CADCAM学习小结11[推荐5篇]

第一篇：CADCAM学习小结11

CAD/CAM学习小结

一、CAD/CAM的发展

计算机辅助设计与制造（computer aided design and computer aided manufacturing，简称CAD/CAM）是一门综合性应用技术，该技术具有知识密集、学科交叉、综合性能强等特点，是计算机技术与制造技术相互渗透、依存、结合并共同发展的产物。

CAD/CAM技术经过几十年的发展，从最初的单一功能、单一领域、单一内容的运行模式，转向集成化、智能化、标准化的发展方向。系统的集成实现了资源共享，实现了产品生产与组织管理的高度自动化，提高了产品的市场竞争力，缩短了产品的研发周期，加速产品对市场需求的响应。

1.CAD技术的四个发展阶段：

形成期：1950年，旋风计算机（采用CRT），无交互功能； 发展期：50年代后期，出现光笔，交互式绘图； 成熟期：1973年，产生实体造型技术；

集成期：根据设计、制造的自动化的需要，CAD/CAM集成。2.CAM技术的发展： 52年：研制出NC机床；

55年：研制APT自动编程工具语言，实现NC程序的自动化 58年：研制加工中心； 70年：FMS、CIM 3.CAPP技术的发展：

早期CAPP：以成组技术为基础，零件分类成组，制订工艺；

派生式CAPP：根据工艺、结果、尺寸形状相似性，进行GT编码，制订工艺； 创成式CAPP：逻辑决策，制订工艺规程； 人工智能的专家系统：模仿工艺专家的逻辑思维方式，利用专家的知识对非确定性的工艺工程设计做出逻辑决策。

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。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在我国发展很快，现已在机械、电子、交通、运输、汽车、建筑、包装等行业进入实用阶段。国外软件有UG、SOLIDEDGE、AutoCAD、MDT、SolidWorks和Pro/Engineer等。国内软件高华CAD、CAXA电子图板、CAXA—ME制造工程师和金银花系列。CAD/CAM技术及其应用水平已成为衡量一个国家工业生产技术水平和现代化程度的重要标志。

二、CAD/CAM的基本概念

计算机辅助设计（computer aided design，简称CAD），是计算机系统在工程和产品设计的整个过程中，为设计人员提供各种有效工具和手段，加速设计过程优化设计结果，从而达到佳设计效果的一种技术。作为一种设计过程，CAD是在计算机坏境下完成产品的创造、分析、设计和修改，以达到预期规划目标的过程。计算机辅助设计包含的内容很多，例如：概念设计、工程绘图、三维设计、优化设计、有限元分析、数控加工、计算机仿真，产品数据管理等。

计算机辅助工艺设计（computer aided process planning，简称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。主要功能包括毛坯设计、加工方法选择、工序设计、工艺路线制定和工时定额计算等。应用CAPP能迅速编制出完整、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效率，缩短工艺准备时间，加快产品投放市场的速度。

计算机辅助制造（computer aided manufacture，简称CAM），是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。

CAD/CAM集成技术，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。

三、CAD/CAM系统

1.CAD/CAM系统的组成

CAD/CAM系统的运行坏境由硬件、软件和人三大部分所构成。硬件部分是系统运行的基础，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有形物质设备；软件部分是系统的核心，包括系统软件、支撑软件和应用软件等；人在系统中起着关键的作用。一般的CAD/CAM系统多采用人机交互的工作方式，人在利用软件功能、设计规划、逻辑控制、信息处理、创造性等方面占有主到地位，计算机则在分析、计算、信息存储、检索图形、文字处理等方面有着特有的功能。

2.CAD/CAM系统的分类

1）根据CAD/CAM系统使用的计算机硬件及其信息处理方式（1）以大型计算机或小型计算机为主机的系统（2）由工程工作站或微型计算机构成的系统 2）根据使用的支撑软件规模大小的不同分为（1）CAD系统：专门完成设计任务（2）CAM系统：专门面向生产系统

（3）CAD/CAM系统：面向CAD/CAM一体化 3）根据是否使用计算机网络分为（1）单机系统（2）网络化系统 3.CAD/CAM系统的硬件

主机是计算机硬件的核心，用于指挥、控制整个计算机系统完成运算、分析工作。主机由中央处理器，主存储器和输入输出设备组成。

中央处理器包括控制器、运算器和寄存器，采用超大规模集成电路工艺将它们制成芯片。其主要任务是取指令、分析指令、执行指令。

输入设备是通过人机交互作用将各种外部数据转换成计算机能识别的电子脉冲信号。主要分为键盘输入类、扫描输入类、指点输入类、语言输入类、传感器输入类等。具体使用应结合相应的工作场合，选择合适的输入类。输出设备是将计算机处理后的数据转换成用户所需的形式，通过文字、图形、影像、语言等形式表现出来。常用的输出设备包括显示输出、打印输出、绘图输出、影像输出和语音输出等。

4.CAD/CAM系统的软件

根据软件在CAD/CAM系统中执行的任务及对象的不同，将其分为系统软件、支持软件和应用软件。

系统软件是用户与计算机硬件连接的纽带，是使用、控制、管理计算机的运行程序的集合。系统软件包括三部分：操作和管理程序、用户服务程序和维护程序。

支持软件按功能分为： 1)功能独立型支持软件（1）交互式绘图软件（2）几何建模软件（3）优化方法软件（4）有限元分析软件（5）数控编程软件（6）数据库系统软件（7）模拟仿真软件 2）功能集成型软件（1）Pro/Engineer（2）UG（3）Solid Works（4）MDA

四、计算机数据处理技术

在机械设计的过程中，设计人员需从各种工程手册规范中查阅大量的数据表格，检索相应的曲线图表，这是一种繁琐的工作。因此，在CAD/CAM中，可以将各种表格数据和曲线图表编入程序预先存入计算机中，以便于在设计师由程序自动检索和调用，以提高设计的自动化程度。这就需要研究各种计算机数据处理技术。

常用的设计数据或资料的计算机处理方法有一下三种：

（1）数组化 将数表中的数据或将线图离散化成数据编入程序，存入一维、二维或多维数组，再根据已知条件自动检索和调用所需数据。

（2）文件化 当数据量很大时不便于用数据库处理，可将数表中的数据或将线图离散化成数表的数据，存入数据文件或数据库中，数据独立于应用程序，使用时通过检索程序查询和调用所需数据。

（3）公式化 将数表或线图转化成公式编入程序，再根据已知数据计算出所需数据。1.数表的计算机处理技术

设计数据或资料的计算机常用处理方法：（1）数表的数组化 将数表（含线图离散化而成数表）中的数据编入程序，存入一维、二维或多维数组，根据条件自动检索和调用所需数据。如果数表很大或涉及的数表很大，若用数组化程序将非常庞大，有时甚至不能实现。

（2）数表的文件化 数据量很大时，不便于用数组处理，可将数表中的数据存入数据文件或数据库中。

随着编程技术的发展，数表的文件化处理方式已经从数据文件形式发展到数据库形式。2.线图的计算机处理技术

设计资料中有一部分是由直线、折线或各种曲线构成的线图能直观地表示出参数间的函数关系，但线图不能直接存储，需进行计算机化处理。一般处理线图的方法是：

（1）若能查到线图原有的公式，只需将公式编写到程序中；（2）将线图离散化为数表，然后将数表进行程序化处理；

（3）用曲线插值或拟合的方法求出线图的近似公式，再将公式编写到程序中； 2.1线图的离散化处理

将线图变成数表，可将曲线进行分割离散，分割点的选取随曲线的形状而异，陡峭的部分分割密集一些，平坦部分分割得稀疏一些，分割离散的原则是使各分割点的函数值相差不是很大。用这些分割离散点的坐标值列成图表，转化后的图表只能表示出曲线上有限点处的变量关系，若要查找曲线上任意点处的变量值，就要使用插值方法。

2.2线图的公式化处理 数表的储存和使用，会占用计算机较多的资源和存储空间，增加计算积检索的时间，且由于数据离散数量的有限性，相邻两数值之间的函数只能选取相近的数据，会给计算带来误差。因此，对于数据间有某些联系或函数关系的列表函数应尽量进行公示化处理。数表的公式化处理有函数插值和曲线拟合两种方法。

函数插值方法：在插值点附近选取若干合适的连续结点，通过这些结点构造简单的函数gx代替原未知函数fx，插值点的gx值就作为原函数的近似值。

（1）线性插值（二点插值）：gxy1y2y1(xx1)

x2x1（2）抛物线插值：gxxx2xx3yxx1xx3yxx1xx2y x1x2x1x31x2x1x2x32x3x1x3x23nkxxj（3）拉格朗日插值：gxk1j1xkxjy k函数拟合方法： 最小二乘法的步骤：

（1）在坐标上标出列表函数各结点数据，并根据列表函数的趋势绘出大致的曲线；（2）根据曲线确定近似的拟合函数类型，拟合函数可为代数多项式、对数函数、指数函数等；

（3）用最小二乘法原理确定函数中的待定系数。

结语

通过对CAD/CAM前两章的学习以及相关文献的阅读，对CAD/CAM及其发展有了清楚的认识。CAD/CAM技术以其强大的功能和处理问题的便捷性，有力的推动了制造业的发展。依托强有力的CAD/CAM技术，以工程项目带动科技发展，培养从设计、制造工艺到操作、管理的各类各级优秀人才，推动我国工业化进程。

第二篇：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。

第三篇：CADCAM反求技术实训小结

CAD/CAM反求技术实训小结

时间飞逝，为期一周的CAD/CAM反求技术实训已落下帷幕。这次实训的目的是让我们学生通过实训来综合提升自身的专业操作能力，培养自身综合应用CAD/CAM技术和初步掌握三维造型的基础技术。

反求技术是测量技术,数据处理技术,图形处理技术和加工技术相结合的一门结合性技术.随着计算机技术的飞速发展和上述单元技术是逐渐成熟,近年来在新产品设计开发中愈来愈多的被得到应用,因为在产品开发过程中需要以实物(样件)作为设计依据参考模型或作为最终验证依据时尤其需要应用该项技术。所谓反求工程是将数据采集设备获取的实物样件表面或表面及内腔数据,输入专门的数据处理软件或带有数据处理能力的三维CAD软件进行处理和三维重构,在计算机上复现实物样件的几何形状,并在此基础上进行原样复制,修改或重设计,该方法主要用于对难以精确表达的曲面形状或未知设计方法的构件形状进行三维重构和再设计。

这次实训的任务是：完成老师指定的塑件进行三维设计，一个组完成一套完整的产品三维设计任务，并按产品结构回执成二维图纸（包括：产品图纸、尺寸精度和技术要求等）。最后完整编写说明书一份。

第一天，按照分组，分别去反求工程实训室对产品进行测点。先由老师演示测量仪的基本操作方法：测量前先检查测量仪的各个部件，选择测头，然后接通电源，同时启动计算机。然后将被测件固定在工作台上，由于会晃动，所以用橡皮泥对基准平面进行固定。调整侧头方位，对工件表面进行测点。最后对所测零件作出分析或作三维造型。

我们组在组长的带领下，每个人都进行了打点的操作，在曲面变化较大的地方多打一些点，相对平滑的则可以少打几个。虽然分工进行，但还是并不是很标准，常常打错点，但最终还是完成了任务。

由于我们组测点的工件并不是这次实训的任务书上的工件，所以老师另外给了我们点数据。然后就用UG软件对点数据进行连线成型。打开点数据，看了好久还是难以下手。老师让我们看视频进行学习。看完后虽有所悟，但还是东错西错。最后还是组长对我们进行指导辅助才慢慢上手。一开始先在底面建立一个基准面，然后隐藏多余的点，以便于点与点之间的连接，然后将点投影到面上，最后画出轮廓线。但是，连线也是相当有难度的，常常出现不平整和弯曲的问题，还有误差的问题，误差一般控制在0.4mm之下。自己慢慢的探索和组员完美的合作，最后终于把点初步连成。

连好点了，就需要将连好的线运用构面方法建立曲面。选择构面方法就需要根据样件的曲面特征情况而定，最常用的就是网格面构面。因为是第一次进行逆向造型，所以曲面间的连接处不算很平整。老师说这主要是因为两个面不相切所致，解决这个问题主要通过调整参与构面曲线的端点与另一个面中的对应曲线相切，只有曲线相切才能保证曲面相切。另外，要做一个单张且比较平坦的曲面时，可以直接用点云构面，但是对那些曲率半径变化大的曲面则不适用，在构造面时误差会较大。有时因为线又断点所以导致不能构成面，这时就需要用桥接曲线，以保证曲面可以光滑过渡。曲面建成后，要检查曲面的误差，一般测量点到面的误差控制在0.2之内，还有对外观要求较高的曲面还要检查表面的光顺度。

然后就终于可以将片体改成了实体。一般情况下我们都会使用缝合命令，在缝合完成后，要仔细检查缝合的有效性。而我们组的工件只需要加厚就可以实现造型，按照工件的厚度，输入加厚的厚度就完成了实体的造型。

最后完成零件的突出部分。因为零件各个面斜度都不同，所以只能使用网格面画。经过我们全组的努力后终于完成了工件的零件图，同时我们也完成了这次反求实训。经过这次实训，我收获了很多经验，也让我的UG操作能力有了不小的提升。最后衷心感谢老师的指导和同学的帮助。

模具0932

第四篇：《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；

第五篇：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