模具CAD/CAM 枝术基础 主讲：程永奇 材料与能源学院 ● E-mail:Y.O.Cheng@163.com
模具CAD/CAM 技术基础 主讲： 材料与能源学院 E-mail: Y.Q.Cheng@163.com 程永奇
廣事2萦水 主要内容 第一部分材料加工CAD概论 第二部分材料加工技术基础 第三部分材料加工三维建模技术 (基于NX) 材料与能源学院 2024/6/15 Page3
材料与能源学院 2024/6/15 Page3 主要内容 ❖第一部分 材料加工CAD概论 ❖第二部分 材料加工技术基础 ❖第三部分 材料加工三维建模技术 (基于NX)
廣束工萦大学 第一章概论 介绍CAD/CAE/CAM基本 概念（单独和集成概念）、在 材料加工中的应用特点、 CAD/CAE/CAM发展历史、发展 趋势。 材料与能源厚院 2024/615 Page4
材料与能源学院 2024/6/15 Page4 第一章 概论 介 绍 CAD/CAE/CAM 基 本 概念（单独和集成概念）、在 材 料 加 工 中 的 应 用 特 点 、 CAD/CAE/CAM发展历史、发展 趋势
廣事2萦水学 材料成形或材料加工技术： 6材料加工：采取一定方法（铸造、锻 压、焊接等)将金属或非金属材料加 工成所需要形状、尺寸并达到一定的 组织性能要求，这一过程又称为村料 成形。在现代制造工业，材料成形是 形成各种零件尤其是零件毛坯的主要 方法。 材料与能源学院 2024/615 Page5
材料与能源学院 2024/6/15 Page5 ❖材料成形或材料加工技术: 材料加工：采取一定方法（铸造、锻 压、焊接等）将金属或非金属材料加 工成所需要形状、尺寸并达到一定的 组织性能要求，这一过程又称为材料 成形。在现代制造工业，材料成形是 形成各种零件尤其是零件毛坯的主要 方法
廣事2素水学 材料成形或材料加工技术是以下技术的 总称： 6材料液态成型（铸造等） 6塑性成型（锻造、挤压、轧制、拉拔、 冲压等) ó连接成型（焊接等） ó注射成型（金属与塑料） ó粉末冶金成型 ó快速原型制造 ó热处理以及表面工程 材料与能源旁院 2024/615 Page6
材料与能源学院 2024/6/15 Page6 材料成形或材料加工技术是以下技术的 总称: 材料液态成型（铸造等） 塑性成型（锻造、挤压、轧制、拉拔、 冲压等） 连接成型（焊接等） 注射成型（金属与塑料） 粉末冶金成型 快速原型制造 热处理以及表面工程
廣重工荣水学 第一节CAD/CAE/CAM基本概念 。一、计算机辅助设计(CAD)(Computer Aided Design) 6在设计过程中，利用计算机(Computer)作为 工具（设计手段），帮助(Aid)工程师（设计者）进 行设计(Design)的一切实用技术的总和称为计 算机辅助设计。 6计算机辅助设计包括的内容很多，如：概念设 计、优化设计、（有限元分析、计算机仿真）、 计算机辅助绘图、造型设计、综合评价、计算 机辅助设计过程管理、数据交换等。 材料与能源学院 2024/615 Page7
材料与能源学院 2024/6/15 Page7 第一节 CAD/CAE/CAM基本概念 ❖一、计算机辅助设计 (CAD) (Computer Aided Design) 在设计过程中，利用计算机(Computer)作为 工具(设计手段)，帮助(Aid)工程师(设计者)进 行设计(Design)的一切实用技术的总和称为计 算机辅助设计。 计算机辅助设计包括的内容很多，如：概念设 计、优化设计、(有限元分析、计算机仿真)、 计算机辅助绘图、造型设计、综合评价、计算 机辅助设计过程管理、数据交换等
廣事工素大 第一节CAD/CAE/CAM基本概念 在工程设计中，一般包括两种内容：带有创造性的 设计（方案的构思、工作原理的拟定等）和非创造 性的工作，如绘图、设计计算等。 ~创造性的设计需要发挥人的创造性思维能力，创造 出以前不存在的设计方案，这项工作一般应由人来 完成。非创造性的工作是一些繁琐重复性的计算分 析和信息检索，完全可以借助计算机来完成。 ·一个好的计算机辅助设计系统既能充分发挥人的创 造性作用，又能充分利用计算机的高速分析计算能 力，即要找到人和计算机的最佳结合点。 材料与能源学院 2024/6/15 Page8
材料与能源学院 2024/6/15 Page8 第一节 CAD/CAE/CAM基本概念 ❖在工程设计中，一般包括两种内容：带有创造性的 设计（方案的构思、工作原理的拟定等）和非创造 性的工作，如绘图、设计计算等。 ❖创造性的设计需要发挥人的创造性思维能力，创造 出以前不存在的设计方案，这项工作一般应由人来 完成。非创造性的工作是一些繁琐重复性的计算分 析和信息检索，完全可以借助计算机来完成。 ❖一个好的计算机辅助设计系统既能充分发挥人的创 造性作用，又能充分利用计算机的高速分析计算能 力，即要找到人和计算机的最佳结合点
廣重之素大 第一节CAD/CAE/CAM基本概念 造型技术：概念设计、计算机辅助绘图、造 型等。 优化分析：运动学、动力学、力学、热学、 流动力学等。 。综合评价：尺寸校核、外观分析（渲染着 色)、内部剖析（漫游、细节放大）、装配 分析（干涉检查）。 信息数据交换：CAD之间、CAD-CAE CAM之间、3C与ERP之间、远程异地等； 解决方法：数据交换标准、集成化。 材料与能源学院 2024/6/15
材料与能源学院 2024/6/15 Page9 第一节 CAD/CAE/CAM基本概念 ❖造型技术：概念设计、计算机辅助绘图、造 型等。 ❖优化分析：运动学、动力学、力学、热学、 流动力学等。 ❖综合评价：尺寸校核、外观分析（渲染着 色）、内部剖析（漫游、细节放大）、装配 分析（干涉检查）。 ❖信息数据交换： CAD 之 间 、 CAD-CAECAM之间、3C与ERP之间、远程异地等； 解决方法：数据交换标准、集成化
廣束工萦大 第一节CAD/CAE/CAM基本概念 CAD发展历史： 6计算机辅助设计作为一门学科始于60年代初，一直到70年代，由于受到 计算机技术的限制，CAD技术的发展很缓慢，进入80年代以来，计算机 技术突飞猛进，特别是微机和工作站的发展和普及，再加上功能强大的 外围设备，如大型图形显示器、绘图仪、激光打印机的问世，极大地推 动了CAD技术的发展，CAD技术已进入实用化阶段，广泛服务于机械、 电子、宇航、建筑、纺织等产品的总体设计、造型设计、结构设计、工 艺过程设计等环节。 6早期的CAD技术只能进行一些分析、计算和文件编写工作，后来发展到 计算机辅助绘图和设计结果模拟，目前的CAD技术正朝着人工智能和知 识工程方向发展，即所谓的ICAD(Intelligent CAD)。另外，设计和制 造一体化技术即CAD/CAM技术以及CAD作为一个主要单元技术的CMS 技术都是CAD技术发展的重要方向。 6在工业化国家如美国、日本和欧洲，CAD己广泛应用于设计与制造的各 个领域如飞机、汽车、机械、模具、建筑、集成电路中，基本实现100 %的计算机绘图。CAD系统的销售额每年以30~40%的速度递增，各种 CAD软件的功能越来越完善，越来越强大。国内于70年代末开始CAD技 术的大力推广应用工作，已经取得可喜的成绩，CAD技术在我国的应用 方兴未艾。 材料与能源学院 202476/15 Page10
材料与能源学院 2024/6/15 Page10 第一节 CAD/CAE/CAM基本概念 ❖CAD发展历史： 计算机辅助设计作为一门学科始于60年代初，一直到70年代，由于受到 计算机技术的限制，CAD技术的发展很缓慢，进入80年代以来，计算机 技术突飞猛进，特别是微机和工作站的发展和普及，再加上功能强大的 外围设备，如大型图形显示器、绘图仪、激光打印机的问世，极大地推 动了CAD技术的发展，CAD技术已进入实用化阶段，广泛服务于机械、 电子、宇航、建筑、纺织等产品的总体设计、造型设计、结构设计、工 艺过程设计等环节。 早期的CAD技术只能进行一些分析、计算和文件编写工作，后来发展到 计算机辅助绘图和设计结果模拟，目前的CAD技术正朝着人工智能和知 识工程方向发展，即所谓的ICAD（Intelligent CAD）。另外，设计和制 造一体化技术即CAD/CAM技术以及CAD作为一个主要单元技术的CIMS 技术都是CAD技术发展的重要方向。 在工业化国家如美国、日本和欧洲，CAD已广泛应用于设计与制造的各 个领域如飞机、汽车、机械、模具、建筑、集成电路中，基本实现100 ％的计算机绘图。CAD系统的销售额每年以30～40％的速度递增，各种 CAD软件的功能越来越完善，越来越强大。国内于70年代末开始CAD技 术的大力推广应用工作，已经取得可喜的成绩，CAD技术在我国的应用 方兴未艾
廣束2素大 第一节CAD/CAE/CAM基本概念 二、计算机辅助工程(CAE)(Computer Aided Engineering) 6又称模拟仿真技术（模拟分析simulation analysis):主要通过构造能够描述研究对象 的某一个过程或者属性的数学模型，利用合 适的求解方式，设置合理的边界条件和初始 条件，得到研究对象的某一过程或属性的求 解结果，预测可能产生的问题和发展趋势， 提出科学、合理的决策建议和方法。 材料与能源学院 2024/6/15
材料与能源学院 2024/6/15 Page11 第一节 CAD/CAE/CAM基本概念 ❖二、计算机辅助工程(CAE) (Computer Aided Engineering) 又 称 模拟仿真技术 ( 模 拟 分 析 simulation analysis)：主要通过构造能够描述研究对象 的某一个过程或者属性的数学模型，利用合 适的求解方式，设置合理的边界条件和初始 条件，得到研究对象的某一过程或属性的求 解结果，预测可能产生的问题和发展趋势， 提出科学、合理的决策建议和方法