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1、ImagecourtesyofNationalOpticalAstronomyObservatory,operatedbytheAssociationofUniversitiesforResearchinAstronomy,undercooperativeagreementwiththeNationalScienceFoundation.机械机械CAD/CAM技术技术E-mail:Tel:15966961938机械制造系机械制造系 郑光明郑光明2课课 程程 导导 引引课程性质：课程性质：机械CAD/CAM技术是工科机械制造类专业的主要专业课程，也是工科学生学习和掌握计算机辅助设计与制造、计算机
2、集成制造系统知识的主要课程。课程目的、任务：课程目的、任务：使学生掌握机械CAD/CAM的基本理论，掌握常用的机械CAD/CAM软件的使用方法。如何以计算机为辅助工具完成产品的设计、工艺规划及加工制造过程等 工 作。初 步 具 有 二 次 开 发 的 能 力，为 从 事CAD/CAM技术的研究和应用打下坚实的基础。3课课 程程 导导 引引总的要求：总的要求：必须了解和掌握CAD/CAM技术有关的各种基础知识，学会CAD/CAM软件的基本操作。前导课程：前导课程：计算机基础，机械制图，机械设计，机械制造基础，机械制造工艺学，数控机床，C语言程序设计，数据结构与数据库、计算机图形学等课程。学习方法
3、：学习方法：通过理论教学讲述课程的主要知识点，要求学生掌握先进的CAD/CAM一体化技术。通过实验实训教学学会使用常用的CAD、CAPP软件，并能进行数控机床的加工操作。4计划：计划：总学时32：面授28学时，实验4学时。（4-12周）成绩考核方式成绩考核方式：考试课，成绩以百分计：考勤及作业成绩30%，实验成绩10%，考试成绩60%。课课 程程 导导 引引5教材：教材：本本课课程程选选用用教教材材为为机机械械CAD/CAM技技术术蔡蔡汉汉明明等等主主编编机械工业出版社。机械工业出版社。参考教材：参考教材：计算机辅助设计与制造计算机辅助设计与制造李佳李佳主编主编天津大学出版社天津大学出版社计算
4、机辅助设计技术基础计算机辅助设计技术基础迟毅林迟毅林主编主编重庆大学出版社重庆大学出版社CAD/CAM技术概论技术概论冯辛安冯辛安主编主编机械工业出版社机械工业出版社现代现代CAD技术技术童秉枢童秉枢主编主编清华大学出版社清华大学出版社CAD/CAM集成技术集成技术刘文剑等刘文剑等编著编著哈尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版社机械机械CAD/CAM技术、应用和开发技术、应用和开发王贤坤等王贤坤等主编主编机械工业出版社机械工业出版社CAD/CAM原理和应用原理和应用蔡颖，薛庆，徐弘山编著，机械工业出版社蔡颖，薛庆，徐弘山编著，机械工业出版社课课 程程 导导 引引6主要内容：主要内容：介介 绍绍
5、 机机 械械 CAD/CAM基基 本本 概概 念念、基基 本本 原原 理理，CAD/CAM系统的软硬件组成、功能和配置；系统的软硬件组成、功能和配置；数据在计算机内的存储结构以及图形处理方法；数据在计算机内的存储结构以及图形处理方法；介绍几何建模和特征建模的基本原理；介绍几何建模和特征建模的基本原理；介介绍绍计计算算机机辅辅助助工工程程设设计计和和辅辅助助工工艺艺分分析析、辅辅助助工工艺艺规划的相关知识；规划的相关知识；对对数数控控编编程程和和仿仿真真、计计算算机机辅辅助助制制造造、生生产产、管管理理和和控制等相关内容作了简要介绍；控制等相关内容作了简要介绍；介绍当前几种先进的制造模式和先进的
6、制造技术。介绍当前几种先进的制造模式和先进的制造技术。课课 程程 导导 引引引言：引言：随着人们生活水平的提高，消费者的价值观正在发生结构性的变化，呈现出多多样样化化与与个个性性化化，用户对各类产品的质量，产品的更新换代的速度，以及产品从设计、制造到投放到市场的周期都提出了越来越高的要求。为了适应这种变化，工厂的产品也向着多品种、中小批量方向发展。要适应这种瞬瞬息息万万变变的的市市场场要要求求，则要求生产更具有柔性。计算机辅助设计(CAD)与计算机辅助制造(CAM)就是满足这种新的要求而产生的一种新的制造方法。7第一章 概述8第一节第一节CAD/CAM的基本概念的基本概念一产品的生产过程一产品
7、的生产过程如图为产品生产过程与CAD/CAM的应用过程9二二CAD/CAM的基本概念的基本概念1CAD(ComputerAidedDesign)是指以计算机为辅助手段来完成整个产品的设计过程；广义的CAD包括设计和分析两个方面。2CAM(ComputerAidedManufacturing)通过计算机与生产设备直接的或间接的联系，进行规划、设计、管理和控制产品的生产制造过程。主要包括使用计算机来完成数控编程、加工过程仿真、数控加工、质量检验、产品装配、调试这些工作。103.CAPP（ComputerAidedProcessPlanning）借助计算机来完成毛坯设计，工艺规程设计，工装设计等任务
8、，称为CAPP。4CAD/CAM集成技术集成技术CAD产生的图纸直接被CAPP、CAM以及以后的CIMS所利用，这就是CAD/CAM集成集成。CAD/CAM系系统统的的集集成成就是把CAD、CAM、CAE、CAPP、NCP（数控编程）以及PPC（生产计划与控制）等各种不同功能的软件有机的结合起来，用统一的执行机制来组织各种信息的提取、交换、共享和处理，以保证系统内的信息畅通。二二CAD/CAM的基本概念的基本概念11三三CAD/CAM的组成的组成CAD/CAM系统由系统由硬件硬件和和软件软件两部分组成。两部分组成。12 硬件组成主要是指计算机及各种配件设备，如各种档次的计算机、打印机、绘图机、
9、数控机床等。1）对硬件的主要要求是：）对硬件的主要要求是：具备强大的人机交互功能需要有相当大的外存储容量良好的联网通信功能1硬件组成硬件组成132）CAD/CAM硬件的类型硬件的类型 根据系统总体配置、组织方式及所用计算机的不同，有不同的分类方法。（1）按系统总体配置分类）按系统总体配置分类 主机系统 成套系统 超级微型工作站 个人计算机系统1硬件组成硬件组成14（2 2）按系统的组织方式分类）按系统的组织方式分类 单机系统：由一台计算机加上输入和输出设备提供给单一用户使用的系统。联机系统：由一组连接成网络的多台计算机组成，网络内的计算机可以各司其职。1硬件组成硬件组成151）系统软件）系统软
10、件主要负责管理硬件资源和各种软件资源，它面向所有用户，是计算机的公共性底层管理软件，即系统开发平台，系统软件主要包括三个部分：管理和操作程序、维护程序和用户服务程序。CAD/CAM系统中比较流行的操作系统有：小型工作站上用的VMS；超级小型机用UNIX和XENIX，微机 上 用 的 为 MS-DOS、PC-DOS、OS/2、UNIX、WINDOWS和XENIX。2软件组成软件组成软件组成一般包括软件组成一般包括系统系统软件、软件、支撑支撑软件和软件和应用应用软件。软件。162）支撑软件）支撑软件绘图软件例如AutoCAD绘图软件几何建模软件例如Pro-EUG软件有限元分析软件例如SAP软件优化
11、方法软件例如OPB软件数据库系统软件例如ORACLESQLServer数据库系统软件、FOXBASE、FOXPRO等系统运动学/动力学仿真软件例如ADAMS机械动力学自动分析软件网络系统软件NOVELL公司的NETWARE2软件组成软件组成173 3）应用软件）应用软件 应用软件是用户为了解决某个实际问题在支撑软件的基础上经过二次开发出来的软件。2软件组成软件组成18随着软件及硬件的发展，特别是计算机网络技术的出现，CAD/CAM系统正在向集成化、智能化、标准化和网络化发展。由于CAD/CAM系统投资相对较大，如何科学、合理的选择适适合合本本企企业业的的系系统统，应经过详细的考查与分析。一般要
12、进行如下考虑：3CAD/CAM系统的选型和配置系统的选型和配置191 1）根据）根据企业企业的特点、规模、追求目标及发展趋势等的特点、规模、追求目标及发展趋势等因素，确定应具有的系统功能。因素，确定应具有的系统功能。2 2）从整个）从整个产品产品设计、制造周期中各个阶段的工作要设计、制造周期中各个阶段的工作要求出发，考核拟选用的系统各模块的功能，包括其求出发，考核拟选用的系统各模块的功能，包括其开放性和集成性等特点。然后，根据性能价格比选开放性和集成性等特点。然后，根据性能价格比选择合适的硬件与软件环境。择合适的硬件与软件环境。3 3）考虑如何）考虑如何有效使用有效使用管理系统，并使其发挥应有
13、的管理系统，并使其发挥应有的作用，为企业创造良好的效益。作用，为企业创造良好的效益。3CAD/CAM系统的选型和配置系统的选型和配置201CAD/CAM系统的基本功能系统的基本功能图形显示功能输入输出功能存储功能交互功能(即人机接口)四四CAD/CAM功能与任务功能与任务第一款鼠标数字化仪数字化仪1)扫描速度极快，数秒内可得到100多万点，彩色标准型尤其适合扫活体2)一次得到一个面，测量点分布非常规则3)精度可达0.03mm4)单次测量范围大5)便携6)可对无法放到工作台上的较重、大型工件进行测量7)大型物体分块测量、自动拼合8)大景深，3DSS的扫描深度可达300500mm9)可以得到逼真的
14、彩色纹理 3DSS3DSS三维扫描系统三维扫描系统三维扫描系统三维扫描系统24三三 维维 扫扫 描描 实实 例例滚筒式绘图仪大型平板绘图仪快速成形机快速成形机快速成形机快速成形机是利用计算机辅助设计（是利用计算机辅助设计（CADCAD）、激光、）、激光、CNCCNC数控、新数控、新型材料等先进技术，无须任何刀具、夹具，在很短的时间内直接型材料等先进技术，无须任何刀具、夹具，在很短的时间内直接制造出三维复杂形状的产品实物样品。制造出三维复杂形状的产品实物样品。282CAD/CAM系统的主要任务系统的主要任务几何造型计算分析工程绘图结构分析优化设计计算机辅助工艺规程设计(CAPP)NC自动编程模拟
15、仿真工程数据管理特征造型四四CAD/CAM功能与任务功能与任务29五、五、CAD/CAM的集成方法的集成方法CAD/CAM系统集成包括三个方面：硬件集成、信息集成、功能集成。一般的CAD/CAM系统集成是把CAD、CAE、CAPP、CAFD（计算机辅助夹具设计）、CAM等各种功能软件有机地结合在一起，用统一的执行程序来控制和组织各功能软件信息的提取、转换和共享，从而达到系统内信息的畅通和系统协调运行的目的。30根据信息交换方式和共享程度的不同，CAD/CAM系统集成方案主要有以下几种：1）通过专用数据接口实现集成）通过专用数据接口实现集成系统系统A A模型模型A A系统系统B B模型模型B B
16、专用接口程序专用接口程序专用数据接口专用数据接口五、五、CAD/CAM的集成方法的集成方法31为实现CAD、CAPP、CAM的集成，必须解决它们之间的数据的自动传递和转换。其基本工作步骤如下:1、CAD设计产品结构、绘制产品图样2、经数据转换接口将产品数据转换为中性文件，如IGES、STEP等。2）常用的）常用的CAD/CAM的集成的集成标准格式接口文件标准格式接口文件五、五、CAD/CAM的集成方法的集成方法系统系统A A系统系统B B前置处理器前置处理器后置处理器后置处理器标准数据交换格式文件标准数据交换格式文件标准格式数据接口323、CAPP读入中性文件，将其转换为系统所需要的格式后生成
17、零件工艺过程。4、CAD、CAPP系统生成数控编程所需数据，按一定标准转换为相应的中性文件。5、CAM系统读入中性文件，将其转换为本系统所需要的格式后生成数控程序。五、五、CAD/CAM的集成方法的集成方法系统系统A A系统系统B B前置处理器前置处理器后置处理器后置处理器标准数据交换格式文件标准数据交换格式文件标准格式数据接口33五、五、CAD/CAM的集成方法的集成方法343）基于统一产品模型和数据库的集成）基于统一产品模型和数据库的集成基于统一产品模型和数据库集成框架图五、五、CAD/CAM的集成方法的集成方法35五、五、CAD/CAM的集成方法的集成方法364）基于产品数据管理（）基于
18、产品数据管理（PDM）的系统集成）的系统集成五、五、CAD/CAM的集成方法的集成方法37第二节、第二节、CAD/CAM技术发展历程技术发展历程CAD/CAM技术随着计算机及其外围设备、图形输入输出设备、软件技术的发展而发展。1、准备和诞生时期（、准备和诞生时期（20世纪世纪5060年代）年代）电子管计算机电子管计算机1950MIT能够显示简单图形的图形显示器1958Calcomp滚筒式绘图机20世纪50年代末SAGE战术防空系统1952年：第一台数控机床在麻省理工学院研制成功。世界上第一台电子计算机ENIAC重达30吨，由18800个电子管组成39MIT伺服机构实验室完成数控铣床研究第二节、
19、第二节、CAD/CAM技术发展历程技术发展历程40n50年代中期最早使用光笔：奥地利人Gerber根据数控的原理研制出世界上由计算机控制的第一台平板绘图机，开拓了计算机绘图的最初阶段。第二节、第二节、CAD/CAM技术发展历程技术发展历程411959，DAC-1（Design Automated by Computer）,第一个commercialCAD系统，由IBM为GeneralMotors开发第二节、第二节、CAD/CAM技术发展历程技术发展历程42计算机及图形设备价格昂贵，技术复杂。计算机图形学的发展，如Coons曲面。CAD：交互式二维绘图和三维线框模型nIn1960McDonnel
20、lDouglasAutomationCompany(McAuto)的CADD是最早的CAD程序。1962年：美 国 学 者 Ivan sutherland研 究 出Sketchpad交互式图形系统。1964年：美通用汽车公司宣布了他们的DAC-1。2、蓬勃发展和进入应用的时期（蓬勃发展和进入应用的时期（20世纪世纪60年代）年代）第二节、第二节、CAD/CAM技术发展历程技术发展历程431965年：洛克希德飞机公司推出CAD/CAM系统，贝尔电话公司宣布GRAPHIC-1。In1969Computervision成立，第一个商用CADsystem卖给了Xerox公司（施乐）。CAM:1962年
21、:在机床数控技术的基础上研制成功第一台工业机器人。1966年:出现大型通用计算机直接控制多台数控机床的DNC系统。第二节、第二节、CAD/CAM技术发展历程技术发展历程4460年代初期，IvanSutherland，SKETCHPAD光笔实现人机交互，定位图形元素工程图轮廓、尺寸等的分层表示交互式图形学与计算机辅助设计的基础第二节、第二节、CAD/CAM技术发展历程技术发展历程451963年，Stanford Research Institute的 DougEnglebart发明鼠标第二节、第二节、CAD/CAM技术发展历程技术发展历程46Sutherland在 1968左 右 发 明 了 H
22、MD，HeadMountedDisplay，即头盔显示器VR应用第二节、第二节、CAD/CAM技术发展历程技术发展历程473、CAD/CAM技术理论发展和初步应用时期技术理论发展和初步应用时期（20世纪世纪70年代）年代）集成电路用于计算机，使计算机平台的性能大为提高。出现了以小型计算机为平台的CAD系统。图形设备相继推出并完善。图形软件和CAD应用支撑软件不断得到充实与提高。CAD:自由曲线曲面生成算法和表面造型理论。法国达索飞机制造公司推出三维曲面造型系统CATIA。第二节、第二节、CAD/CAM技术发展历程技术发展历程481970年，法国Renault公司的PierreBezier提出一
23、种全新的数学方法，用于构造汽车自由曲面。由他领导研制的Unisurf曲面造型和UniAPT曲面加工系统，从1972年起应用于汽车外形打样和模具加工，为计算机辅助几何设计CAGD研究方向奠定了基础和发展方向。美国的洛克希德公司从1974年起向市场推出了CADAM系统，成为70年代中至80年代末国际上最流行的第一代IBM主机版交互绘图系统。麦道公司从1976年起开发Unigraphics系统，简称UG，目前属于EDS公司（1975年建立）。第二节、第二节、CAD/CAM技术发展历程技术发展历程49CAM:60年代末到70年代初，莫林公司建造一台自动化制造系统。美国的辛辛那提公司研制FMS系统。第二
24、节、第二节、CAD/CAM技术发展历程技术发展历程504、CAD/CAM技术成熟与应用时期（技术成熟与应用时期（20世纪世纪80年代）年代）出现了大规模与超大规模集成电路，使微机进入市场。推出了以UNIX系统支撑的SUN工作站。图形软件更加成熟。CAD:实体造型技术理论和几何建模方法。基于对于CAD/CAE一体化技术发展的探索，SDRC公司于1979年发布了世界上第一个完全基于实体造型技术的大型CAD/CAE软件I-DEAS。第二节、第二节、CAD/CAM技术发展历程技术发展历程51ParametricTechnologyCorp.最早推出T-FLEX1989年，PRO/Engineer的第一
25、个版本。80年代末，计算机技术迅猛发展，硬件成本大幅度下降，大大推动了中小企业对CAD技术的应用。CAM:开始进行CIMS的研究第二节、第二节、CAD/CAM技术发展历程技术发展历程525、CAD/CAM技术集成发展与广泛应用时期技术集成发展与广泛应用时期（20世纪世纪90年代）年代）出现基于PC平台的价廉物美的CAD系统。CAD系 统 的 标 准 化：CGI、GKS、GKS-3D、PHIGS、OpenGL、IGES、STEP。智能化CAD系统。集成化，科学计算可视化、虚拟设计、虚拟制造。CAD：PRO/E为代表的参数化造型理论和I-DEAS为代表的变量化造型理论。第二节、第二节、CAD/CA
26、M技术发展历程技术发展历程536、制造业信息化工程技术发展时期、制造业信息化工程技术发展时期（20世纪世纪90年代后期至今）年代后期至今）20世纪90年代后期，CAD/CAM向集成化、智能化、网络化以及企业应用的发展。我国在“九五”期间组织实施了CAD/CAM应用工程。在“十五”期间实施了制造业信息化工程。在“十一五”仍继续大力推进制造业信息化。第二节、第二节、CAD/CAM技术发展历程技术发展历程541CAD/CAM系统的集成化方向发展系统的集成化方向发展随着计算机技术的发展，CAD/CAM系统已从简单、单一、相对独立的功能发展成为复杂、综合、紧密联系的功能集成系统。集成的目的是实现在整个产
27、品生命周期中各个分系统间信息流的畅通和综合。集成涉及功能集成、信息集成、过程集成与动态联盟中的企业集成。第三节第三节CAD/CAM的发展趋势的发展趋势552向向CAD/CAM智能化方向发展智能化方向发展设设计计是是含含有有高高度度智智能能的的人人类类创创造造性性活活动动。智智能能化化CAD/CAM技技术术不不仅仅是是简简单单地地将将现现有有的的人人工工智智能能技技术术与与CAD/CAM技技术术相相结结合合，更更要要深深入入研研究究人人类类认认识识和和思思维维的模型，并用信息技的模型，并用信息技术术来表达和模来表达和模拟这拟这种模型。种模型。智智能能化化是是CAD/CAM技技术术发发展展的的必必
28、然然趋趋势势，将将对对信息科学的信息科学的发发展展产产生深刻的影响。生深刻的影响。第三节第三节CAD/CAM的发展趋势的发展趋势563向向CAD/CAM网络化方向发展网络化方向发展网络技术使CAD/CAM系统实现异地、异构系统在企业间的集成成为现实。网络化CAD/CAM技术可以实现资源的取长补短和优化配置，极大地提高企业的快速响应能力和市场竞争力，“虚拟企业”、“全球制造”等先进制造模式由此应运而生。第三节第三节CAD/CAM的发展趋势的发展趋势574.标准化标准化随着CAD/CAM技术的发展和应用，工业标准化问题日益越来越显得重要。目前已制定了一系列相关标准，如面向图形设备的标准计算机图形接
29、口（CGI）、面向图形应用软件的标准GKS和PHIGS、面向不同CAD/CAM系统的产品数据交换标准IGES和STEP等标准。这些标准规范了CAD/CAM技术的应用与发展，CAD/CAM系统的集成一般建立在异构的工作平台之上，为了支持异构跨平台的环境，要求CAD/CAM系统必须是开放的系统，必须采用标准化技术。第三节第三节CAD/CAM的发展趋势的发展趋势585并行工程并行工程6面向先进制造技术的面向先进制造技术的CAD技术的发展技术的发展7虚拟设计技术虚拟设计技术第三节第三节CAD/CAM的发展趋势的发展趋势59第四节第四节CAD/CAM的应用和在我国的发展状况的应用和在我国的发展状况航空国
30、防、汽车、运输航空国防、汽车、运输机械行业机械行业电子行业电子行业消费产品行业消费产品行业钣金行业钣金行业一、应用一、应用60模具、工具和冲模行业模具、工具和冲模行业医疗与科学领域设计医疗与科学领域设计家具与器具行业家具与器具行业加工、电力、土木工程和农业等行业加工、电力、土木工程和农业等行业教育行业教育行业一些图形网站如一些图形网站如 以 后，提 出 了 C3P(CAD、CAE、CAM、CAPP)概念3）日 本 三三 菱菱 研 发 从 车 身 设 计 到 组 装 的 完 整CADCAM软件。4）德国大大众众集团用CATIA和Pro/Engineer作为其将来开发新车型的主导CAD系统。5）法
31、 国 雷雷 诺诺 汽 车 公 司 应 用 Euclid软 件 作 为CAD/CAM的主导软件。第四节第四节CAD/CAM的应用和在我国的发展状况的应用和在我国的发展状况62美国美国B777的应用效果的应用效果开发周期：9年4.5年成本降低：25100整机数字化设计世界垄断与霸主地位通用公司应用状况通用公司应用状况开发周期（48月24月12月）碰撞试验（100次50次）个性化定单3小时通过在线采购降低成本10典型应用63日本夏普公司生产电视、录音机和汽车覆盖件的模具，采用传统方法的生产周期为一年，而采用CAD/CAM技术后，从设计到制造的周期仅为1.52个月。据美国的统计资料，大规模集成电路采用
32、CAD设计后，效率平均提高18倍；机械产品的设计效率平均提高5倍；建筑设计的效率平均提高3倍；编辑出版的效率提高4.4倍。典型应用64我国CAD/CAM技术发展较晚，发展速度较快。在“七五”期间国家提供了大量资金开展了CAD/CAM的研究，另外通过实施863计划中的CIMS主题,促进了CAD/CAM的发展,随后许多高校和研究所在消化的基础上，开始开发自主版权的软件。典型有华中科技大学的开目CAD、凯图CAD，北京航空航天大学的CAXA软件、PANDA软件，清华大学的高华CAD软件.天河公司CAPP软件。2、国内、国内CAD/CAM研究和应用成果研究和应用成果第四节第四节CAD/CAM的应用和在
33、我国的发展状况的应用和在我国的发展状况65在数控方面南京航空航天大学的超人CAD/CAM和华中科技大学的GHNC均实现了复杂曲面的造型和数控代码的自动生成。工程数据库方面有华中科技大学的GHEDBMS和浙江大学的OSCAR。第四节第四节CAD/CAM的应用和在我国的发展状况的应用和在我国的发展状况66工厂中比较典型的有：工厂中比较典型的有：第一汽车制造厂和第二汽车制造厂，天津内燃机研究所完成的“建立汽车计算机辅助设计和辅助制造系统”项目。洛阳拖拉机厂开发的轮式拖拉机的计算机辅助设计系统。杭州汽轮机动力集团公司应用CAD/CAM技术，使产品设计图样的90%实现了CAD，每项产品设计时间从56个月
34、缩短为1.52个月，关键零部件数控加工，中小零件工艺设计90%采用CAPP技术。第四节第四节CAD/CAM的应用和在我国的发展状况的应用和在我国的发展状况67沈阳变压器厂用CAD技术输出三峡工程项目三维彩色产品设计图和计算机分析的数据，从而赢得了三峡工程的招标项目。泸东造船厂应用CAD技术后，生产技术准备周期缩短1/3以上，造船的设计开发能力提高一倍。西北电力设计院用CAD系统建渭河电厂主厂房三维模型，对该厂原设计方案自动校验，共查出6处隐藏在图纸中的错误，当即进行了修改。寰球化工工程公司应用CAD技术，在盘绵乙烯装置工程中，进行碰撞检测后，使95%以上的错误得以纠正，在总长20多万米的管道设
35、计中，施工结束后剩余钢管不到10米。第四节第四节CAD/CAM的应用和在我国的发展状况的应用和在我国的发展状况683.与国外的差距与国外的差距:1）不少企业对CAD的认识还仅停留在绘图阶段，从而使CAD产生的效益尚未充分发挥;2）CAD/CAM软件应用人员参差不齐，CAD软件不能得到高效率应用。3）CAD/CAM技术水平还处于向高技术集成和向产业化商品化过渡的时期，还没有针对性的软件，一般都是使用通用性软件。4）虽在微机平台上开发CAD/CAM软件方面我国与国外起点差不多，但对引进的CAD/CAM系统的二次开发却跟不上，致使引进软件的效率不能完全发挥。第四节第四节CAD/CAM的应用和在我国的
36、发展状况的应用和在我国的发展状况69Unigraphics(UG)由美国EDS公司经销采用尺寸驱动生成实体本身具有统一的数据库，可实现CAD/CAE/CAM之间无数据交换的自由切换具有复杂曲面造型和数控加工功能管理复杂产品的装配模型具有较好的二次开发环境和数据交换能力。目前国内国外流行的目前国内国外流行的CAD/CAM软件软件一、国外软件一、国外软件70SOLIDEDGE与MicrosoftOffice兼容，SOLIDEDGE具有友好的用户界面。SOLIDEDGE是基于参数和特征实体造型的新一代机械设计CAD系统，它是为设计人员专门开发的，易于理解和操作的实体造型系统。目前国内国外流行的目前国
37、内国外流行的CAD/CAM软件软件SOLIDEDGE71AutoCAD是Autodesk公司的主导产品。AutoCAD是当今最流行的二维绘图软件，它在二维绘图领域拥有广泛的用户群。AutoCAD有强大的二维功能。目前国内国外流行的目前国内国外流行的CAD/CAM软件软件3AutoCAD72MDT是Autodesk公司在PC平台上开发的三维机械CAD系统。MDT具有基于特征的参数化实体造型功能。由于该软件与AutoCAD同时出自Autodesk公司，因此两者完全融为一体，用户可以方便地实现三维向二维的转换。MDT为AutoCAD用户向三维升级提供了一个较好的选择。目前国内国外流行的目前国内国外流
38、行的CAD/CAM软件软件4MDT73SolidWorks是 生 信 国 际 有 限 公 司 推 出 的 基 于Windows的机械设计软件。SolidWorks是微机版参数化特征造型软件的新秀，价格便宜、用户界面更友好，运行环境更大众化的实体造型实用功能。SolidWorks可以十分方便地实现复杂的三维零件实体造型、复杂装配和生成工程图。图形界面友好，用户上手快。该软件可以应用于以规则几何形体为主的机械产品设计及生产准备工作中。目前国内国外流行的目前国内国外流行的CAD/CAM软件软件5SolidWorks74CimatronCAD/CAM系统是以色列Cimatron公司的CAD/CAM/P
39、DM产品，系统自从80年代进入市场以来，在国际上的模具制造业备受欢迎。近年来，Cimatron公司为了在设计制造领域发展，着力增加了许多适合设计的功能模块。目前国内国外流行的目前国内国外流行的CAD/CAM软件软件6Cimatron（思美创）75Pro/Engineer系统是美国参数技术公司(PTC)的产品。PTC公司提出了单一数据库、参数化、基于特征、全相关的概念，Pro/Engineer系统用户界面简洁，概念清晰，符合工程人员的设计思想与习惯。整个系统建立在统一的数据库上，具有完整而统一的模型。目前国内国外流行的目前国内国外流行的CAD/CAM软件软件7.Pro/Engineer76I-D
40、EAS是美国SDRC公司开发的CAD/CAM软件。I-DEAS在CAD/CAE一体化技术方面一直雄居世界榜首。SDRC也是全球最大的专业CAM软件生产厂商。I-DEASCAMAND是CAM行业的顶级产品。军方用高端软件，福特和日产使用，常用在CAE领域目前国内国外流行的目前国内国外流行的CAD/CAM软件软件8.I-DEAS77Mastercam是美国CNCSoftwareInc.公司开发的基于PC平台的CAD/CAM软件。具有CAD/CAM功能，但CAD功能较弱，而CAM功能强大，可看成专用的CAM软件；可生成加工轨迹，进行刀具加工轨迹的动态模拟显示；提供多种后处理程序。Mastercam对
41、系统运行环境要求较低，使用户无论是在造型设计、CNC铣床、CNC车床或CNC线切割等加工操作中，都能获得最佳效果。9.MasterCAM目前国内国外流行的目前国内国外流行的CAD/CAM软件软件781.高华高华CAD高华CAD是由北京高华计算机有限公司推出的CAD产品。该公司是由清华大学和广东科龙(容声)集团联合创建的一个专门从事CAD/CAM/PDM/MIS集成系统的研究、开发、推广、应用、销售和服务的专业化高技术企业。高华CAD系列产品包括计算机辅助绘图支撑系统GHDrafting、机械设计及绘图系统GHMDS、工艺设计系统GHCAPP、三维几何造型系统GHGEMS、产品数据管理系统GHP
42、DMS及自动数控编程系统GHCAM。GHGEMS5.0曾获第二届全国自主版权CAD支撑软件评测第一名。二、国内软件二、国内软件目前国内国外流行的目前国内国外流行的CAD/CAM软件软件792CAXA电子图板和电子图板和CAXA-ME制造工程师制造工程师CAXA电子图板和CAXA-ME制造工程师软件的开发与销售单位是北京北航海尔软件有限公司。CAXA电子图板是一套高效、方便、智能化的通用中文设计绘图软件，可帮助设计人员进行零件图、装配图、工艺图表、平面包装的设计，适合所有需要二维绘图的场合。CAXA-ME是面向机械制造业的自主开发的、中文界面、三维复杂形面CAD/CAM软件。目前的最新版本为CA
43、XA实体设计XP和CAXA电子图版XP,目前国内国外流行的目前国内国外流行的CAD/CAM软件软件803GS-CAD98GS-CAD98是浙江大天电子信息工程有限公司开发的基于特征的参数化造型系统。GS-CAD98是一个具有完全自主版权、基于微机、中文Windows95/NT平台的三维CAD系统。该软件是在国家“七五”重大攻关及863/CIMS主题目标产品开发成果的基础上，参照SolidWorks的用户界面风格及主要功能开发完成的。它实现了三维零件设计与装配设计，工程图生成的全程关联，在任一模块中所做的变更，在其他模块中都能自动地做出相应变更。目前国内国外流行的目前国内国外流行的CAD/CAM
44、软件软件814金银花系统金银花系统金银花(Lonicera)系统是由广州红地技术有限公司开发的基于STEP标准的CAD/CAM系统。该系统是国家科委863/CIMS主题在“九五”期间科技攻关的最新研究成果。该软件主要应用于机械产品设计和制造中，它可以实现设计/制造一体化和自动化。目前金银花系统的系列产品包括:机械设计平台MDA、数控编程系统NCP、产品数据管理PDS、工艺设计工具MPP。目前国内国外流行的目前国内国外流行的CAD/CAM软件软件825.开目开目CAD开目CAD是华中科技大学机械学院开发的具有自主版权的基于微机平台的CAD和图纸管理软件，它面向工程实际，模拟人的设计绘图思路，操作简便，机械绘图效率比AutoCAD高得多。开目CAD支持多种几何约束种类及多视图同时驱动，具有局部参数化的功能，能够处理设计中的过约束和欠约束的情况。开目CAD实现了CAD、CAPP、CAM的集成，适合我国设计人员的习惯，是全国CAD应用工程主推产品之一。目前国内国外流行的目前国内国外流行的CAD/CAM软件软件演讲完毕，谢谢观看！