第一篇：计算机辅助制造(CAD CAM)技师教案
韶关第二技师学院技师培训教案
计算机辅助制造CAD-CAM 授课教师：韩 伟 课 时：12节
第一讲：计算机辅助制造CAD-CAM基本概念及CAD-CAM的主要功能 教学目的：
了解计算机辅助制造CAD-CAM基本概念、CAD-CAM系统组成、现代产品开发TQCS理念、CAD-CAM的主要功能。教学重点：
计算机辅助制造CAD-CAM基本概念、现代产品开发TQCS理念、CAD-CAM的主要功能 教学难点：
TQCS理念的认识、CAD-CAM的主要功能分类方式。教学方法：
课堂讲授。
教学过程：
一、计算机辅助制造CAD／CAM基本概念
计算机辅助设计，简称CAD(Computer Aided Design)，是采用计算机开展机械产品设计的技术。
计算机辅助制造，简称CAM(Computer Aided Manufacturing)，根据其覆盖的应用领域不同，可以分为计算机辅助编程和应用计算机进行制造信息处理的全过程两类狭义的定义和广义的定义。
企业的各种经营活动都是围绕产品而展开的，产品开发是企业的核心活动之一。随着社会的发展，产品开发的方法和技术手段发生了深刻变化，开发
出的产品水平也日益提高，在机械制造业，以计算机技术为核心的信息技术的引入，导致了产品开发从传统开发模式向现代开发模式的巨大转变。
现代产品开发TQCS理念、传统产品开发模式
①功能设计—详细定义产品的各种功能。
②性能设计——规定产品的性能。效率、环保、经济性、安全性、可靠性是一些通用指标。
③操作设计。最大限度地考虑到使用的舒适性和方便性。
(2)详细设计与分析 这是整个产品开发过程中最主要的、也是最重要的活动。主要包括： ①运动设计与实验； ②零件设计与计算； ③部件设计与分析； ④零部件的装配设计与分析； ⑤出图。
(3)加工与装配 ：
①工艺设计。这一部分工作主要由工艺师参与完成 ②制造与检验。
③部件装配和整机装配。2、手工开发中存在的问题 1)可预见性差。2)可修改性差。
3)精确性差。在设计计算中，采用了大量的经验计算、类比和估算。4)协调性差。
5)绘图质量差。大量的手工绘图。3、现代产品开发模式特点
1)现代产品设计系统化：改变将产品设计概念局限于单纯的技能和方法的认识，而将产品设计纳入系统思维和系统操作的过程。将设计的概念从实物水平上升到复杂的系统水平，这与当前科学技术和社会的发展是相适应的。
2）产品制造正步入信息化时代
工业化使人的肢体得以延伸，而信息化则使人的大脑得以延伸，使人们从部分脑力劳动中解放出来。两者的根本区别在于信息化的目的是开发人的无限的智力资源。如果说代表工业化时代最高成就的自动化是以“机器生产
机器”为主要特征的话，那么以计算机为依托的信息时代则是以“机器控制机器”为重要特征。
3）多功能化、智能化、知识化4）借助了最先进的计算机和网络技术(1)开发环境的计算机化和网络化 几乎每一项开发活动都是借助计算机来实现的；在不同的开发人员之间、不同的开发部门之间、不同的开发地点之间，通过网络实现开发活动的联系。
(2)开发对象的数据化 产品在计算机中以数据的形式保存，不再像以前一样以图样的形式保存，各个开发活动都是对计算机内的产品数据进行操作、处理，并生成新的数据。
二、CAD／CAM的主要功能
CAD的功能组成
CAM的功能组成中分为狭义的和广义的两种形式：
教学小结：
通过本次课程了解CAD-CAM基本概念、CAD／CAM的主要功能；认识现代产品开发TQCS理念和CAD-CAM的主要功能。
作业：
1、名词解释：CAD、CAM、CAE的含义。
2、问答题：
（1）手工开发产品中存在的问题有哪些？（2）现代产品开发模式特点是什么？（3）狭义的CAM与广义的CAM有什么区别？
第二讲： CAD／CAM系统组成、现状及发展趋势
教学目的：
了解CAD-CAM应用软件的分类、CIMS技术，CAPP和CAD/CAPP／CAM一体化技术。CAD／CAM技术现状及发展趋势。
教学重点：
当前制造业普遍使用的CAD-CAM应用软件的种类、CIMS技术，CAPP和CAD/CAPP／CAM一体化技术。
教学难点：
计算机集成制造系统CIMS技术、对CAD/CAPP／CAM一体化技术的理解。
教学方法：
课堂讲授。
教学课时：2节。教学过程：
三、CAD／CAM系统组成
CAD／CAM的运行环境由软件、硬件和人三大部分组成。硬件是基础。软件是核心。人是关键。、CAD／CAM对硬件的要求有： 1）高性能的计算机 2）大容量的存储器 3）灵活的人机交互能力
4）逼真的图形输出能力 5）良好的通信网络功能 2、CAD/CAM的软件环境
CAD/CAM系统的软件可分为三个层次：系统软件、支撑软件和应用软件。（1）系统软件-主要负责管理硬件资源以及各种软件资源，是应用和开发CAD／CAM系统的软件平台，一般包括操作系统、网络系统、窗口系统，如Windows98、Windows2000等。
2）支撑软件，是指那些直接支持用户进行CAD／CAM工作的通用性功能软件，按功能主要分为：二维绘图支撑软件，三维造型软件，分析及优化设计软件。具体有以下几种：(1)Pro／Engineer(简称Pro-E)Pro-E是美国PTC(Paramatric Technology Corporation)公司开发的机械设计自动化软件，也是最早实现参数化技术商品化的软件，在全球拥有广泛影响，在我国也是使用最为广泛的CAD／CAM软件之一。Pro-E功能齐全，包括70多个专用功能模块，如特征造型、装配建模、有限元分析、曲面造型、产品数据管理等等。.（02）UG UG是美国EDS(Electronic Data System)公司的产品，多年来，该软件汇集了美国航空航天，以及汽车工业丰富的设计经验，发展成为一个世界一流的集成化CAD／CAE／CAM系统，包含着强大的CAM功能，可以很方便地计算出各种刀路。在世界和我国都占有重要的市场份额。(3)MDT MDT是Autodesk公司继AutoCAD之后推出的集成化微机版CAD系统，它具
有特征造型、约束装配和曲面造型能力，同时，它与AutoCAD完全集成。由于AutoCAD的世界性影响，同时由于MDT的真窗口风格、AISC造型内核以及较好的曲面功能，使得它一推出，就成为备受欢迎的软件，在我国它也广泛为企业所接受。由于该软件尚未提供CAM功能，它目前是一个纯设计软件。该软件对资源要求不高，软件费用也不高，易于普及。
（4）Cimatron 以色列Cimatron公司也是很早从事数控CAM系统开发的公司之一，Cimatron是业界领先的CAD／CAM系统供应商，广泛应用于模具和电子产品的设计与制造业，在国内一直有较大影响。
Cimatron制造软件包含2．5～5Axis的铣削加工，生成安全、高效、高质量的NC刀具路径，Cimatron公司也是面向制造的CAD／CAM解决方案的重要开发者之一。
四、CAD／CAM技术现状及趋势
CAD／CAM技术的发展大致经历了三个阶段： 单元技术的发展和应用阶段 CAD／CAM集成阶段 CIMS技术推广应用阶段
1、CAD／CAM技术发展历程
2、CAD-CAPP-CAM一体化技术、关于CIMS技术
计算机技术除了在设计制造等领域获得应用，同时几乎在企业生产经营的各个领域都获得应用，由于企业的产品开发活动和企业的其它经营活动是密切相关的。因此，要求CAD／CAM等计算机辅助系统与计算机管理信息系统进行信息交流，在正确的时刻，把正确的信息，送到正确的地方，这是一个更高层次上的企业内的信息集成，就是所谓的计算机集成制造系统CIMS(Computer Integrated
Manufacturing System)。、CAD／CAM技术的发展趋势
(1)计算机集成制造(CIM)。CIM(Computer Integrated Manufacturing)是CAD／CAM集成技术发展的必然趋势。(2)智能化CAD／CAM系统。(3)网络化。
教学小结：
通过本次课程了解CAD-CAM的基本组成及软、硬件要求，认识CAD／CAM技术发展历程和CIMS技术的应用。
作业：
1、名词解释：CIMS技术，CAPP和CAD/CAPP／CAM一体化技术。2、CAD／CAM对硬件的要求有哪些？ 3、简述CAD/CAM技术的发展历程。
4、当前制造业普遍使用的CAD-CAM应用软件的种类有哪些？
第二篇：计算机辅助制造软件生产实习
计算机辅助制造软件应用
实训计划
一、实习时间
20009年12月15日---------12月19日
二、实习班级0701计辅
三、实习内容
1利用CAXA制造工程师软件进行造型设计
2结合实训车间条件，进行工艺设计，进行加工造型设计，并设置各项参数；3生产与铣床系统条件一致的G代码，上传机床，完成零件加工；4根据实训内容完成实训报告。
四、实训报告内容
1视讯名称、时间、地点、实训人员、指导教师；
2实训步骤
（1）造型设计：（附图样）
造型设计方法、思路、步骤；
（2）加工工艺设计：
加工工序安排、加工方法选择、机床选择、刀具夹具选择、加工参数选择确定
（3）刀具路径与G代码生成Caxa软件加工方法，仿真检验、选择依据、参数确定、后置处理器、参数调整、G代码生成（4）G代码传输方法
数据线连接方法，传输软件介绍，G代码传输方法……..(5)机床操作方法
机床操作步骤，工件装夹方法，对刀，等等；
（6）G代码
3、实训总结
五、实训注意事项
1、安全第一
要严格遵守车间实训安排，遵守各项操作规程，严防人身意外事故发生；
2、遵守纪律
要按时进入实习场地，有事及时向指导教师请假，不得迟到早退，每天坚持签到；
3、独立完成实训任务及实训报告；不得抄袭；
4、实训结束及时归还实训物品。
2009年12月10日
第三篇：CADCAM技术
1.CAD/CAM技术
是以计算机、外围设备及其系统软件为基础，综合计算机科学与工程、计算机几何、机械设计、机械加工工艺、人机工程、控制理论电子科技学科等知识，以工程应用为对象，实现包括二维绘图设计、三维几何造型设计、工程计算分析与优化设计、数控加工编程、仿真模拟、信息存储与管理等相关功能。
2.广义、狭义CAD/CAM技术 【广义CAD/CAM技术】是指利用计算机辅助技术进行产品设计与制造的整个过程及与之直接或者间接的活动【狭义CAD/CAM技术】是指利用CAD/CAM系统进行产品的造型、计算分析和数控程序的编制。.CAD/CAM系统
主要有有关的硬件系统和相应的软件系统构成，硬件系统主要有计算机及其外围设备组成，包括主机，存储器，输入输出设备，网络通信设备以及生产加工设备登；软件系统包括系统软件，支撑和应用软件。4.CAD/CAM系统分类
①根据使用的支撑软件的规模大小【CAD系统,CAM系统，CAD/CAM集成系统】②根据CAD/CAM系统使用的计算机硬件及其信息处理方式【主机系统，工程工作站系统，微机系统】③根据CAD/CAM系统是否使用计算机网络【单机系统，网络化系统】 5．【输入设备】键盘，鼠标，光笔，数字化仪，图形输入板，触摸屏，扫描输入设备【输出设备】显示器，打印机，绘图机，生产系统设备【网络设备】服务器，工作站，网卡，通信电缆，集线器，中继器，网桥，路由器，网关【应用软件】在系统软件的基础上，针对某一专用领域的需要而研制的软件 6．计算机图形学
计算机图形学是利用计算机系统产生，操作，处理图形对象的学科，图形对象可能是矢量图形也可能是点阵图形 图形生成技术与算法
【线段】DDA法、Brcsenham法，逐点比较法【圆弧】DDA法、逐点比较法、正负法【区域填充】简单递归填充算法、扫描区域填充法【自由曲线和曲面插值】曲线或曲面的拟合、曲线或曲面的插值 7．几何建模
几何建模就是以计算机能够理解的方式，对几何实体进行确切的定义，赋予一定的数学描述，再以一定的数据结构形式对所定义的几何实体加以描述，从而在计算机内部构造一个实体的模型。
8.三位形体的几何信息、三维形体的拓扑信息
【三位形体的几何信息】一般是指一个物体在三维欧式空间中的形状位置和大小【三维形体的拓扑信息】指一个物体的拓补元素的个数，类型以及他们之间的关系，根据这些信息可以确定物体表面邻接关系。9.三维几何建模系统 线框建模，曲面建模 实体建模 【线框建模原理】是由一系列的点、直线、圆弧及某些二次曲线组成，藐描述产品的轮廓外形。特点：所构成的实体模型只有离散的边，而没有边与边的关系，既没有构成面的信息，由于信息表达不完整，在许多情况下，会对物体形状的判断产生多义性。【曲面建模原理】通过对实体的各个表面或曲面进行描述而构造实体模型的一种建模方法。特点:增加了面的信息，提高了三维实体信息的完整性、严密性，能够完整的定义三维立体的表面 方法：贝赛尔曲线、B样条曲线、NURBS曲线【实体建模原理】通过定义基本体素，利用体素的集合运算或基本变形操作构造所需要的实体。特点：覆盖三维立体表面与实体同时生成 10.常用曲面的构造方法与构造特点
①线性拉伸面：将一条剖面线沿某一方向滑动扫成曲面②直纹面：给定两条相似曲线，具有相同次数和相同的节点矢量，将两条曲线上对应点用直线相连③旋转面：将平面内定义的曲线绕某一轴旋转360度得旋转面④扫描面：一条剖面线沿另一条线滑动两者产生扫描平面
11.实体建模中实体建模方法：【体素法、扫描法】体素法通过基本体素集合运算构造几何实体建模方法。包括【基本体素定义、体素之间的集合运算】扫描法【平面轮廓扫描、整体扫描】计算机内部表示：边界表示法，构造立体几何法，混合表示法，空间单元表示法 12.比较边界表示法与构造立体几何法在描述同一物体时的区别和方法：
①边界表示法：强调实体外表的细节，详细记录了构成物体的所有几何元素的几何信息和相互之间连接关系的拓扑信息，将面、边界、顶点的信息分层记录，建立层与层之间的联系。在数据管理上易于实现，也便于系统直接存取参数。②构造立体几何法：形体结构清楚，表达方式直观，便于用户接受，且数据记录简练。缺点是数据记录过于简单，在对实
体进行显示和分析操作时，需要实时进行大量的求交计算，降低了系统的工作效率，不变表达具有自由曲面边界实体。13.计算机辅助工程CAE
是以现代计算力学为基础、计算机仿真为手段的的工程分析技术，试试先产品优化设计的重要技术。主要包括有限元法FEM，边界元法BEM，运动机构分析、气动或流场分析、电路分析或磁场分析等。关键是在三维实体建模的基础上，从产品的方案设计阶段开始，按照实际使用的条件进行仿真和结构分析，按照性能要求进行设计和综合评价，以便从多个设计方案中选出最佳方案 14.有限元分析的基本原理 把要分析的连续假想体分割成有限个单元所组成的组合体，简称离散化。这些单元仅在顶点处相互连接，称这些连接点为节点，而且他们相互连接在有限个节点上，承受等效的节点载荷、并根据平衡条件进行分析，然后根据变形协调条件把这些单元重新组合起来，成为一个组合体，再综合求解。结构及组成【前置处理程序、主分析程序、后置处理、用户界面、数据管理系统、共享的基础算法】
15.前置、后置处理程序 【前置处理程序】基本任务是根据输入对象的几何信息进行有限元几何造型，按照用户拟定的计算机模型自动生成网络，以及进行不同密度的网格见的转换和修补等，它具有实体建模与参数化建模、构建的布尔运算、单元自动划分、节点自动编号与节电参数自动生成、在合计材料参数直接输入与公式参数化导入、节点载荷自动生成、有限元模型自动生
成等功能【后置处理程序】功能主要包括绘制应力、应变、位移、速度和加速度等空间变化的曲线图。同时还要求能在主分析程序的结果进行加工，如坐标变换、差值、曲线光顺、修定输出结果，以及有限元分析结果的数据平滑各种物理量的加工显示，针对工程或产品设计要求的数据检验与工程规范校核，设计优化与模型修改。16.优化设计
优化设计提供了一种逻辑方法，它能在所有可行的设计方案中进行最优的选择，在规定条件下得到最优设计结果。极大提高了科研、生产的设计质量，缩短了设计周期，节约了人力物力，具有显著的经济效益。【目标函数、设计变量、约束条件】
17.CAPP系统分类 【派生式CAPP】利用结构的相似性，通过对系统中已有零件工艺规程的检索得到相似零件的工艺规程，并对此进行编辑修改【创成式CAPP】是利用人工智能的方法，在知识库的基础上，通过相应的决策逻辑推理，创造性解决工艺设置问题。18.CAPP系统基本组成和功能 ①零件信息的输入【将零件的图形输入到CAPP系统中】②系统的管理【用户权限与账号的管理、系统参数的设置、系统数据的备份、对各种制造资源数据和工艺知识进行维护和管理】③零件工艺设计【生成零件的工艺文件】④工艺文件输出【采用纸质文档形式，按标准的格式进行预览并打印输出；采用电子文档形式，直接作为机床的加工参数，输出到CAM系统中】⑤系统界面【一般有系统的各种下拉菜单或其他形式的菜单，各种功能的实现均在菜单和对话框中进行】 19.CAPP系统在制造信息化起的作用
①建立产品和制造零件的工艺过程文件②替代工艺设计人员的手工操作③规范产品制造工艺④使各种优化决策方法的实现成为可能
20.CAPP系统零件信息的描述 ①数字编码描述法②语言文字描述法③特征信息描述法 21.派生式CAPP系统
主要特征是检索预置零件的工艺规程，实现零件工艺设计的借鉴与编辑。分为【基于GT技术的CAPP系统、基于特征的CAPP系统】
22.逆向工程、顺向工程 【逆向工程】又称反求技术和逆向设计，是将已有的产品模型转化为工程设计模型和概念模型，并在此基础上解剖、深化和再创造的一些列分析方法和应用技术的组合，可有效的改善技术水平，提高生产率，增强产品竞争力，是消化吸收先进技术进而创造和开发各种新产品的重要手段。【顺向工程】是从预期功能和规格目标开始，构思产品结构，然后进行各个部件的设计、制造以及检验，再经过组装、整机检验、性能测试等程序完成整个开发过程。
23.逆向工程的四个核心步骤 ①零件原型的数字化②从测量数据中提取零件原型的几何特征③零件原型CAD模型的构建④CAD模型的检验与修正【关键步骤：零件的数字化、计算机辅助反向建模】 24.快速原型制造
又称为快速出样件技术或者快速成型法，与传统材料的加工方法不同，它是采用材料累加的方法逐层制作。
第四篇：CADCAM课程设计总结
《CAD/CAM技术训练》总结
CAD/CAM技术训练课程设计是材料成型CAD/CAE、材料成型CAM在模具设计与制造方面应用重要实践性教学环节，是学生对两门课程的基础知识、原理、分析方法的综合运用和全面训练。其目的是进一步提高学生应用软件进行模具设计的重要手段。通过课程设计，培养学生具有模具设计、成型分析及数控加工的思想和分析能力，培养学生使用CAD/CAE/CAM的基本技能，如造型、分模、成型分析、格式转换、模型预处理、自动编程等，使学生能够结合工程实际设计一般复杂程度的模具并能对主要零件进行数控加工自动编程操作。
在本次课程实训过程中，指导教师认真负责指导、学生努力工作，最终圆满的完成了本次教学任务，取得了较好的效果。对本课程设计总结如下：
1.教学内容的准备。指导教师根据本教学环节的教学目的和大纲要求，对教学内容进行甄选并反复进行讨论，选取的具有代表性的典型产品，做到难易适中，工作量饱满并能全面训练和考核学生基本知识与技能的掌握与运用。
2.教学指导的过程。准确的对学生讲解教学内容，并制定了详细可行的指导计划，针对整体问题进行整体答疑，统一辅导，安排机动时间针对学生个别问题有针对性的进行解答。
3.最终成绩评定。本课程设计的成绩由平时成绩（30%），答辩成绩（30%），与课程设计说明书与图纸绘制情况（40%）综合评定获得。
通过本次设计，学生重新梳理了所学的相关课程理论知识，增强了信心，提高了自主学习能力。设计中，老师给予学生充分的自由度，使他们充分发挥自己的创新能力和想象力，在复杂的思考过程中不断地否定自己的设计，不断改进，不断完善。在本次设计中还是存在一定不足，主要表现在设计中有的学生缺乏积极主动性；个别学生表现出专业知识的不扎实，此外部分学生课程设计说明书格式不规范，图纸绘制欠规范等。
材料加工工程系
2014.12.25
第五篇：《CADCAM技术》复习题
复习题 第一章概述
1．常用缩写名词的中文和英文全称 缩写
中文全称
英文全称
CAD
计算机辅助设计
Computer Aided Design
CAPP
计算机辅助工艺过程设计
Computer Aided Process Planning
CAM
计算机辅助制造
Computer Aided Manufacturing
CAE
计算机辅助工程
Computer Aided Engineering
FEM
有限元方法 Finite Element Method
PDM
产品数据管理
Product Data Management
STEP
STEP标准
Standard for Exchange of Product Model
IGES
IGES标准
Initial Graphics Exchange Specification
B-Rep
边界表示法
Boundary Representation
CSG
构造立体几何法
Constructive Solid Geometry
2．CAD/CAM技术的概念 1）广义的CAD/CAM技术
是指利用计算机辅助技术进行产品设计与制造的整个过程，及与之直接和间接相关的活动，包括产品设计（几何造型、分析计算、工程绘图、结构分析、优化设计等），工艺准备（计算机辅助工艺设计，计算机辅助工装设计与制造、NC自动编程、工时定额和材料定额编制等），生产作业计划，物料作业计划的运行控制（加工、装配、检测、输送、存贮等），生产控制，质量控制，工程数据管理等。2）狭义的CAD/CAM技术
是指利用CAD/CAM系统进行产品的造型、计算分析和数控程序的编制（包括刀具路径的规划、刀位文件的生成、刀具轨迹的仿真及NC代码的生成等）。3．在CAD/CAM系统中，CAPP是连接CAD、CAM的纽带。
4．CAD/CAM技术从产生到现在，经历了形成、发展、提高和集成等阶段。CAM先于CAD出现。1952年，数控（Numerical control，NC）机床首次研究成功，通过改变数控程序即可完成不同零件的加工，奠定了CAM的硬件基础；1955年，研制成功在通用计算机上运行的自动编程工具（APT）语言，实现了NC编程自动化。在计算机图形终端上直接描述零件，标志着CAD的开始。上世纪90年代以后，随着硬件性能的提高，出现了一批微机CAD/CAM系统。
5．当今社会机械制造生产的主要方式将是多品种小批量生产。
6．随着CAD技术的普及应用越来越广泛和越来越深入，CAD技术正向着开放、集成、智能和标准化的方向发展。第二章
CAD/CAM系统 1．CAD/CAM系统组成
所谓系统,是指为完成特定任务而由相关部件或要素组成的有机的整体。一个完整的CAD/CAM系统必须具备硬件系统, 软件系统。
硬件系统主要由计算机及其外围设备组成，包括主机、存储器、输入输出设备、网络通信设备以及生产加工设备等，它是可以触摸的物理设备；
软件系统包括系统软件、支撑软件和应用软件，通常是指程序及其相关的文档。2．CAD/CAM硬件系统：主机、存储器、输入输出设备、网络通信设备以及生 产加工设备
3．CAD/CAM软件系统：根据系统中执行的任务及服务对象的不同，可将软件 系统分为三个层次:——系统软件、支撑软件、应用软件 第三章计算机图形学基础
计算机图形学的基本概念——计算机图形学是利用计算机系统产生、操作、处理图形对象的学科，图形对象可能是矢量图形也可能是点阵图形。视区与窗口关系：
视图区大小不变，窗口区缩小或放大时，所显示的图形会相反地放大或缩小； 窗口区大小不变，视图区缩小或放大时，所显示的图形会相应地缩小或放大； 窗口区与视图区大小相同时，所显示的图形大小比例不变；
视图区纵横比不等于窗口区纵横比时，显示的图形会有X、Y方向的伸缩变化。2．二维图形的几何变换
二维图形的基本几何变换包括比例变换、对称变换、错切变换、旋转变换和平移变换。各个变换的变换矩阵。复合变换矩阵的推导，变换后坐标的计算。3．各种算法
线段(圆弧)的生成DDA算法区域填充算法(简单递归、扫描线)线段编码裁剪算法 z缓冲器算法射线交点法
第四章三维几何建模技术
几种建模方法的原理、特点及其在计算机内的表示。几何建模就是以计算机能够理解的方式，对几何实体进行确切的定义，赋予一定的数学描述，再以一定的数据结构形式对所定义的几何实体加以描述，从而在计算机内部构造一个实体的模型。三维形体的几何信息和拓扑信息 形体的定义和正则集合运算
CAD数据建模技术上的四次大革命：曲面造型技术、实体造型技术、参数化技术、变量化技术
线框建模、曲面建模、实体建模的原理、特点和数据结构 常用曲面构造方法：线性拉伸面、直纹面、旋转面、扫描面
三维实体建模中的计算机内部表示：边界表示法、构造立体几何法、混合模式 特征建模及其实现方法 第五章计算机辅助工程 计算机辅助工程的概念。
计算机辅助工程分析的主要内容：工程数值分析、结构优化设计、强度设计评价与寿命预估、动力学／运动学仿真。有限元分析的概念：先把一个原来是连续的物体剖分成有限个单元，且它们相互连接在有限个节点上，承受等效的节点载荷，并根据平衡条件来进行分析，然后根据变形协调条件把这些单元重新组合起来，成为一个组合体，再综合求解。由于单元的个数有限，节点的数目也有限，所以这种方法称为有限元法。有限元分析的基本步骤： 1）前处理——连续体离散化 2）计算单元刚度矩阵 3）组集结构的总刚度矩阵 4）形成节点载荷向量 5）处理几何边界条件
6）解线性代数方程组，求出位移 7）求单元和节点的应力 4．优化设计概念
优化设计是在计算机广泛应用的基础上发展起来的一项设计技术，以求在给定技术条件下获得最优设计方案，保证产品具有优良性能。
5．优化设计三要素：设计变量、目标函数、约束条件
6．优化设计的数学模型的建立（建立工程问题的优化设计数学模型）7．仿真
模仿真实的系统，意指通过对模拟系统的实验去研究一个存在或设计中的系统。仿真（Simulation）的关键是建立从实际系统抽象出来的仿真模型。8．仿真类型：物理仿真、数学仿真 9．计算机仿真的一般过程 建立数学模型 建立仿真模型 编制仿真程序 进行仿真实验 结果统计分析 仿真工作总结
第六章计算机辅助工艺设计
计算机辅助工艺规程设计，即 Computer Aided Process Planning，简称CAPP，是通过计算机技术辅助工艺设计人员，以系统、科学的方法确定零件从毛坯到成品的整个技术过程，即工艺规程。CAPP的分类：派生式CAPP和创成式CAPP CAPP的组成：零件信息的输入、系统的管理、零件工艺设计、工艺文件输出、系统界面 零件信息的描述方法：数字编码描述法、语言文字描述法和几何特征图形描述法等。
CAPP系统零件信息的输入：一种是采用人机交互方式输入零件的各种信息，一种是通过与CAD系统的集成，从CAD系统中直接提取零件的几何信息和技术信息。派生式CAPP系统工作原理和特点 创成式CAPP系统工作原理和特点 第七章计算机辅助数控加工编程
1、数控编程的内容与步骤。
2、数控程序编制的方法。
3、CAM系统一般具有的基本功能。
4、分析比较常用的四种数控程序检验方法（试切、刀具轨迹仿真、三维动态切削仿真、虚拟加工仿真），说明其原理和特点。
5、刀具轨迹仿真的三种验证方法：刀具轨迹显示验证、截面法验证和数值验证。第八章逆向工程技术
1．逆向工程技术的基本概念：逆向工程(Reverse Engineering)是在没有设计图纸或者设计图纸不完整以及没有CAD模型的情况下，按照现有零件的模型（称为零件原形），利用各种数字化技术及CAD技术重新构造原形CAD模型的过程。逆向工程的核心包括了以下四个步骤：（1）零件原型的数字化
（2）从测量数据中提取零件原型的几何特征（3）零件原型CAD模型的构建（4）CAD模型的检验与修正
零件的数字化和CARM（Computer Aided Reverse Modeling，计算机辅助反向建模）是逆向工程的两项关键技术
逆向工程多用三维测量，具体有：接触式测量与非接触式测量。接触式测量主要是利用三坐标测量机；非接触式测量主要包括光学测量、超声波测量、电磁测量等方法。
快速原型技术：快速成形技术是采用软件离散-材料堆积的原理，综合利用CAD技术、数控技术、激光加工技术和材料技术，实现零件模型到三维实体原型制造的一体化加工技术，其基本构思是：任何三维零件都可以看作是许多等厚度的二维平面轮廓沿某一坐标方向叠加而成，因此，可将CAD系统内的三维模型切分成一系列平面几何信息，即对其进行分层切片，得到各层截面的轮廓，按照这些轮廓，数控装置精确控制激光束或其它工具运动，在当前工作层（三维）上采用轮廓扫描，加工出适当的截面形状，然后再铺上一层新的成形材料，进行下一次的加工，形成的各截面轮廓逐步叠加成三维产品。快速原型的主要工艺方法：光固化成形（SLA）、薄料叠层（LOM）、选择性激光烧结成形（SLS）、熔丝沉积成形（FDM）
快速成型所需的接口文件是STL格式文件。第九章
CAD/CAM系统集成 CAD／CAM系统集成，是指设计与制造过程中CAD、CAPP和NCP三个主要环节的软件集成，有时也叫CAD／CAPP／CAM集成。
CAD／CAM集成是指信息和物理设备两方面的集成。
CAD/CAM集成的关键技术：参数化技术、特征技术、产品数据管理技术 产品数据交换技术：IGES、STEP CAD／CAM系统的集成方案主要有以下几种：通过专用数据接口实现集成、利用数据交换标准格式接口文件实现集成、基于统一产品模型和数据库的集成、基于特征面向并行工程的设计与制造集成方法
Mastercam软件应用部分
1、二维线框的构建
点线圆弧聚合线矩形椭圆多边形文字倒圆角倒角尺寸标注
2、图形的编辑 Modify（修整），Xform（转换）和Delete（删除）
3、二维刀具路径
外形铣削钻削挖槽（内腔）铣削
4、三维曲面加工
平行加工放射加工等高外形加工投影加工挖槽加工
5、MasterCAM进行铣削加工的主要步骤有：（1）选择机床类型；（2）串连选取加工轮廓；（3）设置毛坯尺寸；（4）选择刀具；
（5）设置外形铣削加工参数；
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