17计算机辅助设计制造论文

第一篇：17计算机辅助设计制造论文

计算机辅助设计及制造的发展历程及概念

制造业是国民经济的支柱产业。当今制造领域中，随着市场经济的迅速发展，用户对产品的质量、产品换代速度、产品从设计制造到投放市场的周期等提出越来越高的要求。欲适应这种瞬息万变的市场需求，缩短设计制造周期，提高产品质量，必须有先进的制造技术。计算机技术与制造技术相互渗透、依存、结合并共同发展，产生了这样一门综合性应用技术一一计算机辅助设计与制造（CAD/CAM），该技术的发展和应用已成为衡量一个国家科技现代化与工业现代化水平的重要指标之一。

一、CAD/CAM的发展

回顾CAD/CAM技术的发展史，更可以看出它与计算机技术的发展密切相关。1946年，美国麻省理工学院MIT研制成功了世界上第一台电子计算机，很多数值分析方法能在计算机上完成，之后人们不断将计算机技术引入设计制造领域。

1952年，世界上第一台数控铣床在美国MIT试制成功，通过改变数控程序就可实现对不同零件的加工。之后，MTT研制开发了APT自动编程语言，通过描述走刀轨迹的方法来实现计界机辅助数控编程。在此基础上人们联想到，能否不描述走刀轨迹，而通过直接描述零件本身来实现数控编程，这就是CAD的最初概念。

1963年，美国MIT学者I.E.Sutherland有关人机对话图形通信系统的论文问世，研制成功了世界上第一套实时交互功能的二维SKETCHPAD系统。该系统允许设计者操作光笔和键盘，在荧光屏上显示图形，实现人机交互作业。这项成果标志着CAD技术的诞生，为以后CAD技术的发展提供了基本条件和理论基础。此后陆续出现了许多商品化的CAD系统与社备:美国IBM公司开发了以大型机为基础的CAD/CAM系统，其有绘图、数控编程和强度分析等功能；通用汽车公司为实现各个阶段的汽车设计，研制了DAC-1系统；洛克希德公司出台了CADAM系统等。1966年又出现了采用通用计算机直接控制多台数控机床的DNC系统。

1978年前后CAD/CAM技术发展趋于成熟。伴随着计算机硬件的发展，以小型机、微型机为主机的CAD系统逐渐引入市场。为了适应设计与加工的要求，三维几何处理技术应运而生，出现了面向中小企业的CAD/CAM商品化软件系统。英国莫林公司研制的由计算机集中控制的自动化制造系统，包含6台加工中心和一条自动运输线，可进行连续作业，并可用计算机编制NC程序、作业计划、统计报表等；美国辛辛那提公司成功地研制了一条FMS柔性制造系统。

1980年以后，CAD/CAM技术进入迅速发展期。计算机外围设备已逐渐成为系列产品，超大规模集成电路的出现，使计算机硬件成本大幅下降。相应的软件技术（如优化设计、有限元分析、数据库技术等）迅速提升，出现了很多商品化软件，推动了CAD/CAM技术的应用和推广，并使其从发达国家向发展中国家发展，从大型企业向中小型企业发展，从军用产品设计向工程产品设计发展，它还使一些与制造过程密切相关的计算机辅助技术得以发展，如计算机辅助工艺规程设计（CAPP）、计界机辅助工装与夹具设计、计算机辅助质量控制（CAQ）等。

1990年以后，CAD/CAM技术一改过去的单一功能、单一领域、单一内容的运行模式，转向集成化、智能化、标准化的方向发展，系统的集成，是为了实现资源共享，实现产品生产与组织管理的高度自动化，提高产品的市场竞争能力，缩短产品研发的周期，加速新产品对市场需求的响应。为此，国际标准化组织及一些工业发达国家都在从事标准接口的开发；同时，面向对象技术、并行工程思想、人工智能技术、计算机集成制造系统、快速成型技术、敏捷制造技术的研究，又极大地推进了CAD/CAM技术向更高水平的发展。

我国的CAD/CAM技术起步约在20世纪70年代中期，最早用于航空工业，应用较多的是采用计算机进行一些产品的分析计算。20世纪80年代初期，国家在CAD/CAM技术应用开发方面实施重点投资，取得了一些成果。最近几年，CAD/CAM技术在我国发展很快，现已在机械、电子、交通、运愉、汽车、建筑、包装等行业逐步进入实用阶段。一方面，软件引进的力度加强，很多国际流行的通用性软件已正在为广大技术人员所掌握，如Pro/E、UG、I-DEAS、CADAM等；另一方面，很多高校、科研院所组织开发CAD/CAM系统，有些已达到国际先进水平，如华中的KMCAD、KMCAPP，中望，CAXA等[1]。

二、CAD/CAM的基本概念

CAD/CAM主要包括CAD、CAPP、CAM、CAD/CAM集成等技术。2.1CAD技术

计算机辅助设计（CAD），泛指设计者以计算机为主要工具，对产品进行设什、绘图、工程分析与编撰技术文档等设计工作的总称，是一项综合性技术。其中工程分析泛指包括有限元分析、可靠性分析、动态分析、优化设计及产品的常规分析计算等内容，亦称计算机辅助工程分析（CAE）。

作为一个设计过程，CAD是在计算机环境下完成产品的创造、分析、设计和修改，以达到预期视划目标的过程。目前CAD技术可实现的功能包括:设计人员在进行产品概念设计的基础上从事产品的几何造型分析，完成产品几何模型的建立，然后抽取模型中的有关数据进行工程分析和计界（例如有限元分析、模拟仿真等），根据计算结果决定是否对设计结果进行修改，修改满意后编辑全部设计文档，输出工程图。从CAD作业过程可以看出，CAD技术也是一项产品建模技术，它是将产品的物理模型转化为产品的数据模型，并把建立的数据模型存储在计算机内供后续的计算机辅助技术共享，驱动产品生命周期的全过程。

一般认为，CAD的功能可归纳为几何建模、工程分析、模拟仿真、自动绘图等四大类。而实现这些功能的一个完备的CAD系统应由科学计算系统、图形系统和工程教据库等组成。在CAD系统中，若加入人工智能和专家系统技术，让计算机模拟人类专家解决问题的思路和方法进行推理和决策，可大大提高设计自动化水平，并可实现对产品进行功能设计、总体方案设计等产品的概念设计过程，从而对产品设计全过程提供支持。2.2CAPP技术

计算机辅助工艺设计（CAPP），是根据产品设计结果进行产品的加工方法和制造过程的设计。一般认为，CAPP系统的功能包括毛坯设计、加工方法选择、工序设计、工艺路线制定和工时定额计算等[2]。

工艺设计是制造型企业技术部门的主要工作之，其设计效率的高低以及设计质量的优劣，对生产组织、产品质量、生产率、产品成本、生产周期等均有极大的影响。长期以来，工艺人员依据个人的经验以手工的方式进行工艺设计。由于这种方法固有的效率低、工艺方案因人而异、难以取得最佳的工艺方案等缺陷，难以适应当今快速发展的生产需要。

应用CAPP能够迅速编制出完整、详尽、优化的工艺方案和各种工艺文件，可极大提高工艺人员的工作欢率，缩短工艺准备时间，加快产品投放市场的速度。2.3CAM技术

计算机辅助制造（CAM），它是指计算机在制造领域有关应用的统称，它有广义CAM和狭义CAM之分。

广义CAM，一般是指利用计算机辅助完成从毛坯到产品制造过程中直接和间接的各种活动，包括工艺准备、生产作业计划、物流过程的运行控制、生产控制、质量控制等主要方面。狭义CAM通常指数控程序的编制，包括刀具路线的规划、刀位文件的生成，刀具轨迹仿真以及后置处理和NC代码生成等[3]。2.4CAD/CAM集成技术

CAD/CAM集成实质上是指在CAD、CAPP、CAM各模块之间形成相关信息的自动传递和转换。集成化的CAD/CAM系统借助于公共的工程数据库，网络通信技术以及标准格式的中性文件接口，把分散于机型各异的计算机中的CAD/CAM模块高效地集成起来，实现软、硬件资源共享，保证系统内信息的流动畅通无阻[4]。随着信息技术的不断发展，为使计算机辅助技术给企业带来更大的效益，人们又提出了要将企业内所有分散的信息系统进行集成，不仅包括生产信息，还包括生产管理过程所需的全部信息，从而构成一个计算机集成制造系统（CIMS），而CAD/CAM集成技术则是计算机集成制造系统的一项核心技术。

三、总结

在当今的市场竞争中，谁能满足用户的要求，谁就能占有优势。人们对产品的质量，更新换代的速度，以及产品从设计、制造到投入市场的周期要求越来越高。为满足消费者多样化、个性化和中小批量化的要求，必须设计周期短，生产更柔性。传统的设计及批量生产方式面临着严峻的挑战。

CAD/CAM技术就是为了满足这些需求而采用的一种新方法，CAD/CAM的发展必将有利于发挥设计人员的创造性，提高企业的设计、生产及管理的水平，提高企业的市场竞争力。参考文献

[1]梅黎锦.CAD/CAM技术在我国的发展和应用现状.机械工程师,2009(3):75-76.[2]李慧云,徐燕申,李树杭,周同田.CAPP：概念、现状、存的问题及发展趋势.河北工业科技,2000,17(2):51-55.[3]郝静,张凯.CAD/CAM概况及其发展.农机化研究,2005(3):258-259.[4]王宁国.CAD/CAM技术的发展历程.中外企业家,2011(14):140-141.[5]A.Ball.Simple CADCAM procedures for complex shaped components.International Journal of Production Research, 1996, Vol.34(9).

第二篇：计算机辅助设计与制造自荐书

尊敬的先生/小姐：

您好!我是xxxx大学应届本科毕业生，专业是计算机辅助设计与制造，明年7月我将顺利毕业并获得工程学士学位。获知贵公司正在招聘人才，我自信我在大学四年的学习情况会有助于我来应聘这些职位。

我自**年进入XX大学以来，凭借自身扎实的基础和顽强拼搏的奋斗精神，经过几年不断的学习，在各方面都取得了长足的发展。在专业知识的学习上，我本着实事求是的态度，努力培养自己的实践动手能力。综合积分为XXXX分，在整个学院名列前茅，并于通过了国家英语四级考试。在此基础上，又通过了全国计算机二级考试，为今后外语和计算机的学习打下了坚实基础;在专业外语上，有一定的实践基础，有较强的翻译能力。在业余时间，相继学习了WINDOWS98/NT，C语言、FORTRAN语言及、AUTOCADR14、CAM、WORD、pHOTOSHOp5.0、ME等应用软件，同时具有较强的硬件基础。工业pC机编程能力强，能设计pC机程序控制系统，熟悉MCS—51系列单片机实用接口技术。在专业方面，具有扎实的专业基础，我的各门专业课大部分过了90分，对机电液一体化设计有浓厚的兴趣，特别是在动力传动系统及控制方面有丰富的实践经验和理论基础。望贵公司领导相信，我有决心，也有能力把领导交给的工作做好。

我有较好的计算机知识和应用能力，并于今年通过国家的软件资格水平的程序员考试!我能熟练的进行Windows xp/server2003操作，能独立建网站和网络，对linux的各种应用操作和建网，熟练掌握计算机的安装操作维护，能独立解决软硬件故障，维持公司局域网正常运转.并能使用C,asp ,vfp,vb等语言编程。对网络技术也了解，参加今年的11月份网络工程师考试。另外我还能用photoshop 网页三剑客 会声会音等软件进行相关工作。

我的英语水平也很突出，在二年级通过了国家四级考试，在三年级获得六级成绩单。能够用英语进行翻译与写作，并能进行简单口语交流!

我很希望能加盟贵公司，发挥我的潜力。十分期待贵公司的面谈!

此致

敬礼！

第三篇：计算机辅助设计制造考试复习材料

注：以下红色字体为答案不确定或不知道。

计算机辅助制造（CAD）概念：利用计算机强有力的计算功能和高效的图形处理能力，辅助设计师进行工程和产品的设计与分析，以达到理想的目的或取得创新结构的一种技术。

CAD技术的发展历程：

CAD技术的技术革新：曲面造型技术、实体造型技术、参数化技术、变量化技术、特征造型。

CAD技术的发展趋势：目前CAD技术正在向集成化、智能化、网络化的方向发展。

CAD系统结构硬件：计算机、输入设备、输出设备、外存储器、通信设备。

CAD系统结构软件：系统软件、支撑软件、应用软件。

二维图形的变换方法：变比例、平移、旋转、对称变换。

二维图形的变换形式：图形不变坐标系改变、图形改变坐标系不变。几种坐标系的概念：用户坐标系、设备坐标系、假想设备坐标系。用户坐标系（世界坐标系）：坐标轴上的单位由用户自己确定，用来定义二维或三维世界中的物体。

设备坐标系（物理坐标系）：图形显示器或绘图机自身的一个坐标系。假想设备坐标系（标准设备坐标系）：从世界坐标系到设备坐标系的变换中插入的一个坐标系，使所编制的软件方便地应用于不同的设备上。

设计资料的类型：数表和线图。

设计资料的处理方法：公式化、数据文件、数据库。

设计曲线的拟合方法：最小二乘法。

最小二乘法原理：将由实验得到或绘图经离散后得到的m个点在坐标系中画出来，假设这些点得到的拟合公式为y=f（x），每个节点处的偏差为ei=f（xi）-yi，i=1,2,2...m，如果将每个点的偏差值直接代

数相加，则有可能因为正负偏差的抵消而掩盖整个误差程度，不能正确反映拟合公式的精确度，为此，将所有节点的偏差取平方值并求和，得到ei2=f（xi）yi，让偏差平方和达到最小，即最小二乘法的i1mm2i1

曲线拟合。

设计数据的差值方法：线性插值法、抛物线插值法、拉格朗日插值法。设计数据的差值原理：

几何建模的概念：利用交互的方式将现实世界中的物体模型输入计算机，而计算机以一定的方式将其储存起来的过程。

几何建模的三种方式：线框建模、表面建模、实体建模（有两种方法：边界表示法、实体结构几何法）。

线框建模：以线段、圆、圆弧和简单的曲线为描述对象的建模方法。表面建模：通过对物体表面进行描述的建模方法。

图形输入实体模型的表示方法：边界表示法B-REP、实体结构几何法CSG、混合模式B-REP+CSG、空间单元表示法。

机械零件的特征建模的定义：它是几何建模技术发展的最新阶段，用符合设计思想的特征来定义零件，是实现CAD/CAPP/CAM集成的重要手段，也是网络化制造研究中进行产品图形设计的基础。

特征的定义：一个零件的表面上有意义的区域。

特征的类型：通道特征、凹陷特征、突起特征、过渡特征、域特征、变形特征。

PROE软件零件的绘制步骤：

计算机辅助工艺设计的概念（CAPP）：利用计算机技术辅助工艺师完成零件从毛胚到成品的设计和制造过程，是将产品的设计信息转换为制造信息的一种技术。

CAPP特点：工艺设计周期短、、CAPP类型：检索式CAPP系统、派生式CAPP系统、创成式CAPP系统、半创成式CAPP系统、广义CAPP系统、智能型CAPP系统。

CAPP系统构成模块：控制模块、零件信息输入模块、工艺过程设计模块、工序决策模块、工步决策模块、NC加工指令生成模块、输出模块、加工过程动态仿真。

成组技术概念：成组技术使CAM系统的基础。

三种编码结构：层次结构、链式结构、混合结构。

专家系统：是人工智能的一个分支，它是一个智能的计算机程序，即运用知识和推理步骤来解决只有专家才能解决的复杂问题的系统。人工智能技术：运用知识进行问题求解，以知识为对象，研究知识的表示、知识的运用和知识的求解的一种技术。

计算机辅助制造（CAM）概念：

狭义：只从产品设计到加工制造之间的一切生产准备活动，包括CAPP、NC编程、工时定额计算、生产计划及资源需求计划制定等。

广义：除包括其狭义定义的所有内容外，还包括制造活动中与物流有关过程的监视、控制和管理。

数字化制造的概念：用数字化定量、表述、存储、处理和控制产品生产的方法。

CAM发展历程和趋势：第一代CAM：APT，第二代CAM：曲面CAM系统，新一代CAM系统将采用面向对象、面向工艺特征的基本处理方式，使系统的自动化水平、智能化程度大大提高。

数控加工技术的概念：是数控机床应用数字化信息实现机床控制的一种技术。

数控装置的组成及工作原理：程序载体、输入装置、数控装置、强电控制装置、伺服控制装置、机床；

数控系统的组成和工作原理：

数控编程的定义：把零件的图形尺寸、工艺工程、工艺流程、机床的运动和刀具位移等内容，按照数控机床的编程格式和能识别的语言记录在程序单上的全过程。

数控编程的内容：分析零件图纸、确定加工工艺过程、计算走刀轨迹、得出刀位数据、编写零件加工程序、制作控制介质、校对程序及首件试加工。

数控编程的步骤：分析零件图样、工艺处理阶段、数学处理阶段、编写程序单、制作控制介质、程序校验和首件试加工。

产品数据管理（PDM）概念：是一种帮助工程师和其他人员管理产品数据和产品研发过程的工具。

PDM系统的体系结构：第一层是支持层、第二层是面向对象层、第三层是功能层、第四层是用户层。

PDM的功能：电子仓库（核心功能）、工作流和过程管理、产品结构与配置管理、检视和批阅、扫描与成像、设计检索和零件库、项目管理、电子协作、工具与集成件。

第四篇：《计算机辅助设计与制造》复试大纲

第1章 计算机辅助设计概论CAD的含义及特点，计算机辅助设计的特点，计算机辅助设计系统的结构，计算机辅

助设计系统的硬件，应用软件，CAD系统间的接口，计算机辅助设计系统的发展趋势

第2章 工程数据的计算机处理

数表程序化，插值，数表拟合公式化，线图程序化，线图数表化处理，第3章 计算机图形学基础

计算机绘图概述，计算机绘图软件，计算机绘图软件的主要功能，绘图软件的类型，图形软件标准，几何交切子程序设计，几何交切常用函数，两圆相交函数的设计，曲线，规则曲线，图形变换，二维图形变换，三维图形的变换，AUTOCAD二维绘图，常用绘图命令常用编辑命令

第4章 CAD/CAM建模技术几何造型中的常用模型，三维形体的线框模型，三维形体的表面模型，三维形

体的实体模型，三维产品建模技术，实体造型的理论基础，实体造型的基本方法，典型实体造型系统介绍

第6章 计算机辅助工程分析有限元概述，有限元分析的原理及步骤，有限元分析的步骤，有限元分析的前后置处

理，有限元分析的前置处理，有限元分析的后处理，CAD三维建模与前后置处理的关系

第7章 CAD系统的二次开发技术

二次开发概述，二次开发的定义、意义及特点，机械CAD软件的二次开发

第9章 计算机辅助工艺设计

计算机辅助工艺设计概述，计算机辅助工艺设计的功能，现代CAPP软件应具备的技术，计算机辅助工艺设计系统结构，CAPP发展趋势，计算机辅助工艺设计的分类，派生式（Variant）CAPP系统，创成式CAPP系统，混合式CAPP系统

第10章 计算机辅助制造(CAM)

数控技术概述，数字控制，数控加工方法，数控机床的主要类型，数控系统的组成，点位控制、直线控制和轮廓控制，数控技术的发展第11章 CAD/CAM集成技术的发展方向CAD/CAPP/CAM/CAE/PDM（4C/P），CAD/CAM技术的定义，CAD/CAM的组成，计算机辅助工艺过程设计（CAPP）

第五篇：计算机辅助设计与制造专业特色

计算机辅助设计与制造专业特色

（湖南信息职业技术学院教务处，湖南 长沙410200）

一．专业人才培养目标和指导思想

1、培养目标 培养德，智，体，美全面发展，具有良好的职业综合素质，具有创新精神，具有良好的职业道德和心理素质，掌握必备的基础理论知识和实践技能，能从事计算机辅助设计和辅助加工的技术人才。本专业是以计算机应用为工具，机械设计与制造工艺为基础，学习现代高科技制造加工技术。本专业学生能掌握目前国际流行的CAD/CAM软件进行机电产品模具的设计，并通过计算机控制的数控机床、加工中心加工出该产品。学生在校期间除学习各种理论知识外，还参加各种技能培训和国家职业资格证书考试，充分体现重视技能培养的特点，使学生成为掌握现代制造技术，具有较强的产品设计能力和管理能力的复合型技术管理人才。适应岗位与就业方向： 可从事模具设计与制造工作，机电产品的辅助设计与制造工作，数控设备操作及维护工作，电加工设备操作及维护工作。学生毕业后，适合在机械、电子、轻工等行业，从事机电产品、模具、工装夹具、自动生产线维护与改造的计算机辅助设计与制造加工，是目前社会急需的专业人才。

2、专业培养要求 通过系统的教学，要求学生在专业综合素质，专业理论知识和专业技能等方面达到： 知识结构方面（1）具备基本的科学文化素养，掌握必需的人文科学基础知识。（2）掌握机械制图、计算机辅助绘图(AutoCAD)的方法，具有制图员技能等级证书。（3）初步掌握机械设计的一般性基础知识和工程材料及其加工的应用技术基础知识。

（4）初步掌握电气、电子、PLC、液压传动和气压传动技术在本专业的应用技术基础知识。

（5）初步掌握金属材料、塑料等成型工艺的应用技术基础知识。（6）初步掌握模具设计和制造的应用技术基础知识。（7）初步掌握冲压与塑料成型机械的应用技术基础知识。（8）初步掌握生产管理、技术经营管理及产品营销管理的一般性基础知识。

二．能力结构

1.初步具备金属材料、塑料等中等复杂程度模具的设计能力。2.初步具备编制和实施金属材料、塑料等成型工艺的能力。3.初步具备编制并实施模具制造工艺的能力。4.初步具备数控加工、电加工的编程、操作、调试和维护的应用能力。5.具备本专业相应1～2个工种中级技能操作等级证书。6.初步具备金属材料与塑料成型模具及装备的安装、调试、维护的能力。7.具备国家一级计算机应用能力和模具CAD/CAM应用的初步能力。8.具备从事模具产品和模具生产的质量控制和生产现场管理的初步能力。9.具备阅读本专业一般外文资料的初步能力，达到全国公共英语二级水平。10.具备一定的语言文字表达能力。

11.具备技术创新的初步能力。

三．专业特色

（1）培养模式创新 作为高等教育的重要组成部分——高等职业教育是以培养生产、建设、管理、服务一线的高等技术应用型人才为目标，离不开产业、企业的需求导向，而产业、企业具有高等职业教育的巨大可利用资源。我们已经认识到：高职教育需要行业、企业的深层次参与。通过积极打通产学合作的途径，拓展技术与技能培养的教育资源，提高了毕业生对职业岗位能力要求的适应程度。专业设置瞄准经济与产业结构调整的走向，在广泛调研的前提下，组成由企业、学校参加的专业指导委员会，对人才需求预测、产业发展前景分析、人才培养目标、教学计划安排、主干课程设置、能力结构要素、专业开办条件以及专业建设的社会可利用资源等方面进行评议、论证、审核；在此基础上，决定该专业设置与改革方向。

（2）开展产学合作 开展互动性的产学合作。学校、企业共同实施高等职业教育。这种深层

次的合作，是将学生培养全过程的绝大部分内容由学校、企业合作完成，企业已经成为“育人主体”的一部分；学校主动参与企业新产品开发、技术改造等企业发展活动。在尽可能大的范围内做到校企双方资源的有效共享，创新产学合作思路。（3）双证书培养制度 实施双证书培养制度，既是进行人才培养模式改革的重要内容，也是提高毕业生就业率的重要保障。学生经过三年的学习，修完教学计划规定的课程，经考试、考查合格，按要求完成毕业实习和设计，颁发毕业文凭。同时应取得教学计划要求的英语、计算机等级和相应的岗位资格证书。双证培养在我校早有实践，并建立了国家职业技能鉴定所，取得了很大成效，毕业生接受双证书培养的比例达到100%，推动了毕业生的就业。