1、CAD與三維設(shè)計(jì)2015.10.18,教學(xué)目的： 初識(shí)CAD/CAM技術(shù) 掌握CAD軟件Solidworks的基本操作 授課教師 王晚霞 ,初識(shí)CAD/CAM技術(shù),一、緒論 二、CAD技術(shù)的基礎(chǔ)和發(fā)展過(guò)程 三、CAD/CAM系統(tǒng)的硬件及軟件環(huán)境 四、CAD/CAM應(yīng)用軟件簡(jiǎn)介 五、CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用 六、SolidWorks軟件的技術(shù)特點(diǎn),一、緒論,CAD及相關(guān)的工程專業(yè)英文縮寫的解釋 CAD的主要設(shè)計(jì)對(duì)象 CAD/CAM技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造過(guò)程中的地位 CAD應(yīng)用的意義,CAD及相關(guān)的工程專業(yè)英文縮寫的解釋,CAD (Computer Aided Design)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAM (Co

2、mputer Aided Manufacture) 計(jì)算機(jī)輔助制造CAE(Computer Aided Engineering) 計(jì)算機(jī)輔助工程分析CAPP(Computer Aided Process Planning) 計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)程設(shè)計(jì)PDM （Product Data Management）產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理PLM (Product Lifecycle Management) 產(chǎn)品生命周期管理 CIMS(Computer Integrated Manufacturing System) 計(jì)算機(jī)集成制 造系統(tǒng),CAD 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),概念：利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行高質(zhì)量、高效率的產(chǎn)品 （如：機(jī)械、電

3、子、電氣、輕工產(chǎn)品等） 和工程設(shè)計(jì)（如建筑物、工廠廠房、石 化設(shè)施等），CAD包括產(chǎn)品的構(gòu)思、功 能設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)分析等。 優(yōu)勢(shì)：CAD技術(shù)是CAM先進(jìn)制造技術(shù)及 CAE計(jì)算機(jī)輔助分析的基礎(chǔ)。,CAM計(jì)算機(jī)輔助制造,概念:在CAD的基礎(chǔ)上，利用電子計(jì)算機(jī)通過(guò)各種數(shù)值控 制機(jī)床和設(shè)備，自動(dòng)完成產(chǎn)品的加工、裝配 、檢測(cè) 和包裝等制造的全過(guò)程。 優(yōu)勢(shì):采用計(jì)算機(jī)輔助來(lái)制造零件、部件，可改善對(duì)產(chǎn)品 設(shè)計(jì)和品種多變的適應(yīng)能力，提高加工速度和生產(chǎn) 自動(dòng)化水平，縮短加工準(zhǔn)備時(shí)間，降低生產(chǎn)成本， 提高產(chǎn)品質(zhì)量和批量生產(chǎn)的勞動(dòng)生產(chǎn)率。,CAE計(jì)算機(jī)輔助工程分析,計(jì)算機(jī)輔助工程分析主要指用計(jì)算機(jī)對(duì)產(chǎn)品和工程的功能、性

4、能與安全可靠性進(jìn)行計(jì)算、優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)未來(lái)的工作狀態(tài)和運(yùn)行行為進(jìn)行模擬仿真，及早發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)缺隕，改進(jìn)和優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，證實(shí)未來(lái)工程和產(chǎn)品的可用性與可靠性。 常見的工程分析包括：對(duì)質(zhì)量、體積、慣性力矩、強(qiáng)度等的計(jì)算分析；對(duì)產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)精度，動(dòng)、靜態(tài)特征等的性能分析；對(duì)產(chǎn)品的應(yīng)力、變形等的結(jié)構(gòu)分析。,CAD的主要設(shè)計(jì)對(duì)象,CAD的設(shè)計(jì)對(duì)象可分為三大類： 產(chǎn)品（Production）：機(jī)械、電子、電氣、輕工產(chǎn)品等。 工程（AEC：Architecture、Engineering、Construction）：建筑物、工廠的廠房、石油化工設(shè)施等。 藝術(shù)：電影特技、動(dòng)畫、廣告等。,CAD的主要設(shè)計(jì)對(duì)象,CAD在產(chǎn)

5、品設(shè)計(jì)制造過(guò)程中的地位,1989年美國(guó)把CAD/CAM技術(shù)評(píng)為當(dāng)代（1964-1989）最杰出的工程技術(shù)成就之一； CAD技術(shù)從根本上改變了傳統(tǒng)上依靠手工繪圖，憑借圖紙組織整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的技術(shù)管理模式； CAD技術(shù)是衡量一個(gè)國(guó)家科技現(xiàn)代化和工業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志之一。,CAD在產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造過(guò)程中的地位,市場(chǎng)需求分析,Y,產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造過(guò)程,CAD,CAPP,CAM,CAT,CAE,CAD應(yīng)用的意義,CAD技術(shù)幾乎推動(dòng)了一切工程領(lǐng)域的設(shè)計(jì)革命， 對(duì)產(chǎn)品研發(fā)與制造的意義在于 精確高效的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，曲面、實(shí)體、特征造型； 縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期，加快產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程； 產(chǎn)品的可裝配性檢查，包括產(chǎn)品的虛擬裝配和干涉

6、檢查；,CAD應(yīng)用的意義,產(chǎn)品的性能分析與仿真，包括有限元分析與動(dòng)力學(xué)仿真； 加工仿真檢查產(chǎn)品的可加工性； 支持復(fù)雜型面的數(shù)控加工。,轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)支架的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析,馬耳他十字機(jī)芯運(yùn)動(dòng)仿真,二、 CAD技術(shù)的基礎(chǔ)和發(fā)展過(guò)程,CAD技術(shù)的硬件基礎(chǔ) CAD技術(shù)的理論基礎(chǔ) CAD技術(shù)的發(fā)展過(guò)程,CAD技術(shù)的硬件基礎(chǔ),1、 1946年美國(guó)賓西法尼亞大學(xué)莫爾學(xué)院為美國(guó)陸軍軍械部研制出了世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)，這標(biāo)志著電腦時(shí)代的開始！,CAD技術(shù)的硬件基礎(chǔ),2、1950年MIT研制出類似于示波器的可以 顯示簡(jiǎn)單的幾何圖形的圖形設(shè)備。 3、1952年MIT研制出第一臺(tái)三坐標(biāo)數(shù)控銑 床。 4、1958年美國(guó)Cal

7、comp公司研制出滾筒式 繪圖儀。 5、隨后美國(guó)Gerber公司試制出平板式繪圖儀。,CAD技術(shù)的理論基礎(chǔ),1、1959年，法國(guó)數(shù)學(xué)家(德卡斯特里奧) 發(fā)明了de Casteljau 的算法, 并以此算法為基礎(chǔ)在法國(guó)開始為雪鐵龍開發(fā)曲線曲面設(shè)計(jì)系統(tǒng)。 2、1962年，MIT林肯實(shí)驗(yàn)室的博士（薩瑟蘭）Ivan E.Sutherland 發(fā)表了題為“人機(jī)交互圖形系統(tǒng)”的博士論文，他在論文中首次使用了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)“Computer Graphics”這個(gè)術(shù)語(yǔ)，證明了交互計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是一個(gè)可行的、有用的研究領(lǐng)域，從而確定了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)作為一個(gè)嶄新的科學(xué)分支的獨(dú)立地位。為CAD技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用打下了理論

8、基礎(chǔ)。,CAD技術(shù)的理論基礎(chǔ),3、60年代初，J Ferguson（弗格森） 在波音公司實(shí)現(xiàn)了基于三次樣條的曲面 設(shè)計(jì)系統(tǒng)。 4、1967年MIT的S Coons(孔斯)提出了超限插 值算法，構(gòu)造了一種曲面生成算法，為曲面 造型開辟了新的方向。,CAD技術(shù)的理論基礎(chǔ),5、1973年英國(guó)劍橋大學(xué)的I C Braid（布里德）以博士論文的形式提出了基于體素拼合和邊界表示的實(shí)體造型系統(tǒng)，隨后又吸收了Stanford大學(xué)B G Baumgart（鮑姆蓋特）的多面體造型技術(shù)，經(jīng)過(guò)不斷發(fā)展于1989年推出了面向?qū)ο蟮膸缀纹脚_(tái)ACIS 1.0。,CAD技術(shù)的理論基礎(chǔ),6、 1974年法國(guó)雷諾汽車公司的工程師

9、Pierre Bezier （貝齊爾）提出基于控制多邊形的Bezier曲線、曲面表示，發(fā)展了一套被后人稱為Bezier曲線、曲面的理論，并主持了Unisurf曲面造型和SurfAPT曲面加工系統(tǒng)的開發(fā)，成功地開發(fā)了用于汽車外形設(shè)計(jì)的UNISURF系統(tǒng)。,CAD技術(shù)的理論基礎(chǔ),7、1974年美國(guó)通用汽車公司的Gordon（戈登）和R Riesenfield（里森費(fèi)爾德）將B樣條理論引入曲面設(shè)計(jì)系統(tǒng)，目前B樣條曲面已經(jīng)成為自由曲面的主要表示方法。,CAD技術(shù)的發(fā)展過(guò)程,產(chǎn)生于二十世紀(jì)五十年代后期，與發(fā)達(dá)國(guó)家的航空和 軍事工業(yè)密不可分。 隨著計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)和計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)的發(fā)展而迅速 成長(zhǎng)。 目前C

10、AD/CAM技術(shù)已經(jīng)由航空和軍事工業(yè)向民用 工業(yè)擴(kuò)展和普及，并得到了廣泛的應(yīng)用。,CAD技術(shù)的發(fā)展過(guò)程,CAD技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了以下四個(gè)發(fā)展階段： 20世紀(jì)60年代期間的CAD技術(shù)以線框造型為主，代表性的軟件：CADAM 20世紀(jì)70年代期間的CAD技術(shù)以曲面造型為主，代表性軟件：CATIA 20世紀(jì)80年代期間的CAD技術(shù)以實(shí)體造型為主，代表性的軟件：IDEAS、UGII、CADDS5 20世紀(jì)90年代期間的CAD技術(shù)以參數(shù)化特征造型為主，代表性的軟件：Pro/E,CAD技術(shù)的發(fā)展過(guò)程線框造型,20世紀(jì)60年代出現(xiàn)的三維CAD系統(tǒng)只是簡(jiǎn)單的線框式系統(tǒng)，它只能表達(dá)基本的幾何信息，不能有效地表達(dá)幾

11、何數(shù)據(jù)間的拓?fù)潢P(guān)系。由于缺乏形體的表面信息，CAE計(jì)算機(jī)輔助分析及CAM計(jì)算機(jī)輔助制造均無(wú)法實(shí)現(xiàn)。,CAD技術(shù)的發(fā)展過(guò)程曲面造型技術(shù),法國(guó)達(dá)索飛機(jī)制造公司，在二維繪圖系統(tǒng)CADAM的基礎(chǔ)上，開發(fā)出以表面模型為特點(diǎn)的三維造型系統(tǒng) CATIA， 標(biāo)志著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)從簡(jiǎn)單模仿工程圖紙的三視圖模式解放出來(lái)，首次實(shí)現(xiàn)了以計(jì)算機(jī)完整描述產(chǎn)品零件的主要信息，同時(shí)，也使得CAM技術(shù)的開發(fā)有了實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。 雖然表面模型基本解決CAM的問題，但由于表面模型只能表達(dá)形體的表面信息，難以準(zhǔn)確表達(dá)零件的其它特性，如質(zhì)量、重心、慣性矩等，對(duì)CAE十分不利。,CAD技術(shù)的發(fā)展過(guò)程實(shí)體造型技術(shù),基于對(duì)CAD/CAE一體

12、化技術(shù)發(fā)展的探索，SDRC公司于1979年發(fā)布了世界上第一個(gè)完全基于實(shí)體造型技術(shù)的大型CAD/CAE軟件 I-DEAS。 由于實(shí)體造型技術(shù)能夠精確表達(dá)零件的全部屬性，在理論上有助于統(tǒng)一CAD、CAE、CAM的模型表達(dá)，給設(shè)計(jì)帶來(lái)了驚人的方便性。它代表著未來(lái)CAD技術(shù)的發(fā)展方向。,CAD技術(shù)的發(fā)展過(guò)程參數(shù)化特征造型,進(jìn)入80年代中期，PTC公司成立，研制出名為Pro/Engineer的參數(shù)化CAD軟件。算法的主要特點(diǎn)是：基于特征、尺寸驅(qū)動(dòng)、幾何約束、全數(shù)據(jù)相關(guān)的技術(shù)；參數(shù)化設(shè)計(jì)便于模型的編輯、修改。 參數(shù)化特征造型技術(shù)是CAD建模方法的一個(gè)新的里程碑。,三、CAD/CAM系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境,CAD/

13、CAM系統(tǒng)運(yùn)行的硬件環(huán)境 計(jì)算機(jī) 外部設(shè)備 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) CAD/CAM系統(tǒng)運(yùn)行的軟件環(huán)境,CAD/CAM系統(tǒng)的硬件環(huán)境,CAD系統(tǒng)的硬件環(huán)境：包括：計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、圖形輸入輸出、加工和制造等外圍設(shè)備組成。,CAD/CAM系統(tǒng)的硬件環(huán)境計(jì)算機(jī),1、60年代至70年代，運(yùn)行分時(shí)操作系統(tǒng)的小型機(jī)、大型機(jī)是CAD計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主角。 2、80年代至90年代，圖形工作站以其卓越的圖形性能和高速計(jì)算能力，成為CAD系統(tǒng)的主流配置。 3、1993年Intel推出Pentium微處理器，標(biāo)志著PC時(shí)代的到來(lái)，以SolidWorks、Solid EDGS和MDT為代表的基于Windows平臺(tái)的微機(jī)CAD系統(tǒng)逐

14、漸發(fā)展成為主流。,CAD/CAM系統(tǒng)的硬件環(huán)境顯示器,1、顯像管顯示器（CRT） 顯像管的斷面球面：屏幕四角出現(xiàn)失真彎曲 平面直角顯示器：減小四角的失真和反光 柱面顯象管：垂直方向?qū)崿F(xiàn)了完全的筆直 完全平面顯示器：屏幕失真、反光都被減小 到了最低限度，畫質(zhì)清晰， 色彩鮮艷。,CAD/CAM系統(tǒng)的硬件環(huán)境顯示器,2、液晶顯示器（LCD）：工作電壓低、功耗?。粺o(wú)輻射；完全平面，無(wú)閃爍；既輕又??；抗干擾性能強(qiáng)。 3、等離子體顯示器（PDP）、場(chǎng)致顯示器（FED）、發(fā)光聚合體顯示器（LEP）等等,CAD/CAM系統(tǒng)的硬件環(huán)境-數(shù)控機(jī)床,數(shù)控機(jī)床是數(shù)字控制機(jī)床的簡(jiǎn)稱，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床。

15、該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號(hào)指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，從而使機(jī)床動(dòng)作并加工零件。作為當(dāng)今制造業(yè)主流設(shè)備的數(shù)控機(jī)床，已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)綜合實(shí)力的重要標(biāo)志。,CAD/CAM系統(tǒng)的硬件環(huán)境-數(shù)控機(jī)床,CAD/CAM系統(tǒng)的硬件環(huán)境-測(cè)量機(jī),測(cè)量機(jī)是逆向工程的關(guān)鍵設(shè)備之一。 逆向工程定義：將實(shí)物轉(zhuǎn)變?yōu)镃AD模型相關(guān)的數(shù)字化技術(shù)，幾何模型重建技術(shù)和產(chǎn)品制造技術(shù)的總稱。 測(cè)量工作原理：將被測(cè)物體置于三坐標(biāo)測(cè)量空間，可獲得被測(cè)物體上各測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)位置，根據(jù)這些點(diǎn)的空間坐標(biāo)值，經(jīng)計(jì)算求出被測(cè)物體的幾何尺寸，形狀和位置。,CAD/CAM系統(tǒng)的硬件環(huán)境-測(cè)量機(jī),CAD/CAM系統(tǒng)的硬件環(huán)境

16、-快速原形機(jī)（Rapid Prototyping，簡(jiǎn)稱RP）,快速成型技術(shù)是在現(xiàn)代CAD/CAM技術(shù)、激光技術(shù)、計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)、精密伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)以及新材料技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。 RP技術(shù)的基本原理是：“分層制造，逐層疊加”， 類似于數(shù)學(xué)上的積分過(guò)程。形象地講，快速成形系統(tǒng)就像是一臺(tái)“立體打印機(jī)”，又稱3D打印機(jī) 。,CAD/CAM系統(tǒng)的硬件環(huán)境-快速原形機(jī)（Rapid Prototyping，簡(jiǎn)稱RP）,快速成形技術(shù)的優(yōu)越性： 在無(wú)需準(zhǔn)備任何模具、刀具和工裝卡具的情況下，直接接受產(chǎn)品設(shè)計(jì)（CAD）數(shù)據(jù)，快速制造出新產(chǎn)品的樣件、模具或模型。因此，RP技術(shù)的推廣應(yīng)用可以大大縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期、降

17、低開發(fā)成本、提高開發(fā)質(zhì)量。由傳統(tǒng)的去除法到今天的增長(zhǎng)法，由有模制造到無(wú)模制造，這就是RP技術(shù)對(duì)制造業(yè)產(chǎn)生的革命性意義。,快速原形機(jī)制作的樣品,CAD/CAM系統(tǒng)的軟件環(huán)境系統(tǒng)軟件,在CAD系統(tǒng)的軟件環(huán)境中可以分為三類： 系統(tǒng)軟件，應(yīng)用平臺(tái)和應(yīng)用軟件 系統(tǒng)軟件：主要包括操作系統(tǒng)、編譯系統(tǒng)、用戶界面管理、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議等底層軟件。如，Unix，Windows，Linux，OS2，Oracle，DB2，SQL Server，Visual C+，Object C，TCP/IP，XML等。,CAD/CAM系統(tǒng)的軟件環(huán)境-應(yīng)用平臺(tái),OpenGL圖形平臺(tái)：是為三維圖形顯示硬件開發(fā)的應(yīng)用程序編程接口

18、，具有跨平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)透明性。主要功能有：幾何圖素繪制、3D坐標(biāo)變換、支持光源模型、設(shè)置紋理材質(zhì)。 ACIS幾何平臺(tái)：是第三代實(shí)體造型系統(tǒng)，特點(diǎn)是采用面向?qū)ο笏枷霕?gòu)造數(shù)據(jù)模型，允許線框、曲面和實(shí)體混合使用，鼓勵(lì)CAD軟件公司在ACIS上開發(fā)符合STEP標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用系統(tǒng)，ACIS構(gòu)成這些系統(tǒng)的幾何總線。 3) Parasoild幾何平臺(tái):是世界上領(lǐng)先的三維幾何建模組 件軟件。利用該軟件提供的核心功能，能夠快速、穩(wěn)定 地對(duì)行業(yè)最復(fù)雜的產(chǎn)品建模。,CAD/CAM系統(tǒng)的軟件環(huán)境應(yīng)用軟件,1）工程制圖 具有標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)，可繪制任意復(fù)雜形狀的零件的二維繪圖。 AutoCAD CAXA2000 V2電子圖版 2） 工

19、程設(shè)計(jì) 三維設(shè)計(jì)，特征建模、曲面造型、零件裝配、工程圖自 動(dòng)輸出。CATIA、EUCLID、Pro/Engineering、UG、 Solidworks、MDT、CAXA實(shí)體設(shè)計(jì) 3） 工程制造 數(shù)控加工，能處理三維實(shí)體和曲面，確定NC刀具軌跡，生 成機(jī)床加工程序。MasterCAM、SmartCAM、CAMWorks、 CAXA制造工程師v2 4） 虛擬樣機(jī) 利用計(jì)算機(jī)技術(shù)建立機(jī)械系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行仿真分析并 從圖形方式顯示該系統(tǒng)在真實(shí)工程條件下的各種特性，從而 修改并得到最優(yōu)設(shè)計(jì)方案的技術(shù)； COSMOS 、Working Model、ADAMS.,四、CAD/CAM應(yīng)用軟件簡(jiǎn)介,（一）

20、國(guó)外CAD/CAM商業(yè)軟件 美國(guó)EDS公司的UG軟件和I-DEAS軟件 集成了美國(guó)航空航天、汽車工業(yè)的經(jīng)驗(yàn)，成為機(jī)械集成化CAD/CAE/CAM的主流軟件之一。 主要應(yīng)用于航空航天、汽車、通用機(jī)械、模具、家電等領(lǐng)域。 曲面造型、數(shù)控加工是強(qiáng)項(xiàng)。分析功能較為薄弱，但是提供了相關(guān)的分析軟件接口。 2001年并購(gòu)了SDRC公司（IDEAS）。,CAD/CAM應(yīng)用軟件簡(jiǎn)介,美國(guó)PTC公司的Pro/Engineer軟件 Pro/Engineer是一個(gè)全參數(shù)化、基于特征和全信息相關(guān)的嶄新系統(tǒng)。所有的功能模塊構(gòu)建在同一數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)之上。提供了所有工程項(xiàng)目之間的全關(guān)聯(lián)。 自帶特征庫(kù)。但在分析、制造方面相對(duì)較弱。

21、 曲面處理適合于通用的機(jī)械設(shè)計(jì)中較常見的曲面造型。 采用全參數(shù)化造型技術(shù)，比較適合于零件相對(duì)簡(jiǎn)單，構(gòu)成的部件比較復(fù)雜的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。,CAD/CAM應(yīng)用軟件簡(jiǎn)介,法國(guó)達(dá)索的CATIA軟件 CATIA起源于航空工業(yè)，其最大的標(biāo)志客戶即美國(guó)波音公司，波音公司通過(guò) CATIA 建立起了一整套無(wú)紙飛機(jī)生產(chǎn)系統(tǒng)，取得了重大的成功。 CATIA是一個(gè)全面的CAD/CAM/CAE/PDM應(yīng)用系統(tǒng)，有獨(dú)特的裝配草圖生成工具。 具有很強(qiáng)的曲面造型功能，可進(jìn)行有限元分析。 一般的三維造型軟件都是在三維空間內(nèi)觀察零件，但是CATIA能夠進(jìn)行四維空間的觀察，也就是說(shuō)該軟件能夠模擬觀察者的視野進(jìn)入到零件的內(nèi)部去觀察零件，并

22、且它還能夠模擬真人進(jìn)行裝配。,CAD/CAM應(yīng)用軟件簡(jiǎn)介,SolidWorks軟件 90年代初，微機(jī)性能大幅提高，而價(jià)格卻一路下滑，微機(jī)卓越的性能足以運(yùn)行三維 CAD 軟件。為了開發(fā)業(yè)界尚屬空白的基于 電腦平臺(tái)的三維 CAD 系統(tǒng)，1993 年 SolidWorks 公司成立，并于 1995 年成功推出了 SolidWorks 軟件，引起世界相關(guān)領(lǐng)域的一片贊嘆。在 SolidWorks 軟件的促動(dòng)下，1998 年開始，國(guó)內(nèi)、外也陸續(xù)推出了相關(guān)軟件；原來(lái)運(yùn)行在 UNIX 操作系統(tǒng)的工作站 CAD 軟件，也從 1999 年開始，將其程序移植到 Windows 操作系統(tǒng)中。,CAD/CAM應(yīng)用軟件簡(jiǎn)

23、介,第一個(gè)基于 Windows 平臺(tái)的三維機(jī)械 CAD 軟件 第一個(gè)創(chuàng)造了 Feature Manager 特征管理器的設(shè)計(jì)思想 第一個(gè)在 Windows 平臺(tái)下實(shí)現(xiàn)的自頂向下的設(shè)計(jì)方法 第一個(gè)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)裝配干涉檢查的 CAD 軟件 第一個(gè)實(shí)現(xiàn)智能化裝配的 CAD 公司 第一個(gè)開發(fā)特征自動(dòng)識(shí)別 Feature Works 的軟件公司 第一個(gè)開發(fā)基于 Internet 的電子圖板發(fā)布工具(eDrawing)的 CAD 公司 1997 年由法國(guó)達(dá)索公司以三億一千萬(wàn)的高額市值將 SolidWorks 全資并購(gòu)。功能強(qiáng)大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新是 SolidWorks 的三大特點(diǎn)，使得 SolidWorks

24、 成為領(lǐng)先的、主流的三維 CAD 解決方案。,SolidWorks累計(jì)獲得十七項(xiàng)國(guó)際大獎(jiǎng),CAD/CAM應(yīng)用軟件簡(jiǎn)介,SolidWorks軟件主要功能模塊,CAD/CAM應(yīng)用軟件簡(jiǎn)介,美國(guó)AutoDesk公司的AutoCAD軟件 AutoCAD是基于微機(jī)環(huán)境的交互式繪圖軟件，基本上是一個(gè)二維工程繪圖軟件，具有較強(qiáng)的繪圖、編輯、剖面線和圖案繪制、尺寸標(biāo)注以及方便用戶的二次開發(fā)功能。并具有部分三維作圖造型能力。 軟件的數(shù)據(jù)文件格式DXF已經(jīng)成為世界上不同版本二維CAD系統(tǒng)之間交換數(shù)據(jù)的事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。 MDT是該公司在機(jī)械行業(yè)推出的基于參數(shù)化特征、實(shí)體造型和曲面造型的微機(jī)CAD/CAM軟件。近年來(lái)又

25、推出了與MDT功能類似的軟件INVENTOR。,CAD/CAM應(yīng)用軟件簡(jiǎn)介,美國(guó)Bentley公司的MicroStation軟件 Bentley公司是一家全球范圍的軟件協(xié)同解決方案提供商。 工程設(shè)計(jì)平臺(tái)MicroStation是Bentley公司在建筑設(shè)計(jì)、土木工程、交通、加工工廠、離散制造業(yè)、公用設(shè)施和通信網(wǎng)絡(luò)等各領(lǐng)域解決方案的核心。,CAD/CAM應(yīng)用軟件簡(jiǎn)介,英國(guó)的DELCAM公司的CAD軟件 DELCAM是世界領(lǐng)先的專業(yè)化CAD/CAM集成系統(tǒng)開發(fā)商。當(dāng)今全世界唯一擁有大型數(shù)控加工車間的CAD/CAM軟件公司，提供從設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試到管理的全套產(chǎn)品。 軟件產(chǎn)品適用于具有復(fù)雜型體的產(chǎn)品、

26、零件及模具的設(shè)計(jì)制造。廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、船舶、內(nèi)燃機(jī)、家用電器、輕工產(chǎn)品等行業(yè)。 在塑料模、壓鑄模、橡膠模、鍛模、大型覆蓋件沖壓模、玻璃模具等的設(shè)計(jì)與制造方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。,CAD/CAM應(yīng)用軟件簡(jiǎn)介,以色列Cimatron 公司的Cimatron軟件 Cimatron是基于CAD/CAM/PDM的產(chǎn)品，軟件針對(duì)性較強(qiáng)，被更多地應(yīng)用于模具開發(fā)設(shè)計(jì)。 軟件提供一套全面的標(biāo)準(zhǔn)模架庫(kù)，便于使用者進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的分型、抽芯等工作。 提供在操作過(guò)程中能進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢查功能。,CAD/CAM應(yīng)用軟件簡(jiǎn)介,(二) 國(guó)內(nèi)的CAD軟件（具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)） 二維CAD軟件 唐龍 北京航空航天大學(xué) PICAD 中

27、科院凱思軟件集團(tuán) 高華CAD 清華和順得容奇鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展總公司 清華XTMCAD 清華和北京艾克斯特CIMS技術(shù)公司 CAXA電子圖版 北京航空航天大學(xué) 開目CAD 華中理工大學(xué),CAD/CAM應(yīng)用軟件簡(jiǎn)介,三維CAD軟件 GEMS5.0 清華同方 金銀花3D CAD 北京航空航天大學(xué) CAXA制造工程師 北京航空航天大學(xué) Inte Solid 華中理工大學(xué) GS-MCAD 浙江大學(xué),五、CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用,CAD是一個(gè)包括范圍很廣的概念 產(chǎn)品設(shè)計(jì)（機(jī)械產(chǎn)品、電氣、電子 產(chǎn)品、輕工、紡織產(chǎn)品） 工程設(shè)計(jì)（建筑、道路橋梁、工程） 藝術(shù) （電影、動(dòng)畫、廣告） 機(jī)械制造CAD是應(yīng)用最早、最為廣泛

28、的，重點(diǎn)介紹機(jī)械CAD。,CAD設(shè)計(jì)對(duì)象,CAD在飛機(jī)設(shè)計(jì)上的應(yīng)用,CAD在汽車運(yùn)輸行業(yè)的應(yīng)用,CAD在機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用,CAD在電力/土木工程/農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用,CAD在消費(fèi)產(chǎn)品中的應(yīng)用,為電子行業(yè)設(shè)計(jì)更好的產(chǎn)品,為家具與器具行業(yè)設(shè)計(jì)更好的產(chǎn)品,CAD在國(guó)外航空應(yīng)用范例,美國(guó)波音777是CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用典范： 1990年10月正式啟動(dòng)，首次實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字化設(shè)計(jì)的“無(wú)紙飛機(jī)” 周期縮短40；成本 降低25；返工率降 低75。 研制總周期縮短 到四年半,CAD在國(guó)外航空業(yè)應(yīng)用范例,CAD在國(guó)外航空業(yè)應(yīng)用范例,空中客車A380： 試制周期從4年 縮短為2.5年。,CAD在我國(guó)航空業(yè)應(yīng)用范例,飛豹

29、我國(guó)第一代超音速殲擊轟炸機(jī) 1998年，第二屆珠海國(guó)際航空展首次亮相； 1999年，建國(guó)50周年閱兵式上，參加閱兵； 1999年，改型，采用全機(jī)無(wú)紙數(shù)字化設(shè)計(jì)；,CAD在教學(xué)上的應(yīng)用自主大作業(yè),CAD在教學(xué)上的應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì),機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)：減速箱,CAD在教學(xué)上的應(yīng)用專業(yè)課程設(shè)計(jì),專業(yè)課程設(shè)計(jì)：模具設(shè)計(jì)落料拉深復(fù)合模的裝配和工作動(dòng)畫,CAD在教學(xué)上的應(yīng)用專業(yè)課程設(shè)計(jì),CAD在教學(xué)上的應(yīng)用專業(yè)課程綜合實(shí)驗(yàn),CAD在教學(xué)上的應(yīng)用畢業(yè)設(shè)計(jì),機(jī)械手，用以在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上移動(dòng)盛放液體的試劑盒,SolidWorks軟件特點(diǎn),SolidWorks機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件是一個(gè)基于特征的、參數(shù)化實(shí)體建模三維設(shè)計(jì)工具。 主要功能模塊：零件設(shè)計(jì)、裝配體、工程圖，實(shí)現(xiàn)了三個(gè)設(shè)計(jì)階段的全相關(guān)技術(shù)。安裝在Windows NT 、Windows7、WindowsXP微機(jī)平臺(tái)上，具有全中文Windows圖形用戶界面, 易學(xué)易用。,SolidWorks軟件基于特征,特征：SolidWorks中的零件或三維模型是由許 多單獨(dú)的幾何體組成，這些幾何體就叫特征。,特征,特征,特征,零件,SolidWorks軟件的參數(shù)化,參數(shù)化：基于尺寸驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)方法一般稱為 參數(shù)化設(shè)計(jì)；尺寸驅(qū)動(dòng)：草圖隨尺寸 的變化而變化，易于修改。,原草圖,標(biāo)注原草圖尺寸,標(biāo)注實(shí)際尺寸后的草圖,SolidWorks軟件的全