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1第一讲 第一章

第一讲:第一章绪论
1. CAX的概念
CAX是CAD、CAM、CAE、CAPP、CIM、CIMS、CAS、CAT、CAI 等各项技术之综合叫法,因为所有缩写都是以CA开头,X表示所有。

CAX实际上是把多元化的计算机辅助技术集成起来复合和协调地进行工作,除了在产品设计时,设计部门工作外,其他各部门也可以提前介入无需等待上一道作业完成后,才开始下一道作业,缩短了开发时间;同时,在产品设计早期,能很好地考虑到产品生命周期的各种因素,提前发现设计上的错误和误差,及时进行修正以及可以在设计过程中,按照市场的需求,不断提出可比较的多种设计方案,从而获最得优化的设计成果和效益
1.1 CAD 计算机辅助设计
Computer Aided Design,简称CAD
包括产品的结构设计、变形设计及模块化产品设计。

可以实现计算机绘图、产品数字建模及真实图形显示、动态分析与仿真、生成材料清单(BOM)。

1.2 CAE 计算机辅助工程
Computer Aided Engineering,简称CAE
是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。

1.3 CAM 计算机辅助制造
Computer Aided Manufacture,简称CAM
指计算机在产品加工制造方面有关应用的总称。

狭义CAM仅指数控程序的编制,可以进行刀具路径规划、刀位文件的生成、刀具轨迹仿真以及数控编程和数控后置处理等。

1.4 CAPP 计算机辅助工艺计划
Computer Aided Process Planning,简称CAPP
通过计算机进行工艺路线制定、工序设计、加工方法选择、工时定额计算,包括工装、夹具设计、刀具和切削用量选择等,且能生成必要的工艺卡和工艺文件。

1.5 PDM 产品数据管理
Product Data Management ,简称PDM
管理产品全生命周期中各种数据和过程,实现从概念设计直到产品报废全过程中相关的数据定义、组织和管理,保证数据的一致、最新、共享和安全。

PDM支持并行工程,并且作为集成平台实现CAD/CAPP/CAM的集成以及与MRPII/ERP系统的集成。

1.6 CAQ 计算机辅助质量控制
Computer Aided Quality,简称CAQ
1.7 CIMS 现代集成制造系统
Computer Integrated Manufacturing Systems或contemporary简称计算机/现代集成制造系统。

CIMS是一种按照CIM理念组成的组织、管理、运行、制造类企业的系统。

这里的制造是“大制造”的含义,它包括企业产品的全生命周期(从产品市场需求分析到产品最终报废),其中,制造类企业包含传统制造业及新兴制造业。

1.8 ERP 企业资源计划
Enterprise Resource Planning,简称ERP
ERP系统是指建立在信息技术基础上,以系统化的管理思想,为企业决策层及员工提供决策运行手段的管理平台。

它是从MRP(物料需求计划)发展而来的新一代集成化管理信息系统,它扩展了MRP的功能,其核心思想是供应链管理。

它跳出了传统企业边界,从供应链范围去优化企业的资源。

ERP系统集信息技术与先进管理思想于一身,成为现代企业的运行模式,反映时代对企业合理调配资源,最大化地创造社会财富的要求,成为企业在信息时代生存、发展的基石。

它对于改善企业业务流程、提高企业核心竞争力具有显著作用。

1.9 CAT 计算机辅助测试
Computer Aided Testing,简称CAT
计算机辅助测试是指利用计算机协助对学生的学习效果进行测试和学习能力估量。

一般分为脱机测试和联机测试两种方法。

1.20 CAI计算机辅助教学
Computing Aided Instruction
1.21 CAS 计算机辅助造型
Computer Aided Styling,简称CAS
2.常用的CAM软件
2.1 Pro/E
Pro/E是有美国PTC公司开发的机械自动化软件,包含了多个专用功能模块,如特征造型、产品数据管理、有限元分析和装配等,是最早较好实现参数化设计功能的软件。

2.2 UG
UG是美国EDS公司的产品,该软件汇集了美国航空航天与汽车工业丰富的设计经验,已经发展成为世界一流的集成化机械CAD/CAM/CAE软件系统。

2.3 SolidWorks
SolidWorks是美国SolidWorks公司推出的小型CAD/CAM系统,其功能可以与大型的CAD/CAM系统媲美。

2.4 CATIA
CATIA是法国达索公司研制的三维几何造型软件,具有工程绘图、数控加工编程和计算分析等功能。

可以方便地实现二维元素和三位元素之间的转换,还可以进行平面或空间机构运动力学方面的模拟和分析。

2.5 Mastercam
Mastercam是美国CNC Software,INC.研制的PC级CAD/CAM系统,它集三维建模,数控车、铣、线切割等功能于一体,突出的后置处理功能使其在模具制造中被广泛应用。

2.6 CAXA
CAXA系列软件是北航海尔开发出了中国第一款完全自主研发的CAD 产品,系列产品如下:
(1)二维和三维电子图板
(2)注塑模具设计系统
(3)线切割系统
(4)CAXA制造工程师
(5)工艺图表
(6)实体设计
3. CAXA的功能和界面介绍
3.1 CAXA的功能:面向复杂零件和模具的数控编程功能。

(1) 数据接口
(2) 几何造型
(3) 加工轨迹
(4) 加工过程仿真
(5) 数控加工代码生成
(6) 加工工艺单生成
3.2界面介绍
(1)绘图区:三维直角坐标系即世界坐标系。

(2)主菜单:包括文件、编辑、显示、造型、加工、设置和帮助。

(3)立即菜单:描述该项命令执行的各种情况和使用条件。

(4)快捷菜单:单击鼠标右键会弹出不同的快捷菜单。

(5)对话框:某些菜单选项要求用户以对话的形式回答,单击这些菜单时,系统弹出一个对话框,用户根据当前操作做出响应。

(6)工具条:在工具条中,可以通过鼠标左键单击相应的按钮进行操作。

工具条包括:标注工具、显示工具、状态工具、曲线工具、几何变换、线面编辑、曲面工具、特征工具、加工工具、坐标系工具、尺寸标注工具、查询工具、零件特征树和加工管理特征树等。

重点讲:显示工具条和状态工具条
(7)常用键的含义
鼠标左键、鼠标右键、回车键和数值键、空格键和功能热键。

功能热键:
F2绘制草图
F3显示全部图形
F4重画(刷新)图形
F5将当前平面切换到xoy平面,即选取xoy平面为视图平面和作图平面
F6 将当前平面切换到xoy平面,即选取yoz平面为视图平面和作图平面
F7 将当前平面切换到xoz平面,即选取xoz平面为视图平面和作图平面
F8 显示轴测图
F9 在xoy平面、xoy平面和xoz平面之间切换
4. 显示
4.1显示变换
(1)显示重画:刷新当前屏幕所有图形,也可以用快捷键F4。

(2)显示全部:将当前绘制的所有图形全部显示在屏幕绘图区域内, 也可以用快捷键F3。

(3)显示窗口:提示用户输入一个窗口的上角点和下角点,系统将两点所包含的图形充满屏幕绘图区域并显示。

(4)显示缩放:按照固定的比例将绘制的图形进行放大或缩小。

1) 显示---显示变换—显示缩放
2) Page up或Page Down键
3) Shift配合鼠标右键
4) Ctrl配合方向键
5) 滚动鼠标中键
(5)显示旋转:将拾取到零部件进行旋转。

1) 显示---显示变换—显示旋转
2) Shift配合方向键
3) Shift配合鼠标左键
4) 按住鼠标中键并移动鼠标
(6)显示平移:根据用户输入的点作为屏幕显示的中心,将显示的图形移动到所需的位置。

(7)显示效果
线架显示:将零部件采用线架的显示效果进行显示;
消隐显示:将零部件采用消隐的显示效果进行显示;
真实显示:将零部件采用真实感的显示效果进行显示;
4.2视向定位
用给定的方向观察零件,并通过输出视图输出给定方向的视图。

操作:显示---视向定位
说明:
1)可继续
使用该视向;
2)
3)
4)
5)。

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