CAD／CAM软件及选择原则

➢一.名词解释.➢ 1.计算机辅助设计（CAD）☞指工程技术人员以计算机为辅助工具来完成产品设计过程中的各项工作的技术，包括草图绘制、零件设计、装配设计、工装设计、工程分析、真实感及渲染等。

➢ 2.计算机辅助工艺规程设计（CAPP）☞指工艺人员借助于计算机，根据产品制造工艺要求，交互地或自动地确定产品加工方法和方案，包括加工方法选择、工艺路线确定、工序设计等。

➢ 3.计算机辅助制造（CAM）☞广义CAM：指借助计算机来完成从生产准备到产品制造出来的过程中的各项活动，如计算机辅助数控加工编程、制造过程控制、质量检测与分析等。

☞狭义CAM：通常指NC程序编制，包括刀具路径规划、刀位文件生成、刀具轨迹仿真及NC代码生成等。

二.简答题1.CAD/CAM系统的设计原则➢(1)系统的总体设计原则➢①实用化原则, ②适度先进性原则, ③系统性原则, ④整体设计与分布实施原则➢(2)硬件选型原则➢①系统功能与能力②系统的开放性与可移植性③系统升级扩展能力④良好的性能价格比⑤系统的可靠性、可维护性与服务质量➢(3)软件选型原则➢①系统功能与能力配置②软件性能价格比③与硬件匹配性④二次开发能力与环境⑤开放性⑥可靠性2.线框建模特点(5个优点,3个不足)➢①所需的信息量最少➢②数据结构简单➢③占用存储空间小➢④对硬件要求不高➢⑤显示响应速度快➢⑥存在多义性➢⑦不能自动进行可见性检验及消影➢⑧物体的几何特性、物理特性计算困难3.表面建模特点(p125)➢①完整地定义了三维物体的表面，有助于对零件进行渲染等处理，有助于CAM系统直接提取有关面的信息生成数控机床的加工指令。

➢②有助于对物体的几何特性和物理性能等方面的计算，如表面积、容积、重量、形心位置、惯性矩等。

➢③用户可以直观的从事产品外形设计，避免表面形状设计的缺陷。

➢④可以为CAD/CAM系统的其它场合提供数据，如有限元分析中的网格划分等。

➢⑤无法表达产品的立体属性。

江苏开放大学形成性考核作业学号姓名课程代码110046课程名称机械CAD/CAM 评阅教师第 1 次任务共 4 次任务江苏开放大学第1章机械CAD/CAM概述※1. 什么是CAD，什么是CAE，什么是CAPP，什么是CAM，什么是CAD/CAM集成？答：CAD（Computer Aided Design 缩写）：是指设计人员以计算机为工具，运用自身的知识和经验，对产品或工程进行包括方案构思、总体设计、工程分析、图形编辑和技术文档整理等设计活动的总称，是一门多学科综合应用的技术。

CAE(Computer Aided Engineering)是指工程设计中的分析计算、分析仿真和结构优化。

用计算机辅助求解复杂工程和产品结构强度、刚度、屈曲稳定性、动力响应、热传导、三维多体接触、弹塑性等力学性能的分析计算以及结构性能的优化设计等问题的一种近似数值分析方法。

CAPP（Computer Aided Process Planning 缩写）是指工艺人员根据产品设计结果进行产品的加工方法设计和制造过程设计。

将企业产品设计数据转换为产品制造数据的技术，通过这种计算机技术辅助工艺设计人员完成从毛坯到成品的设计。

CAPP系统的应用将为企业数据信息的集成打下坚实的基础。

CAM（Computer Aided Manufacturing缩写）是指计算机在制造领域有关应用的统称。

有广义和狭义之分。

广义CAM，一般是指利用计算机辅助完成从生产准备工作到产品制造过程中的直接和间接的各种活动。

包括工艺准备、生产作业计划、物流过程的运行控制、生产控制、质量控制等主要方面。

狭义CAM，通常指数控程序的编制。

包括刀具路线的规划、刀位文件的生成、刀具轨迹仿真以及后置处理和NC代码生成等。

CAD/CAM集成制造就是用CAD软件设计出零件模型，然后直接用CAM进行编程输出代码程序到机床中加工成为成品。

CAD/CAM 集成系统借助于工程数据库技术、网络通信技术、以及标准格式的产品数据接口技术，把分散于机型各异的各个CAD/CAM 模块高效、快捷地集成起来，实现软、硬件资源共享，保证整个系统内的信息流动畅通无阻。

⼯程机械CAD_CAM课后习题答案第⼀章概述1.简述产品设计制造的⼀般过程。

答：CAD/CAM系统是设计、制造过程中的信息处理系统，它主要研究对象描述、系统分析、⽅案优化、计算分析、⼯艺设计、仿真模拟、NC编程以及图形处理等理论和⼯程⽅法，输⼊的是产品设计要求，输出的是零件的制造加⼯信息。

2.简述CAD/CAM技术的概念、狭义和⼴义 CAD/CAM技术的区别与联系。

答：CAD/CAM技术是以计算机、外围设备及其系统软件为基础，综合计算机科学与⼯程、计算机⼏何、机械设计、机械加⼯⼯艺、⼈机⼯程、控制理论、电⼦技术等学科知识，以⼯程应⽤为对象，实现包括⼆维绘图设计、三维⼏何造型设计、⼯程计算分析与优化设计、数控加⼯编程、仿真模拟、信息存贮与管理等相关功能。

区别：⼴义的CAD/CAM技术，是指利⽤计算机辅助技术进⾏产品设计与制造的整个过程，及与之直接和间接相关的活动；狭义的CAD/CAM技术，是指利⽤CAD/CAM系统进⾏产品的造型、计算分析和数控程序的编制联系：⼴义的CAD/CAM技术包容狭义的CAD/CAM技术3.传统的设计制造过程与应⽤CAD/CAM技术进⾏设计制造的过程有何区别与联系？答：区别：传统的设计与制造⽅式是以技术⼈员为中⼼展开的，，产品及其零件在加⼯过程中所处的状态，设计、⼯艺、制造、设备等环节的延续与保持等，都是由⼈⼯进⾏检测并反馈，所有的信息均交汇到技术和管理⼈员处，由技术⼈员进⾏对象的相关处理。

以CAD/CAM^术为核⼼的先进制造技术，将以⼈员为中⼼的运作模式改变为以计算机为中⼼的运作模式，利⽤计算机存贮量⼤、运⾏速度快、可⽆限期利⽤已有信息等优势，将各个设计制造阶段及过程的信息汇集在⼀起，使整个设计制造过程在时间上缩短、在空间上拓展，与各个环节的联系与控制均由计算机直接处理，技术⼈员通过计算机这⼀媒介实现整个过程的有序化和并⾏化。

联系：制造过程的各个环节基本相同。

4.简述我国CAD/CAM技术发展的过程与特点。

计算机辅助设计（Computer Aided Design，CAD): 指工程技术人员以计算机为工具完成产品设计，达到提高产品设计质量、缩短产品开发周期、降低产品成本这一过程的各项工作，包括设计、工程分析、仿真、绘图、编撰技术文档…计算机辅助工艺过程设计（Computer Aided Process Planning, CAPP): 指工艺人员借助计算机，根据产品设计结果和产品制造工艺要求，交互或自动地确定产品加工方法和方案的设计，包括毛坯选择、加工方法选择、工序设计、工艺路线制定… 计算机辅助制造（Computer Aided Manufacturing，CAM)计算机辅助制造有广义和狭义两种定义:广义CAM 指借助计算机完成从生产准备到产品制造出来的过程中的各项活动，包括工艺过程设计（CAPP)、工装设计、计算机辅助数控加工编程、生产作业计划、制造过程控制、质量检测与分析…狭义CAM 通常指NC程序编制，包括刀具路径规划、刀位文件生成、刀具轨迹仿真、后置处理及NC代码生成…CAD/CAM集成CAD/CAM集成实质：在CAD、CAPP、CAM各模块之间形成相互信息的自动传递和转化CAD/CAM的基本功能:交互功能、图形显示功能、存储功能、输入输出功能CAD/CAM的主要任务：几何建模描述基本几何实体（如大小）及实体间的关系（如几何信息），进行图形图像的技术处理工程绘图CAD系统的重要环节，产品最终结果的表达方式优化设计CAD/CAM系统应具有优化求解的功能，也就是在某些条件的限制下，使产品或工程设计中的预定指标达到最优。

计算分析对象包括几何特征（如体积、表面积、质量、重心位置、转动惯量…）和物理特征（如应力、温度、位移…）有限元分析CAD/CAM 系统结构分析中的常用方法是有限元法，这是一种数值近似解方法，用来解决结构形状比较复杂零件的静态、动态特性计算，强度、振动、热变形、磁场、温度场、强度、应力分布状态等计算分析。

《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。

一、Unigraphics 软件介绍UG是美国UGS(Unigraphics Solutions)公司的主导产品，是集CAD/CAE/CAM于一体的三维参数化软件，是面向制造行业的CAID/CAD/CAE/CAM高端软件,是当今最先进,最流行的工业设计软件之一.它集合了概念设计.工程设计,分析与加工制造的功能,实现了优化设计与产品生产过程的组合。

被广泛应用于机械、汽车、航空航天、家电以及化工等各个行业。

UG的特点CAD/CAM/CAE三大系统紧密集成。

用户在使用UG强大的实体造型、曲面造型、虚拟装配及创建工程图等功能时，可以使用CAE模块进行有限元分析、运动学分析和仿真模拟，以提高设计的可靠性；根据建立起的三维模型，还可由CAE模块直接生成数控代码，用于产品加工。

灵活性的建模方式。

采用复合建模技术，将实体建模、曲面建模、线框建模、显示几何建模及参数化建模融为一体。

参数驱动，形象直观，修改方便。

曲面设计以非均匀有理B样条曲线为基础，可用多种方法生成复杂曲面，功能强大。

良好的二次开发环境，用户可用多种方式进行二次开发。

知识驱动自动化（KDA），便于获取和重新使用知识。

UG 的功能模块UG NX功能非常强大，涉及到工业设计与制造的各个层面，是业界最好的工业设计软件包之一。

UG NX整个系统由大量的模块所构成，可以分为以下4大模块。

一、GATEWAY模块GATEWAY模块即基础模块，它仅提供一些最基本的操作，如新建文件、打开文件，输入/输出不同格式的文件、层的控制和视图定义等，是其他模块的基础。

这部分其实和其它所有软件的基础都一样，都是互通的。

二、 CAD模块UG的CAD模块拥有很强的3D建模能力，这已被许多知名汽车厂家及航天工业界各高科技企业所肯定。

似乎现在所有的人都觉得UG这个软件生来就应该是为汽车生产商等大型企业服务的，这是一个绝大的误区。

只要是牵涉到生产型的企业都用得上。

CAD模块又由许多独立功能的子模块构成，常用的有：1、 MODELING（建模）模块。

一般的CAD软件系统应该包含哪几个层次的软件？各层次软件的作用是什么？一般的CAD软件系统应该包含三个层次的软件：1）系统软件：主要用于计算机管理、维护、控制及运行，及计算机程序的编译和执行。

2）支撑软件：在系统软件基础上所开发的满足共性需要的一些通用性实用程序和软件开发的基础环境。

3）应用软件：在系统软件、支撑软件的基础上，针对某一应用领域的需要研制的软件。

通常由用户结合设计工作的需要自行开发。

2．简述CAD的基本工作过程。

概念设计零部件几何造型工程分析设计评价自动绘图 6. 什么是CAD？与传统的设计过程相比，它有什么不同的特征？使设计人员在计算机的辅助下对有关产品的大量资料进行检索，根据性能要求及有关数据、公式进行建模和工程分析，然后将图形显示出来，设计人员通过交互式图形显示系统对设计方案或图形作必要的干预和修改，设计结果以图纸及数据形式输出的过程。

传统的设计过程主要靠人来进行概念设计、工程计算分析和绘制图形等。

采用CAD后，充分利用了计算机速度快、精度高、存储量大等特点，由计算机来完成几何造型、工程计算分析和绘制图形等工作，而人利用自己的智慧，充分发挥创造能力，进行产品的创新。

即人与计算机发挥各自的特长，能力互补、巧妙结合，达到最佳合作效果。

CAD/CAM系统的基本功能和主要任务是什么？答：CAD/CAM系统具有以下几个方面的功能：几何造型功能、计算分析功能、工程绘图功能、结构分析功能、优化设计功能、计算机辅助工艺规程设计(CAPP)功能、NC自动编程功能、模拟仿真功能、工程数据管理功能和特征造型功能。

CAD/CAM系统的以计算机硬件、软件为支持环境，通过各个功能模块（分系统）完成对产品的描述、计算、分析、优化、绘图、工艺规程设计、NC加工仿真、生产规划、管理、质量控制等方面的任务。

简述CAD/CAM系统硬件选择的原则。

（1）硬件系统的性能，包括数据处理能力，内、外存容量等。

（2）硬件系统的开放性与可移植性，包括为各种软件、数据、信息提供交互操作功能和相互移植界面等。

CADCAM系统配置方案CADCAM系统配置方案一、引言CADCAM系统是计算机辅助设计与制造的缩写，是指通过计算机技术辅助进行产品设计和制造的一种综合系统。

CADCAM系统的配置方案是指在实施CADCAM系统时，所需的硬件、软件以及其他相关设备的配置安排。

正确的配置方案可以提高系统的性能和效率，提升产品的设计和制造质量。

本文将详细介绍一个2000字的CADCAM系统配置方案。

二、配置硬件首先，配置合适的硬件是实施CADCAM系统的基础。

硬件配置包括计算机、服务器、存储设备、显示器、键盘鼠标等。

计算机应选用高性能的多核处理器，以满足CADCAM系统复杂计算和数据处理的需求。

服务器应具备高度稳定性和可靠性，能够支持大规模数据存储和访问。

存储设备选择高速、大容量的硬盘或固态硬盘，以确保数据的安全存储和快速读写。

显示器应具备较大的屏幕尺寸和高分辨率，方便用户进行细致的产品设计和展示。

键盘鼠标要选用质量好、操作方便的设备，减少用户的工作压力。

三、选择合适的软件其次，选择合适的软件是实施CADCAM系统的关键。

CADCAM系统通常包括设计软件和制造软件两部分。

设计软件包括2D绘图软件、3D建模软件和仿真软件等，常见的有AutoCAD、Pro/E、SolidWorks等。

制造软件包括数控编程软件、工艺规划软件和制造过程控制软件等，常见的有Mastercam、UG、CATIA等。

在选择软件时，需考虑软件的功能和性能是否能满足项目需求，以及软件的兼容性和稳定性是否能满足系统的要求。

四、网络配置CADCAM系统通常需要多台计算机之间进行数据交换和共享，因此网络配置也是非常重要的一部分。

网络配置包括局域网（LAN）和互联网（Internet）两部分。

局域网可通过路由器和交换机等设备实现内部计算机之间的连接和数据传输。

互联网连接可通过宽带接入或专线接入等方式实现，以满足外部用户对系统的访问需求。

为确保网络的稳定和安全，可采取多种网络安全措施，如防火墙、VPN等。