CAD/CAM国内外研究现状
时间:2017-01-07 12:24 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| CAD（Computer Aided Design），即计算机辅助设计，在数控加工过程中是一种生产辅助工具。它将计算机高速而精确的运算功能、大容量存储和处理数据的能力，丰富而灵活的图形、文字处理功能与设计者的创造性思文能力、综合分析及逻辑判断能力结合起来，形成一个设计者思想与计算机处理能力紧密配合的系统，大大加快了设计进程。CAD技术包括下列功能：几何建模、参数建模，计算分析、模拟装配，强度分析，仿真与实验、绘图及技术文档生成、工程数据库的管理和共享。毕业论文 CAM（Computer Aided Manufac-turing），即计算机辅助制造。CAM概念是指从产品的设计到加工制造的中的一切生产准备活动。应用于数控机床加工中指的是数控程序的编制，包括刀具路径的规划、刀位文件的生成、刀具轨迹仿真以及NC程序的生成等。目前较为主流的CAD/CAM软件主要分为以下几类： ① 设计软件 近年来随着一些制图软件在工业方面的应用与普及，机械设计过程也发生了革命性的改变，如现在的徒手绘图只出现在前期的轮廓勾勒中，而在产品的设计过程中，尺规作图全部被CAD软件代替。CAD软件也由传统的点、线2D制图发展成为线、面、体的3D制图。2D制图软件只能表达出点、线信息，对零件的面、体信息不能表达，进而要分析零件的面、体信息就要靠其他的计算手段获得，设计师对某一产品的体信息，如质心、惯性矩等不得不需通过计算得到，3D设计软件的出现使得这一计算过程变得非常容易，只需要通过软件分析即可得到，大大提升了设计效率。3D软件最大的优点在于首先将人脑中的立体模型通过实体信息出现在显示器中，直观性非常高，再由用户根据实体模型自动成产不同视角的2D图形，3D软件普遍具有全参数建模功能，在修改设计时3D实体图形与2D工程图形时时关联，使得设计过程的效率发生了质的改变。3D绘图的代表软件有UG、PRO/E、Cimatron、CAXA等。 ② 制造软件 通常指CAM软件，是以已有的CAD图形来生成执行语言。执行语言分为ATL语言和NC语言，ATL语言由CAM产生，用来说明刀具轨迹的一种描述性语言，并且可以在CAM软件里逐行进行加工仿真模拟。NC语言是由后处理器产生，是实际输入机床的加工语言。大部分的制造软件也具有建模绘图功能。根据制造对象不同分为二文（点、线信息），二文半（线、面信息）和三文（实体信息）的CAM软件。由制造软件生成标准的NC执行程序，这个过程主要包括设置加工环境，加工工序，生成轨迹文件，及后置处理等。然后将NC执行程序送入机床，机床按照指令自动加工出来。 ③ 执行软件 采用不同数控系统的机床在加工时要求的NC执行程序的语言结构不同。其NC语言的指令含义、指令格式不尽相同，这就使得同一零件在不同系统的机床上加工时，其指令程序不同。CAD图形相同、刀具路径相同、ATL程序描述内容相同、NC程序不同，那么要得到不同数控系统的指令程序，就要求有不同的后处理程序来得到适合不同数控系统加工的NC程序。通过R232数据接口或闪存等方式传送到机床存储器上来完成加工。 CAD/CAM国外研究现状 早在20世纪50年代末，美国研制成功了数控机床。麻省理工学院的伺服机构实验室成功地用计算机制作数控纸带，实现了用纸带作为介质对机床进行程序化控制。在此基础上，产生了CAM的最初概念。在20世界60年代初，美国麻省理工学院林肯实验室的I.E.Sutherland发表了题为“Sketchpad-一个人机通用图形系统”的论文，首先提出计算机图形学，交互技术，分层存储的数据结构等新思想，为CAD技术奠定了理论基础。随后，相继出现了许多商品化的CAD设备及系统，如美国IBM公司开发的以大型机为基础的CAD/CAM系统，具有绘图，数控编程和强度分析等功能；美国通用汽车公司研制了DAC-1系统；洛克希德飞机公司研制了CADAM等。 (责任编辑：qin) |