部公CAD总结.doc

1. 计算机辅助设计（CAD）计算机辅助工艺规程设计（CAPP) 计算机辅助制造（CAM）
2. CAD/CAM系统的组成由三部分组成：CAD/CAM硬件系统（计算机、外部设备），人，CAD/CAM软件系统（系统软件、通用支撑软件、应用软件）
3. CAD/CAM系统软件包括（操作系统，编程语言系统，网络通讯与管理）；
4. CAD/CAM支撑软件支撑软件包括：基本图形资源软件与自动绘图软件
1）图形资源软件 功能：各种图形标准或规范实现的软件包，图形子程序包或函数库。常用软件（CGI (Computer Graphics Interface)计算机图形接口编码 ），GKS （Graphic Kernel System） 图形核心系统， PHIGS程序员层次交互图形系统
2）绘图软件：AUTOCAD、Drafting（I-DEAS、UG、PRO/E）；
几何建模软件 功能：完整、准确地描述和显示三维几何形状，具有消隐、着色、实体参数计算、质量特性计算等功能。常用软件CATIA、PRO/E，UGII（I-DEAS）->UGS；
工程计算与分析软件 功能：基本物理机械量的计算、基本力学参数计算有限元分析、公差分析、优化算法 有限元软件：功能：静态、动态、热特性分析，通常包括 前置处理、 计算分析、后置处理。 常用软件：SAP、NASTRAN、ANSYS；
模拟与仿真 功能：利用CAD模型，进行分析：预测产品的性能、产品的制造过程仿真运动学模型 - 仿真、计算系统的运动特性动力学模型 - 仿真、计算系统的动态特性。
常用软件：UGII、PRO/E、I-DEAS中的 Mechanism（运动学）模块 ADAMS（运动学、动力学）
工艺过程设计 专用设备控制程序生成 管理与集成
5. CAD/CAM技术的应用领域（机械、电子、建筑、航空、航天、化工）等。
6. 列举国内外比较著名的CAD三维软件：澳大利亚：MOLDFLOW公司的MOLDFLOW系统；美国PTC公司的Pro/Engineer软件；美国 UG公司的UGIIUNIGRAPHICSI系统。
7. 二叉树的变换原则（从上到下，从左到右）

前序遍历结果：
A B D E H I C F G
8. 图与网的邻接矩阵
9. 建模技术的发展历史分为哪几个阶段？线框建模 表面建模 实体建模 特征建模
8.课间作业（写出体素、二叉树、布尔动算式）

9.特征建模系统的框架有哪三种？（形状特征模型, 精度特征模型，材料特征模型）
10.大题 有限元分析有哪几个过程？第6章P145 PPT33
1）前处理

2）解算
3）后处理
4）提出修改方案
11.大题 CAPP的工作原理（检索式CAPP、派生式CAPP）画出简缩图。第7章
(1).检索式CAPP系统
工作原理:
　　企业现行各类工艺文件，根据产品和零件图号，存入计算机数据库中。进行工艺设计时，可以根据产品或零件图号，在工艺文件库中检索相类似零件的工艺文件，由工艺人员采用人机交互方式进行修改，最后由计算机按工艺文件要求进行打印输出。
(2).派生式CAPP系统
工作原理:
　　利用零件GT（成组技术）代码（或企业现行零件图编码），将零件根据结构和工艺相似性进行分组，针对每个零件组编制典型工艺。工艺设计时，根据零件的GT代码或零件图号，确定该零件所属的零件组，检索出该零件的典型工艺文件，最后进行自动化或人机交互式修改，生成符合要求的工艺文件。
(3).创成式CAPP系统
工作原理:
　　依靠系统中的决策逻辑生成。收集了大量的工艺数据和加工知识，并以此基规程为基础，在计算机软件基础上建立一系列的决策逻辑，形成了工艺数据库和加工知识库。在输入新零件的有关信息后，系统可以模仿工艺人员，应用各种工艺决策逻辑规则，在没有人工干预的条件下，自动生成零件的工艺规程。

12. 数控编程方法
1.手工编程 a. 步骤：读图，确定工艺路线及参数；计算机床运动所需数据；编程。
b. 复杂形状轮廓加工 手工编程简单形状零件；手工编程与加工时间比： 30：1；
复杂轮廓零件,数值计算工作量大，容易出错。
2. 自动编程
（1）语言编程
利用专用语言和符号描述图形几何形状、刀具运动轨迹、顺序及其工艺参数，得到零件源程序。
（2）数控软件
a. 根据源程序计算刀具运动轨迹（刀具 中心相对于零件的运动轨迹），得到刀位文件。
b. 针对具体NC机床（不同机床的数控系统），利用相应的后置处理程序，处理（翻译）成数控指令程序。
（3） 优点：编程速度快、质量高、方便、效率 高。复杂计算由计算机完成，能完 成手工不能实现的工作。
13. CAD/CAM系统集成的方法有哪几种？描述其功能
一、基于专用接口的CAD/CAM集成
1）基于专用接口的CAD/CAM集成

优点：原理简单，运行效率高；
缺点：无通用性，即系统中某一系统的数据 结构变化，必须修改相关的接口程序。
2）利用标准数据格式的CAD/CAM集成
系统A
前置处理器
标准数据交换格式文件
后置处理器
系统B

特点：建立一个与与各子系统无关的公用接口文件。某一系统数据接口变化，只需修改此系统的 前、后置处理程序。
*商品化CAD系统软件商提供有关接口。
二、 基于STEP的CAD/CAM集成
1. STEP（Standard for the Exchange of Product data）标准：
一种不依赖于具体系统的中性机制，它规定了产品设计、开发、制造，甚至于产品全部生命周期中所包括的诸如产品形状、解析模型、材料、加工方法、组装分解顺序、检验测试等必要的信息定义和数据交换的外部描述。因而STEP是基于集成的产品信息模型。
2. STEP特点：
独立于任何具体的CAX软件系统；
支持广泛的应用领域；
完整表示产品数据，不仅适合于中性文件交换，也是实现产品数据库共享的基础。
三、 基于数据库的CAD/CAM集成
CAD/CAM集成系统通常采用工程数据库。从产品设计到制造的所有环节都与工程数据有数据交换，实现了数据的全系统的共享。

组合变换（二维、三维，并写出过程）

大题：
1.为某厂设计一套具有二维工程图生成、三维实体建模、CAE分析、产品数据管理等功能的CAD/CAM系统，具体要求如下：（1)配置合适的硬件设备，并简述其各自功能；
(2）选择合适的局域网络形式，并绘出网络拓扑结构图；
(3)配置合适的系统软件和支撑软件，并简述其各自功能。
解：(1) 计算机（工作站）——安装软件 网络设备——跟计算机联网
绘图机——工程图输出 存储设备——数据存储
(2) 局域网组建形式：采用总线形网络拓扑结构

（3） 系统软件（Windows xp (操作系统） Auto CAD 2007(三维图生成）
Pro/E( Pro/E是三维设计,包括二维工程图输出的建模软件）
NASTRAN（有限元软件）
Windchill( 管理产品和工序的整个生命周期 )