CAD/CAM基础
实
验
指
导
书
实验一工程图纸绘制1
一、实验目的
1、加深对二维图形设计原理和设计方法的理解；
2、学习和掌握使用AutoCAD软件，进行简单零件图的绘制；
3、掌握计算机工程绘图的能力。
二、实验基本原理
AutoCAD的英文全称是Auto Computer Aided Design(计算机辅助设
计)，它是由美国Autodesk公司开发的交互式通用型的绘图软件包。
AutoCAD具有功能强大、操作简单、易于掌握等优点。
还因具有完善的图形绘制功能、强大的编辑功能及三维造型功能，并支持网络和外部引用等，使其在建筑、机械等各个行业的设计领域中得到了极广泛地应用。
三、实验步骤
1、打开计算机及AutoCAD软件，熟悉软件界面与运行环境。
2、分析绘图对象、进行图形界限命令、图层与图线设置；
3、绘制图形，对图形添加注释和尺寸标注
4、填写技术要求、绘制图框及标题栏
5、输出打印图纸
四、实验基本要求
1、熟练掌握平面绘图软件AutoCAD。
2、按照下图完整绘制二维图，并合理标注，材料45号钢，选择合适图纸及绘图比例，正确绘制图框和标题栏，写上机实验报告，用A4纸输出。
实验二工程图纸绘制2
一、实验目的
1、加深对二维图形设计原理和设计方法的理解；
2、学习和掌握使用AutoCAD软件，进行简单零件图的绘制；
3、掌握计算机工程绘图的能力。
二、实验基本原理
AutoCAD的英文全称是Auto Computer Aided Design(计算机辅助设计)，它是由美国Autodesk公司开发的交互式通用型的绘图软件包。
AutoCAD具有功能强大、操作简单、易于掌握等优点。
还因具有完善的图形绘制功能、强大的编辑功能及三维造型功能，并支持网络和外部引用等，使其在建筑、机械等各个行业的设计领域中得到了极广泛地应用。
三、实验步骤
1、打开计算机及AutoCAD软件，熟悉软件界面与运行环境。
2、分析绘图对象、进行图形界限命令、图层与图线设置；
3、绘制图形，对图形添加注释和尺寸标注
4、填写技术要求、绘制图框及标题栏
5、输出打印图纸
四、实验基本要求
1、熟练掌握平面绘图软件AutoCAD。
2、按照下图完整绘制二维图，并合理标注，选择合适图纸及绘图比例，正确绘制图框和标题栏，写上机实验报告，用A4纸输出。
实验三三维造型1
一、实验目的
1、加深对三维图形设计原理和设计方法的理解；
2、学习和掌握使用UG三维建模软件，可进行简单实体的三维造型；
3、掌握计算机三维建模的能力。
二、实验基本原理
UG NX是Unigraphics Solutions公司推出的集CAD/CAM/CAE于一体的三维参数化设计软件，在汽车、交通、航空航天、日用消费品、通用机械及电子工业等工程设计领域得到了大规模的应用。
UG实体建模是集成了基于约束的特征建模和显性几何建模两种方法，提供符合建模的方案，使用户能够方便地建立二维和三维线框模型、扫描和旋转实体、布尔运算及其表达式。
UG特征建模模块提供了对建立和编辑标准设计特征的支持，UG自由形状建模拥有设计高级的自由形状外形、支持复杂曲面和实体模型的创建。
三、实验步骤
1、打开计算机及UG软件，熟悉软件界面与运行环境。
2、打开已存在文件或创建新文件： File->New or File ->Open。
3、选UG模块（如Modeling)工作，UG所有的软件模块都在Application 菜单下如: Modeling; Drafting; Manufacturing; Motion。
点Application菜单即可切换模块。
4、分析模型，进行草图绘制、特征操作等；选应用工具(如Feature Modeling)， UG所有模块的应用工具都在Insert下。
5、保存文件：File ->Save。
6、退出UG：File->Exit。
四、实验基本要求
1、熟练掌握三维建模软件UG；
2、根据所给图形的尺寸，进行三维造型；
实验四三维造型2
一、实验目的
1、加深对三维图形设计原理和设计方法的理解；
2、学习和掌握使用UG三维建模软件，可进行简单实体的三维造型；
3、掌握计算机三维建模的能力。
二、实验基本原理
UG NX是Unigraphics Solutions公司推出的集CAD/CAM/CAE于一体的三维参数化设计软件，在汽车、交通、航空航天、日用消费品、通用机械及电子工业等工程设计领域得到了大规模的应用。
UG实体建模是集成了基于约束的特征建模和显性几何建模两种方法，提供符合建模的方案，使用户能够方便地建立二维和三维线框模型、扫描和旋转实体、布尔运算及其表达式。
UG特征建模模块提供了对建立和编辑标准设计特征的支持，UG自由形状建模拥有设计高级的自由形状外形、支持复杂曲面和实体模型的创建。
三、实验步骤
1、打开计算机及UG软件，熟悉软件界面与运行环境。
2、打开已存在文件或创建新文件： File->New or File ->Open。
3、选UG模块（如Modeling)工作，UG所有的软件模块都在Application 菜单下如: Modeling; Drafting; Manufacturing; Motion。
点Application菜单即可切换模块。
4、分析模型，进行草图绘制、特征操作等；选应用工具(如Feature Modeling)， UG所有模块的应用工具都在Insert下。
5、保存文件：File ->Save。
6、退出UG：File->Exit。
四、实验基本要求
1、熟练掌握三维建模软件UG；
2、分析零件结构，进行三维造型。
实验五有限元建模分析实例
一、实验目的
1、加深对计算机有限元原理和建模方法的理解；
2、利用ANSYS或ABAQUS或Dynaform或Deform完成一个有限元建模分析实例；
3、掌握计算机CAE模拟仿真技术。
二、实验基本原理
有限元分析基本原理：有限元方法(FiniteElementMethod，FEM)是一种根据变分原理进行求解的离散化数值分析方法。
主要应用于：弹性力学、疲劳与断裂分析、动力响应分析、流体力学、传热学和电磁场等问题的求解。
有限元方法求解力学问题的基本思想是：
1）将一个连续的求解域离散化，即分割成彼此用节点(离散点)互相联系的有限个单元；
2）用有限个参数来描述各单元体的力学特性；
3）全部单元体的力学特性的总和，构成整个连续体的力学特性（组装）；
4）基于各种物理量的平衡关系，建立刚度方程(即一个线性代数方程组)。
求解该刚度方程，即可得出欲求的参量。
三、实验步骤
(1)有限元前处理
包括从构造几何模型、划分有限元网格，到生成、校核、输入计算模型的几何、拓扑、载荷、材料和边界条件数据。
(2)有限元分析
进行单元分析和整体分析，求解位移、应力值等。
(3)有限元后处理
对计算结果进行分析、整理，并以图形方式输出，以便设计人员对设计结果作出直观判断，对设计方案或模型进行实时修改。
四、实验基本要求
1、以典型零件为几何模型，运用位移法或力法进行有限元建模；
2、运用有限元软件的后处理功能可视化地显示模拟结果，并作充分的分析说明。