD系统追求的目标，参数化设计 既能通过各种尺寸参数为设计者提供对设计对象 最直接和准确的表述方法，同时又能通过尺寸参 数对设计对象进行所需的更改。在全参数化的 CAD系统中，所有可变的因素都被当作参数变量， CAD系统中，所有可变的因素都被当作参数变量， 同时允许建立参数变量间的各种约束和关系式， 例如，两条边的垂直或平行关系、两个圆弧的同 心关系等。而且这些参数变量可以跨越CAD的不 心关系等。而且这些参数变量可以跨越CAD的不 同模块，从而实现各种设计数据的全相关和尺寸 驱动，不仅可以有效地避免设计工作中的各种疏 忽，设计参数化也是实现设计自动化的前提和基 础。
《机械CAD、CAM技术》课件
。
常见的CAM软件
02 常见的CAM软件包括UG NX、CATIA、Mastercam
、Fusion 360等。
CAM软件的基本功能
03
CAM软件的基本功能包括几何建模、加工策略选择
、刀路生成、仿真验证等。
刀路模拟与验证
1 2 3
刀路模拟的作用
刀路模拟是在计算机上对实际加工过程进行模拟 ，以便及时发现和修正编程中存在的问题。
智能化CAD、CAM技术还可以实现自 动化加工和检测，减少人工干预和误 差，提高加工质量和效率。
云端化CAD、CAM技术
云端化CAD、CAM技术是指将CAD 、CAM软件部署在云端，实现远程 访问和协同设计。
VS
通过云端化技术，可以实现多人同时 在线设计和编辑，提高设计效率和质 量。同时，云端化技术还可以实现数 据备份和恢复，提高数据安全性。
装配设计命令
列举常用的装配设计命令，如插入、移动、 约束等，并解释其使用方法和技巧。
装配设计实例
通过实例演示如何使用装配设计命令创建机 械装配体，并进行装配分析和优化。
03
CAM技术基础
数控加工基础
数控加工的基本概念
数控加工是一种数字化控制的制造过 程，通过计算机程序控制机床实现自
动化加工。
数控加工的特点
后处理的步骤
后处理的步骤包括后处理器设置、刀路轨迹转换和程序传输等。
加工过程注意事项
在加工过程中，需要注意机床操作安全、刀具选择与使用、切削参 数调整等问题，以保证加工质量和效率。
04
CAD、CAM技术实践
零件的CAD建模与绘制ห้องสมุดไป่ตู้
CAD建模基础
介绍CAD建模的基本原理和常用命令，如线 、圆、弧、修剪等。
模具CADCAM应用技术基础知识
模具CAD/CAM技术发展的趋势
第三节 模具CAD/CAM技术发展的趋势 一、标准化 二、智能化 三、集成化 四、网络化
模具CAD/CAM技术发展的趋势
标准化
CAD/CAM可建立标准零件数据库，非标准零 件数据库，模具参数数据库。标准件可随时调 用，非标准件可利用系统自身建模技术进行修 改，从而加快设计过程。典型模具结构库是在 参数化设计的基础上实现的，按要求对相似模 具结构进行修改，即可生产所需结构。
产 准
坯 设
线 设
序 设
具 设
工 装
序 编
工 仿
加 工
检 测
装 配
试
品
析
划
计 析计 计 计 图计 备计 计计计 配制 真
CAE
CAD
CAPP
CAM
CAD/CAPP/CAM(CAD/CAM)
广义CAD
广义CAM
广义CAD/CAM
图1-2 产品开发过程及CAD、CAE、CAM的范围
集成化产品装配模型
CAD/CAM基本概念、发展历程及组成
CAM的广义概念包括的内容则很多，除了上述 CAM狭义定义所包含的所有内容外，它还包括制造活 动中与物流有关的所有过程（加工、装配、检验、存 贮、输送）的监视、控制和管理。
主要功能：工艺设计、数控编程和加工仿真
CAD/CAM基本概念、发展历程及组成
二 CAD/CAM的发展历程
CAD、CAM技术的发展经历了五个阶段： ➢孕育形成阶段（20世纪50年代） ➢快速发展阶段（20世纪60年代） ➢成熟推广阶段（20世纪70年代） ➢广泛应用阶段（20世纪80年代） ➢标准化、智能化、集成化阶段（20世纪80年 代后期）
CADCAM技术的应用及发展趋势
CADCAM技术的应用及发展趋势————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：CAD/CAM技术的应用及发展趋势摘要：介绍了CAD/CAM技术的发展过程, 预测了该技术在集成化、智能化、网络化、绿色化、综合化等方面的发展趋势,并阐述了CAD/CAM技术未来的应用前景.关键词: 数字化；CAD/CAM;发展趋势1引言目前，随着CAD、CAM、CAPP、CAE、CIMS等技术的出现和发展，产品设计和制造的整个过程都可以由计算机辅助完成。
特别是CAD技术, 从二维绘图向三维仿真模型发展的基础上，逐步发展成熟的零件结构设计和分析、有限元分析、虚拟装配及仿真、数控加工与仿真等许多计算机辅助功能，使CAD/CAE /CAM等逐步集成为综合的计算机辅助设计、制造和管理系统.数字化CAD/ CAM技术在机械设计中起到非常重要的作用。
在工业发达国家，CAD/CAM技术的应用已迅速从军事工业向民用工业扩展，由大型企业向中小企业推广, 由高技术领域的应用向汽车、日用家电、轻工产品等的设计和制造中普及。
CAM技术可应用于计算机进行制造信息处理的全部过程，包括采用计算机系统进行生产的规划、管理和控制产品制造的全过程，它包括与加工过程直接联系的计算机监测与控制，如控制数控机床、工业机器人和进行质量的监控等。
CAM技术已经成为CAX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、MDT、Pro/E、Inventor和CAXA等。
CAM 作为整个集成系统的重要一级，向上与CAD、CAPP实现无缝集成,向下可方便、快捷、智能、高效地为数控生产服务，这是CAM技术发展的主题.个人收集整理，勿做商业用途本文为互联网收集，请勿用作商业用途2CAD/CAM的发展历程2.1CAM的发展历程从时间上看，CAD/CAM的发展是随着计算机软硬件技术的发展而发展的，CAD/CAM的发展历程要从CAM的历史说起。
- 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)。
2013年第二学习阶段
中南大学网络教育课程考试
《CAD/CAM技术及应用》试题
(本试题页不上交．．．．．．．)
考试说明：
1.答卷可采取打印或手写方式在A4打印纸上完成。如果手写，必须字迹工整，以便老师批阅；
2.12月8日18：00之前交学习中心；
3.下载《标准答卷模版》。
（一、二、三、四题为必做题。五、六题选做其中一题，在答题纸中写清题号即可。）
一、产品数据管理（PDM）是以产品数据的管理为核心，通过计算机网络和数据库技术把企业生产过程中
所有与产品相关的信息和过程进行集成管理的技术。
（1）简述PDM系统的主要功能及其体系结构（可画简图说明）。（10分）
（2）指出几种基于PDM的CAD/CAM系统集成模式，并分析各自的特点。（10分）
二、概述虚拟制造系统的基本构成及实施虚拟制造的关键技术。并以你所熟悉的某种机械产品为例，分析
该对产品实施虚拟制造的可行性。（20分）
三、某零件的三维图如下所示（从清晰性考虑，给出了两种三维图，尺寸自定）。
（1）分析指出该零件由哪些形状特征组成(绘简图说明)。（10分）
（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）。（10
分）
四、采用立式数控铣床在一长方形工件毛坯上铣削如下图所示凸台（尺寸自定），使用Φ16mm球头铣刀进
行加工，工件材料为铸铁。如采用UG软件进行数控加工编程，简要说明在UG软件环境下编制该凸台数控
加工程序的步骤（分步骤进行文字表述，并配适当的简图说明）。（20分）
五、下图所示棘轮机构由棘轮(零件1)、棘爪(零件2)、棘轮轴(零件3)、棘爪轴(零件4)和底板(零件5)
五个零件组成。在UG中已完成五个零件的三维建模，如需继续在UG中对其进行装配建模，得到如下图所
2013年第二学习阶段
示的三维装配模型，试给出建立该棘轮机构三维装配模型的主要步骤（分步骤进行文字说明，并配适当的
简图说明）。（20分）
六、轴径尺寸范围、键及键槽相关尺寸如下表所示。如以数组方式存储该表，采用计算机编程语言（如C、
Basic）编写一段程序，实现如下功能：数表的定义和初始化，轴径实际尺寸的交互输入，键及键槽相关
尺寸的查找，查找结果的打印输出（要求给出程序流程图和程序源代码）。（20分）
1
2
3
5
4
2013年第二学习阶段
姓名_____________
CAD/CAM技术及应用 第 3 页 共 3 页
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________________
学号______________________专业____________________学习中心___________________
题号 一 二 三 四 五 六 总分（百分制） 评阅人签字
成绩
一、产品数据管理（PDM）是以产品数据的管理为核心，通过计算机网络和数据库技术把企业生产过程中
所有与产品相关的信息和过程进行集成管理的技术。
（1）简述PDM系统的主要功能及其体系结构（可画简图说明）。（10分）
答：PDM软件的主要功能包括电子仓库与文档管理、产品配置管理、工作流程管理、分类与检
索以及项目管理等方面（见图1）。
（2）指出几种基于PDM的CAD/CAM系统集成模式，并分析各自的特点。（10分）
答：
二、概述虚拟制造系统的基本构成及实施虚拟制造的关键技术。并以你所熟悉的某种机械产品为例，分
析该对产品实施虚拟制造的可行性。（20分）