当今CAD/CAM/CAE国外软件动态综述论文[范文模版]

第一篇：当今CAD/CAM/CAE国外软件动态综述论文[范文模版]

【摘 要】以分类列举的方式介绍了目前一些国外CAD/CAM/CAE软件的名称和性能，并充分收集各方资料和深入调查分析了各软件的优势和不足之处，为CAD/CAM/CAE用户了解各种软件进而选择适合自己的模具软件提供了较为全面的参考。

【关键词】软件 CAD/CAM/CAE 特点 功能 适用Unigraphics(UG)

是美国Unigraphics(UG)Unigraphics Solutions公司开发的三维参数化软件，主要通过其虚拟产品开发(VPD)的理念提供多级化的、集成的、企业级的包括软件产品与服务在内的完整的MCAD解决方案。最早应用于美国麦道飞机公司，80年代后期引进我国以来，已广泛应用于航空航天、汽车、通用机械、模具等领域。

它不仅具有强大的实体造型（约束特征的3D模型）、曲面造型（参数化）、虚拟装配和工程图设计等功能，而且在设计过程中可进行有限元分析和机构运动分析，可用建立的三维模型直接生成数控代码。另外，还提供了UGOPENGRIP和UGOPENAPI等开发模块，便于用户开发符合自己要求的专用系统。

目前我国对UG的应用与研究也比较广泛，据统计的1596篇期刊论文，UG研究论文分别发表在356种期刊上，平均每种期刊发表4.48篇。主要研究CAD复合或逆向建模、CAE仿真及CAM车铣复合和五轴加工等方面。

该软件的主要缺点是不允许在零件之间定义约束，无反撤消、重复命令、不能固定跟随刀具、不能自动保存等使用起来比较复杂，软件相对较难掌握。该软件目前的最高版本为UGNX5.0。

因此，UG主要适合于大型的汽车、飞机厂建立复杂的数模，零件较大、较复杂的时候，加工一般用UG做数模。对于经验不多的设计者，使用UG混合建模，就比较适用。日产汽车以及其附属公司就把UG产品应用于新一代汽车的设计和生产中。在拥有超过1000套PDM产品的公司中，90%均在使用UG的解决方案。UG是全球产品生命周期管理(PLM)领域软件与服务的市场领导者，拥有46000家客户，全球装机量超过400万台套。Pro/Engineer

Pro/Engineer系统是美国参数技术公司(ParametricTechnologyCorporation，简称PTC)的产品。它的单一数据库、参数化、基于特征、全相关的概念能将设计至生产全过程集成到一起，让用户能够同时进行同一产品的设计制造工作，即并行工程。因此该软件的应用领域主要是产品的三维实体模型、三维零件的加工、以及产品的有限元分析。

Pro/E的软件已经被我国很多大型制造企业所使用，例如，唐山轨道客车公司部署PTC产品开发系统显著提高数据准确性及设计效率。威迩徕德电力设备上海公司全面采用PTC产品开发解决方案优化其产品研发过程。我国潍柴动力能够使用PTC Windchill PDMLink解决方案优化其产品开发过程并提高效率。而且PTC收购Synapsis技术公司以提升其绿色产品设计和环保法规解决方案，为PTC PDS提供了全面补充。

但是在曲面造型方面，UG的曲面功能则非常强大，在Pro/e中，当装配中的零件不在工作路径下就会出错，并且该软件不支持布尔运算以及其它局部造型操作，限制了它的使用。AutoCAD

AutoCAD是Autodesk公司的主导产品。是最早进入国内市场的CAD软件之一，从2.0版到R13和如今的2009版在国内的市场近二十年。AutoCAD有强大的二维如绘图、编辑、剖面线和图案绘制、尺寸标注以及二次开发等功能，同时AutoCAD正在完善三维设计模块。AutoCAD提供AutoLISP、VBA等作为二次开发的工具，开发出许多符合实际应用的软件。

其中MDT是autodesk三维设计软件，是对autocad的扩展，但现在autodesk推出的AutoCAD新版本软件中三维功能更强，操作简单。AutoCAD使用DXF或国际化IGES文件格式，可把图形数据传送至其他软件作分析计算或加工制造，还可实现AutoCAD与其他CAD系统之间的数据转换。AutoCAD通过标准的图像格式如PCX、GIF、JPG等实现光栅图像的输入和输出，更广泛地适用于印刷、图像处理和动画应用领域。AutoCAD通过与数据库连接可存取和操作存储在外部数据库中的非图形数据如材料表、零件明细表等。

一汽集团是我国最大的汽车生产集团之一，最早开始应用AutoCAD辅助制图，编写的专业设计辅助程序，对于提高设计质量、效率，起到了极为明显的作用。典型的设计实例有轿车发动机缸盖密封胶涂胶机控制凸轮曲线设计，轿车车身涂装线自动设计，散热器辅助设计，装配工具设计软件等，一汽集团成为Autodesk公司在中国的最稳定也是最大的客户。

但是该软件存在一些的不足之处，该软件在二维设计中无法做到参数化的全相关的尺寸处理，三维设计中的-实体造型能力不足。但是由于该软件进入国内市场较早，价格便宜，使用比较简单，因此使用者比较多。SolidWorks

SolidWorks是生信国际有限公司（SOLIDWORKS）推出的基于Windows的机械设计软件。三维造型是该软件的主要优势。

它完全采用Windows的窗口全中文界面，菜单操作非常简单，支持各种运算功能，可以进行实时的全相关性的参数化尺寸驱动。配置管理是SolidWorks中非常独特的一部分使得你能够在一个CAD文档中，通过对不同参数的变换和组合，派生出不同的零件或装配体。以及具有强大的零件建模、曲面建模、钣金设计、运动仿真和数据转换等功能。Solidwoks又开发了CAM模块能够将设计好的产品转换为进行数控加工的G代码、M指令。

以SolidWorks为核心的各种应用的集成，包括结构分析、运动分析、工程数据管理和数控加工等，因此该软件适用于机械结构设计，据相关调查，SW的文件格式已成为3D软件世界中流通率最高的格式，也是世界销售套数最多的3D软件（国内PRO/E更占上风）。因为价格便宜，国内的相当多的中小型企业或单位及个人都在使用Solidwoks软件。CATIA

由法国DassaultSystems(达索)公司开发，后被美国IBM公司收购的CATIA是一个全面的CAD/CAM/CAE/PDM应用系统。居世领导地位，广泛应用于航空航天、汽车、造船、机械制造、电子电器、消费品等行业，它的集成解决方案覆盖所有的产品设计与制造领域，其特有的DMU电子样机模块功能及混合建模技术更是推动着企业竞争力和生产力的提高。CATIA对产品整个开发过程包括概念设计、详细设计、工程分析、成品定义和制造乃至成品在整个生命周期中的使用和维护。而且CATIA能够模拟观察者的视野进入到零件的内部去观察零件，使用者只要输入人的性别、身高等特征，就会出现一个虚拟装配的工人。

但是这套软件的价格不便宜，目前最高版本是CATIAV5。世界上有超过13，000的用户选择了CATIA，著名用户包括波音、克莱斯勒、宝马、奔驰等一大批知名企业。其中波音飞机使用CATIA完成了波音777的电子装配，从而确定了CATIA的领先地位。目前国内哈尔滨飞机制造公司的飞机、汽车等产品，郑州宇通客车，广东文冲船厂等大型制造企业就是应用CATIA软件开发设计的。

参考文献：

[1]陈国聪.CAD/CAM应用软件——Pro/ENGINEER训练教程.北京：高等教育出版社，2006.[2]Unigraphics Solutions Inc.UG CAM实用教程.北京：清华大学出版社，2005.[3]田东.SolidWorks2005三维机械设计.北京：机械工业出版社，2006.[4]曾令宜.AutoCAD2008工程绘图教程.北京：高等教育出版社，2008.

第二篇：CAD CAM 技术考试答案

1.CAD/CAM

CAD即计算机辅助设计(CAD-Computer Aided Design)利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。简称cad.CAM : 计算机辅助制造。是Computer Aided Making的缩写。CAM的核心是计算机数值控制(简称数控)

2.计算机图形学(Computer Graphics，简称CG)是一种使用数学算法将二维或三维图形转化为计算机显示器的栅格形式的科学。简单地说，计算机图形学的主要研究内容就是研究如何在计算机中表示图形、以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法。3.计算机辅助工程是指计算机在现代生产领域，特别是生产制造业中的应用，主要包括计算机辅助设计、计算机辅助制造和计算机集成制造系统等内容。

4.CAPP（Computer Aided Process Planning）是指借助于计算机软硬件技术和支撑环境，利用计算机进行数值计算、逻辑判断和推理等的功能来制定零件机械加工工艺过程。

5.逆向工程（又称逆向技术），是一种产品设计技术再现过程，即对一项目标产品进行逆向分析及研究，从而演绎并得出该产品的处理流程、组织结构、功能特性及技术规格等设计要素，以制作出功能相近，但又不完全一样的产品。主要目的是在不能轻易获得必要的生产信息的情况下，直接从成品分析，推导出产品的设计原理。

6.几何建模是20世纪70年代中期发展起来的,它是一种通过计算机表示,控制,分析和输出几何实体的技术,是CAD/CAM技术发展的一个新阶段.7.传统的设计制造过程与应用CAD/CAM技术进行设计制造的过程有何区别与联系?

答：区别：传统的设计与制造方式是以技术人员为中心展开的，产品及其零件在加工过程中所处的状态，设计、工艺、制造、设备等环节的延续与保持等，都是由人工进行检测并反馈，所有的信息均交汇到技术和管理人员处，由技术人员进行对象的相关处理。以CAD/CAM技术为核心的先进制造技术，将以人员为中心的运作模式改变为以计算机为中心的运作模式，利用计算机存贮量大、运行速度快、可无限期利用已有信息等优势，将各个设计制造阶段及过程的信息汇集在一起，使整个设计制造过程在时间上缩短、在空间上拓展，与各个环节的联系与控制均由计算机直接处理，技术人员通过计算机这一媒介实现整个过程的有序化和并行化。联系：制造过程的各个环节基本相同

8．三维几何建模系统有哪几种建模方式？各自的特点是什么？

答：三维几何建模系统有线框建模、曲面建模、实体建模、特征建模等

线框模型是由一系列的点、直线、圆弧及某些二次曲线组成，描述的是产品的轮廓外形。线框建模的数据结构是表结构，采用线框建模的描述方法构造实体，信息量少，数据运 算简单，占居的存贮空间比较小，对硬件的要求不高。

曲面模型由于增加了面的信息，在提供三维实体信息的完整性、严密性方面，比线框模型进了一步，它克服了线框模型的许多缺点，能够比较完整地定义三维立体的表面，所能描述的零件范围广；曲面建模可以对物体作剖切面、面面求交、线面消隐、数控编程以及提供明暗色彩图显示所需要的曲面信息等。

与线框建模、曲面建模不同，三维实体建模在计算机内部存贮的信息不是简单的边线或顶点的信息，而是比较完整地记录了生成实体的各个方面的数据。特点在于覆盖三维立体的表面与其实体同时生成。利用这种方法，可以完整地、清楚地对物体进行描述，实现对可见边的判断，具有消隐的功能。

特征建模的特点主要概括为以下几个方面：（1）特征建模使产品的设计工作不停留在底层的几何信息基础上，而是依据产品的功能要素，如键槽、螺纹孔、均布孔、花键等，起点在比较高的功能模型上。特征的引用不仅直接体现设计意图，也直接对应着加工方法，以便于进行计算机辅助工艺过程设计并组织生产。（2）特征建模以计算机能够理解的和能够处理的统一产品模型代替传统的产品设计、工艺设计、夹具设计等各个生产环节的连接，使得产品设计与原来后续的各个环节并行展开，系统内部信息共享，实现真正的CAD/CAPP/CAM的集成，且支持并行工程。（3）有利于实现产品设计、制造方法的标准化、系列化、规范化，使得产品在设计时就考虑加工、制造要求，保证产品有较好的工艺性及可制造性，有利于降低产品的生产成本。

9.简述CAD/CAM软件系统的基本组成。

答：根据CAD/CAM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，即系统软件、支撑软件和应用软件系统软件主要用于计算机的管理、维护、控制及运行，以及对计算机程序的翻译和执行。支撑软件是CAD/CAM软件系统的重要组成，也是各类应用软件的基础。应用软件是在系统软件和支撑软件基础上，针对某一专门应用领域的需要而研制的软件

10.简要说明图形交互式自动编程的基本步骤和特点。

答：基本步骤归纳起来可分为（1）几何造型（2）加工工艺分析（3）刀具轨迹的计算及生成（4）刀位验证及刀具轨迹的编辑（5）后置处理（6）数控程序的输出

图形交互式自动编程的特点（1）将零件加工的几何造型、刀位计算、图形显示和后置处理等作业过程结合在一起，有效地解决了编程的数据来源、图形显示、走刀模拟和交互修改问题，弥补了数控语言编程的不足。（2）编程过程是在计算机上直接面向零件的几何图形交互进行的，不需要用户编制零件加工源程序，用户界面友好、使用简便、直观、准确、便于检查；同时，不需要专用的编程机，便于普及推广。（3）不仅能够实现产品设计（CAD）与数控加工编程（NCP）的集成，还便于与工艺过程设计（CAPP）、刀夹量具设计等其它生产过程的集成11CAD/CAM集成系统通常有哪些方法？

（一）通过专用数据接口实现集成利用这种方式实现集成时，各子系统都是在各自独立的专用数据接口模式下工作。反之亦然。这种集成方式原理简单，运行效率较高，但开发的专用数据接口无通用性，（二）利用数据交换标准格式接口文件实现集成这种集成方式的思路是建立一个与各子系统无关的公用接口文件。各子系统的数据通过前置处理转换成标准格式的文件。这种集成方式的关键是建立公用的数据交换标准。

（三）基于统一产品模型和数据库的集成 实现信息高度集成和共享的方案。集成产品模型是实现集成的核心，统一工程数据库是实现集成的基础。各功能模块通过公共数据库及统一的数据库管理系统实现数据的交换和共享，从而避免了数据文件格式的转换，消除了数据冗余，保证了数据一致性、安全性和保密性。

（四）基于特征面向并行工程的设计与制造集成方法面向并行工程的方法可使产品在设计阶段就可进行工艺分析和设计、PPC／PDC（生产计划控制／生产数据采集），并在整个过程中贯穿着质量控制和价格控制，使集成达到更高的程度。每个子系统的修改可以通过对数据库（包括特征库、知识库）修改而改变系统的数据。它在设计产品的同时，同步地设计与产品生命周期有关的全部过程，包括设计、分析、制造、装配、检验、维护等。设计人员都要在每一个设计阶段同时考虑该设计结果能否在现有的制造环境中以最优的方式制造，整个设计过程是一个并行的动态设计过程。这种基于并行工程的集成方法要求有特征库、工程知识库的支持。

12.总结归纳逆向工程的基本过程。逆向工程的作用有哪些？

答：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模型的检验与修正逆向工程大致作用在以下几种情况：（1）在缺少设计文档以及没有CAD模型的情况下，对零件原型进行测量，形成零件的设计图纸或CAD模型，并以此为依据生成数控加工的NC代码，加工复制零件。（2）设计需要通过实验测试才能定型的零件模型，通常采用逆向工程的方法。（3）在美观设计特别重要的领域。（4）加快交货进度并提高制作精度（5）抽取零件原型的设计思想，指导新的设计。

第三篇：模具CAD CAM实训报告

模具CAD/CAM实训报告

班级：模具091

姓名：冯高文

学号: 06

实训地点：第三实训楼C406

指导老师：周铭杰、康俊远

2011年6月6日—2011年6月10日

实训时间：

目录

实训目的………………………………………………3 实训任务………………………………………………3 塑件分析和检测………………………………………3 破面修复………………………………………………4 拔模检测………………………………………………5 分型面确定和做分型面的几种方法…………………6 分模时注意的几个问题………………………………7 一些典型的零件的分模………………………………8 模具三维图……………………………………………13 模流分析………………………………………………15 数控加工………………………………………………16 实训心得………………………………………………17

实训目的

Pro/E和MasterCAM是模具行业广泛采用的辅助设计与制造工具，是模具专业学生必须掌握的专业技能。通过本次实训深入了解Pro/E模具设计的原理和流程，掌握常用的分模方法技巧、实用的功能、烂面修复、模流分析和模架EMX，使用MasterCAM对模具型腔进行数控编程。

实训任务1、2、3、Pro/E模具设计流程；

模具设计使用功能：拔模检测、厚度检测、分型面检测等； 分模方法：模具型腔法（分型面、体积块）、组件法、零件+模具型腔；

4、手动创建分型面：创建：拉伸、旋转、填充、边界混合、曲面自由形状

复制：种子边界曲面

编辑：合并、延伸、修剪；5、6、7、8、9、自动创建分型面：阴影曲面、裙边曲面； 创建体积块：草绘、聚合、滑块，参照零件切除； 掌握烂面修复的方法：IDD； 使用MPA和MPI对塑件进行模流分析 使用EMX进行全3D模具设计

10、使用MasterCAM对模具型腔进行数控编程。

塑件分析和检测 用Pro/E分模的包括许多内容。我们分模的零件大多是igs和stp文件，因为这种格式能把一些客户的保密信息保护起来，我们看到的只是这个零件的面组一些操作步骤我们是看不到得。别人可能用其它三维软件做得零件导出的，当我们拿到这种文件时我们要用插入命令把igs或stp文件转化成Pro/E的文件。做完这步之后我们首先要检查塑件，比如脱模斜度检测。

拔模斜度检测

破面修复

看看零件有没有破面

有破面的塑件

（有破面的话要修复破面）、检查制品壁厚是否均匀等等零件结构工艺性检测。当我们发现有不合理的情况要和客户商量解决，即改产品，我们做模具设计要懂得产品设计的知识，这样我们设计的模具就会比较合理，对于别人设计的不合理的产品我们能够及时发现错误，把损失减少到最小。

我们拿到别人设计的产品时，因为使用不同的软件设计的产品，在转化的时候可能会有数据丢失导致存在破面，在设计的时候破面修复是一项非常重要的内容，如果我们没做这项工作的话，后面的工作就无法进行下去了。一般破面修复我们在IDD里进行。修复后我们只存在一个面组。破面修复的方法是在导入特征里右键编辑定义然后进入IDD(Import Data Doctor简称)进行修有三种方法：修复模式、修改模式、特

我们可以根据破面不同的模式进行修复。当我们把所有线时我们就不存在破面了，这是我们就可件了。破面修复的就完成了。

改。在这里征化模式。的不同选取都变成红色以实体化零拔模检测

我们可以进行下面的分模工作了。我们把破面修复好后，还要对 5 制品进行拔模检测、这步对于我们做模具来说是很重要的，因为我们要开模，开模有斜度就不会刮花制品，如果有倒扣的话更不得了，倒扣导致我们无法脱模，这是错误的设计。所以模具不允许有倒扣而且一般都有拔模斜度。

分型面确定和做分型面的几种方法

拿到零件后我们要分析分型面在什么地方，确定分型面对于我们后面的导入或装配是起决定作用的，我们确定分型面在哪，装配时就把那个面放在分型面上。我们做好上面这些之后我们可以进入分模阶段了，分模在制造---模具型腔里进行，导入工件的方法有几种，我们可以自动导入或者手动装配进去。导入后的第一件事就是加缩水。缩水对于塑料制品来说是很重要的。加缩水后就开始做分型面了，分型面做在最大最小轮廓处把一些孔给堵上就可以了，在这里要注意的是有时我们在做碰穿时分型面可以做在两个地方，这时我们要考虑做在制品的内表面。做分型面有几种方法。

1、可以把导入的零件直接打开做分型面，这种方法可以用于比较简单的制品的分模，这种方法相对于在零件底下做分型面是个改进，在零件底下做分型面我们不能改制品，而在参照零件下做分型面，我们改零件后只要再生一下就行了。这样对于我们改产品 带来很大的方便。

2、模具型腔法。我们复制制品的外表面然后延伸合并。用一个面把自动工件分成两半。

3、4、阴影曲面。这种方法用于很简单的制品

裙边曲面法。这是利用投影的方法把制品的一些孔给堵上和边界延伸做成分型面。

5、体积块法。利用做体积块的方法把所有的孔或缺口给堵上，体积块用于做行位和斜顶是很有用的。

我们分模使用很多的方法就是种子边界曲面法，我们利用种子边界曲面法选取很多复杂形状的面，这是一种很好的方法。还有一些意图选取等方法都是很好的方法。

分模时注意的几个问题1、2、选择合适的分模方法 要

做

啤

把

锁 7

内模啤把锁

3、分型面尽量为平面

4、做模具时要考虑加工问题，模具尽量不要有尖角

分模是我们要把一些孔、加强筋、和一些复杂的结构做成镶件这样对整个模具是一种简化，对于加工也简单了，即节省了材料又好加工何乐而不为。但镶件处可能会有飞边，所以有些高精度的制品可能不能做成镶件。这样根据情况来定。

一些典型的零件的分模

孔做成镶针

不好加工

好加工

这种情况最好做成镶件，因为如果不做镶件的话这地方要使用电火花加工。电火花加工是一种比较难的加工方法。我们能不用尽量不要去用。

制品里的外凸起

行位

行位在动模的放置

对于有外侧凸起或凹陷的基本上都使用行位，这是一种最简单的外侧抽芯结构，尽量把侧抽芯的抽芯距做到最小，这样可以把模具做小。行位基本上是利用开模力把滑块抽出制品。之后在顶出制品。

制品内表面的凹陷或突起

斜顶

斜顶在动模的放置

斜顶主要用于内侧抽芯的场合，当有内侧凸起和凹陷时，要用斜顶。斜顶的原理是利用注塑机的顶出力使斜顶向内侧运动，脱离制件并顶出制品。

插穿位

插穿凸模 插穿位是塑件外表面和内表面之间有孔，这些孔不同于那些规则 的圆孔，它们有斜度动定模在此接触成型。

需要用哈夫块的制品

哈夫块

哈夫块固定轴肩

哈夫块成型一般是塑件有很大面积的侧抽芯时，做成两块合起来 的哈夫块成型塑件的外表面。哈夫块一般要做啤把锁和轴肩。

理论联系实际的镶冬菇机构

我们在学习理论课的时候，讲到这种结构是老师说过，我们能用尽量去用一下这种结构，因为这种结构是一种很好的动模镶拼结构，对制品的精度有保证。

塑件中的插穿位

插穿位的凹模

模具三维图 我们分完模要把凸凹模分别装在模架上才能使用。于是分完模之后我们要用EMX画模架三维图。在EMX里先新建一个模架把分的模导入进去。然后选择模架类型。把模架调出来后我们先改模具各板的厚度然后再选择模具的长宽，这样就不会出错了。把模架确定了后再安装其它的零件比如垃圾钉、回程杆、定位圈、浇口套、水路等等。一副三维模具图就可以画出来了。其实在画三维之前我们要经过计算求出一些必要的数据才能画好三维模具图。

定义模架

三维模架

三维模架动模

三维模架定模

三维模架能够直观的观察模具的整体结构，对于有些空间想象能力比较差的同学可以很好的了解模具结构，看到整个三维模具结构就好像看到了真正的模具一样，我们可以在这里模拟真正的模具，了解模具工作时的一些状态。

模流分析

用MPA对塑件进行模流分析也是我们检查塑件设计是否合理的一种方法，它还可以给我们提供许多塑件的冲模信息，对我们布置浇口和改进塑件有很大的帮助。我们可以充分利用它，帮助我们把模具设计做到最好。这里一个很好的就是MPA会把我们的分析报告导出，让我们一眼就能知道塑件存在的问题和一些工艺性方面的数据。方便我们设计模具。

融体填充时间图

可能困气图

塑料流动图 模流分析对于我们了解塑料的工艺有很大的用处，我们可以根据模流分析的结果，来设计模具，完全了解了这个制件塑料熔体流动的整个过程和所有的工艺参数。在设计模具是根据这些参数设计出来的模具是最合理的模具，可能也是最便宜的或者是最耐用的模具。

数控加工

当分好模后我们拿到MasterCAM里进行数控编程，把型腔的刀路编出来就、就可以拿到数控机床上加工凸凹模了。

MasterCAM加工出来的 编程步骤

实训心得体会

我们学习PROE有三个学期了。学习了零件设计、曲面设计、工程图和装配等。在这个学期我们学了专们为我们模具设计使用的分模。其实分模不是很难，只要用一些面或者一些体积块把整个工件割出几块就行了，但我们学得好像很艰难，因为我们分模是没有联系上课时讲的塑料模具的结构。所以我们学分模不仅仅是去学Pro/E这个软件，而是要把我们学的塑料模具知识运用到分模上去，这样我们才能把模具分好，才能做出好的模具。

在这次实训中我又学会了很多有用的东西，特别是哈夫块的分模、三维模具机构设计、模流分析等等。

学无止境啊，要掌握PROE软件需要不断地练习和认真的态度，只要有恒心就会攻克它。

第四篇：材料加工CAD、CAM复习重点

材料加工成型技术：是铸造、连接、塑料加工、热处理及表面改性、粉末冶金等单元或复合成型技术的总称。

特征造型：特征造型可定义产品的形状特征、精度特征，材料特征和其它工艺特征，从而为工艺设计和制造过程的各个环节提供充分的信息。

铸造成型传热凝固分析的主要任务：预测缩孔、缩松的产生的原因，为指导工艺设计提供有效的手段

铸件凝固过程数值分析方法：有限差分法（FDM）、有限元法（FEM）、直接差分法（DFM）、边界元法（BEM）

冲裁模CAD/CAM系统毛坯排样模块分为：自动化排样、交互式排样

冲裁件的工艺性: 冲裁件对冲压工艺的适应性，包括冲裁件的形状结构、尺寸及其偏差，以及外轮廓与孔（槽）、孔（槽）与孔（槽）之间的距离等因素。

PRO/E自带的模具设计模块：PRO/Moldesign

进行注塑成形三维流动过程模拟最有效的方法是：有限元法、有限差分法

覆盖件冲压工艺数据库管理系统功能：

1、数字维护功能

2、查询功能

3、统计计算功能

4、报表生成功能

5、数字完全保护功能

覆盖件冲压工艺常用分析方法：常规分析法、经验分析法、有限元法

典型焊接专家系统：

1、焊接材料选择专家系统

2、焊接工艺优化及缺陷分析专家系统

3、焊接保护气体选择专家系统

4、焊接工艺制定专家系统

5、弧焊工艺制定与咨询专家系统 焊接专家系统：

1、数据库技术

2、知识库技术

3、计算与推理技术、CAE技术和参数化绘图技术。

计算机辅助设计（Computer Aided Design）:简称 CAD，计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助工程（CAE）、计算机辅助工艺过程规划（CAPP）、快速原型制造（RPM）以及计算机集成制造(CIMS）

曲面造型：利用各种曲线、曲面来拟合逼近物体的表面，描述物体形状的造型方法。又称表面建模。

线框造型：由一系列空间直线、圆弧和点等基本元素组合而成模型，用来描述产品的轮廓外形

实体造型：以几何造型为基础的实体造型，在实体造型系统中，三维形体均以实体表示，其几何信息和拓扑信息完备。

19、铸件成型流动过程模拟分析方法：SOLA-VOF法采用体积函数代替标示粒子

20铸件温度场模拟求解有限差分法的后退差分法属于：隐式解法。

21、体素：由有限个尺寸参数定义的基本形体，如长方体、圆柱体、球体等。

构造体素表示（CSG）：利用一些简单形状的体素，经变换和布尔运算构成复杂形体的表示模式。

体素调用表示：采用规范化的几何形体及其形状参数描述形体

单元分解表示：将形体分解为一系列单元，然后表示这些单元及其相互间的连接关系边界表示（B－Reps）：以形体表面的细节，即以顶点、边、面等几何元素及其相互间的连接关系来表示形体的模式。

初始图形交换规范---IGES是一种按特定的文件结构安排的数据格式，用来描述产品的设计和生产信息，可用它来交换CAD/CAM系统中以计算机可读的形式产生和储存的数据。产品模型数据交换规范---STEP

虚拟现实：就是一种先进的计算机用户接口，他通过给用户同时提供诸如视、听、触等各种直观而又织染的实时感知交互手段，最大限度的方便用户操作，从而减轻用户负担，提高整个系统的工作效率。

仿真技术：通过观察系统动态模型在某段时间内的性能来解决问题的方法。

铸件凝固过程有限元法、有限差分法的简称：有限元法（FEM）有限差分法(FDM)

级进模进行干涉检测的时候,当条料沿其运动方向每前进一个步长就在零件实体工作区进行一次布尔求交运算，如果在各个步长上没有获得求交运算得到的实体，则在该步长上没有干涉现象

利用保压冷却分析软件：塑料熔体的压实、凝固过程及改进模具冷却系统设计，调整注射成型工艺参数，提高产品的质量及生产效率。

利用注塑模分析软件可以预测塑料熔体在模具型腔内的流动过程，改进流道与浇口设计，提高试模成功率

三维铸件成型流动分析 F = 单元内流体的体积/单元总体积

当 F = 0时，该单元为空单元，没有流体；

当 F=1时为满单元，说明该单元为内部单元；

当 0＜ F＜ 1时则表示该单元内有流体流入，但又没有充满，即为表面单元

专家系统:人工智能的一个分支，是指在某个领域内能够起到人类专家作用，具有大量知识

和经验的智能系统。

曲面造型：---利用各种曲线、曲面来拟合逼近物体的表面，描述物体形状的造型方法。又称表面建模。

体素调用表示：采用规范化的几何形体及其形状参数描述形体

参数化设计：采用参数化模型,通过调整参数来修改和控制几何形状的方法.拓扑信息:描述形体各元素间连接关系的信息。

IGES（初始图形交换规范）:一种按特定的文件结构安排的数据格式，用来描述产品的设计和生产信息，可用它来交换CAD/CAM/系统中以计算机可读的形式产生和存储的数据 计算机辅助设计研究的主要内容：

1.造型技术 计算机辅助设计是以各种数字化的图形来表达设计方案，因此图形处理和表

达是计算机辅助设计技术研究的基础和关键。

2.优化分析在工程设计中往往要进行某些分析，包括力学、传热学、流体学等。提供 优化分析功能的各宗专用软件和商品化的通用软件已被广泛的集成到计算机辅助设计系统中去。它允许使用者在设计的同时就能够进行充分的分析、优化所设计的方案，是设计达到最优。

3.综合评价 在一般情况下，设计完成后都需要进行校核和评价，包括尺寸校核、外观分析、内部结构剖析、碰撞试验以及材料加工中的各种缺陷预测等。

4.信息交换CAD系统的信息交换包括CAD及CAD之间、CAD和其他系统如计算机辅助制造（CAE）、计算机辅助工艺规划（CAPP）以及快速原型制造（RPM）等之间，以及偷偷拿过互联网进行的远程的、异地的信息沟通和资源共享。

材料加工CAD可以分为哪几种？

铸造成形CAD :包括铸造工艺CAD以及铸造工装（模具／模板）CAD。

塑性成形CAD :包括冷冲模、冲裁模、弯曲模、拉伸模以及锻造模设计CAD。

焊接成形 CAD : 包括焊接材料的选择，保护气体的选择，焊接工艺制定，焊接工艺优化，缺陷分析与诊断，焊接过程传热分析、流动模拟、应力分析及组织模拟。

注射成形 CAD : 包括产品图与模具型腔图的尺寸转换、标准模架与典型结构的生成。模具零件图和总装图的生成。模具刚度与强度校核、设计进程管理、模具成本分析与计算等 材料CAD/CAM包括什么内容

铸造成型CAD/CAM1、铸造成形CAD :包括铸造工艺CAD以及铸造工装（模具／模板）CAD。

2、铸造过程仿真模拟 基于有限分析的模拟优化技术，包括充型过程模拟、凝固过程模拟、应力应变分析、微观组织模拟，为制订合理的铸造工艺提供有力的指导。

3、铸造CAM 主要是铸造工装的数控加工成型，包括模样、模板等的计算机辅助制造。塑性成型CAD/CAM1、塑性成形CAD :包括冷冲模、冲裁模、弯曲模、拉伸模以及锻造模设计CAD。

2、塑性成型过程模拟仿真利用有限元技术对塑性成型的应力、应变进行模拟分析，预测

应力集中、开裂、变形等缺陷。

3、塑性成型CAM模具对于塑性成型而言因此塑性成型CAM技术主要是研究如何利用数

控、电火花等加工手段，快速、精确的制造出塑性成型用模具。

焊接成型CAD/CAM1、焊接成形 CAD : 包括焊接材料的选择，保护气体的选择，焊接工艺制定，焊接工艺优化，缺陷分析与诊断，焊接过程传热分析、流动模拟、应力分析及组织模拟。

2、焊接过程模拟仿真、包括焊接过程的传热分析、应力分析、焊接熔池内的流动分析及围观组织的模拟等，优化焊接工艺。

3、焊接成型CAMCAM利用CAD的设计结果控制数控切割机以及焊接机器人进行切割或者焊接。

注塑成型CAD/CAM1、注射成形 CAD : 包括产品图与模具型腔图的尺寸转换、标准模架与典型结构的生成。模具零件图和总装图的生成。模具刚度与强度校核、设计进程管理、模具成本分析与计算等

2、注塑过程模拟仿真 可以预测注塑成型流动及保压阶段的压力场、温度场、应力应变场和凝固层的生成，流道的分析、优化，冷却工艺的制定等，从而有效的指导实际才、生产。

3、注塑成型CAM重点研究注塑模具的数控加工。

计算机辅助设计系统的硬件组成:

1、计算机主机计算机主机又称中央处理器，由运算器、控制器和主存储器组成。

2、外存储器 CAD系统需要储存的信息量很大，仅有内存书远远不够的，故设置外存储器来存放暂时不用的程序和数据，既可作为内存容量不够的一种弥补，又可以起到永久储存的作用。

3、输入设备 主要作用是把外界信息输送扫计算机中，供计算机运算和处理。

4、输出设备 主要作用是把计算机产生的信息以不同的方式输出出去，供实际需要。

5、网络 包括局域网和互联网，可以将多个不同硬件、甚至不同区域的硬件系统联系在一起，实现资源共享以及一地网络化设计。

CAD系统软件的内容按其内涵可分为：操作系统在整个计算机系统的工作中起总指挥和总调度的作用，使各设备能在它的统一安排下按时完成自己的任务的程序。

支撑软件从功能上，是介于系统软件与应用软件之间，带有一定专门性而又具有普遍性的工具软件。

数据库数据库是存储在计算机系统里的、由数据库管理系统统一管理的数据集合，可以为多个用户使用。

应用软件面向用户，在对主机的要求、外围设备的种类、用户界面、软件设计方法和软件规模诸方面都有自己的特点和特色。

专家系统的两大特点

一是存储了大量的专家的知识和经验，形成了系统的知识库：二是设置推理机构，能模仿专家决策的思维过程来分析问题和解决问题。

计算机辅助设计系统分为哪些类型？

1.信息检索型CAD系统主要用于设计已定型的、标准化和系列化程度很高的产品。

2.人机交互型CAD系统

3.智能型CAD系统以专家系统的方式来体现，即把机械设计专家系统和原有CAD系统有机结合起来。

特征造型系统的功能：（1）参数化设计功能: 主要用以提高系统的修改性能。（2）基于特

征设计思想: 特征造型系统基于特征设计，将几何信息、拓扑信息和工艺信息等等都建在特征模型中。（3）采用通用数据交换标准:特征造型系统采用新的数据传送标准，具有形状特征、尺寸公差、工艺信息等信息代码，从而使数据传输高效、正确。材料加工CAE的研究目的、内容

目的：在计算机虚拟的环境下,通过交互方式,制定合理的材料加工工艺，而不需要或少做

现场是生产，从而可以大幅度缩短新产品开发周期，降低废品率，提高经济效益。研究内容：1.温度场模拟 利用传热学原理，分析材料加工的传热过程，模拟材料加

工，预测凝固过程中的相关缺陷。

2、流动场模拟利用流体力学原理分析材料加工的流动问题，从而优化浇注系统，预测

卷气、夹渣等缺陷。

3.流动与传热耦合计算利用流体力学与传热学原理，在模拟流动场的同时计算传热，可

以预测铸造充型过程及注射充型过程的浇不足、冷隔等缺陷。

4.应力场模拟利用力学原理、分析材料加工过程中如锻件、铸件、注射制品的应力分布，预测裂纹、冷裂、变形等缺陷。组织模拟利用数学模型来计算形核数、组织转变，预测力学性能。

其他过程模拟 如冲天炉过程模拟、型砂紧实过程模拟的材料加工过程的数值模拟。

33、从哪几方面了解人工智能系统？

（1）从它所完成的主要功能来看，分为视觉系统、听觉系统、专家系统、定理证明系统、机器发明系统、自动程序设计系统等等

（2）从系统完成思维活动的抽象过程看，是一个广义问题求解系统；

（3）从其处理对象看，又是一个知识信息的处理系统。而问题求解是人工智能发展的核

心。

参数化设计的功能

（1）从几何参数化模型而自动导出精确的几何模型不要求输入精确图形，只需输入一

个草图，标注一些几何元素的约束，然后改变约束条件来自动地导出精确的几何模型。

（2）通过修改局部参数来达到自动修改几何模型的目的对于大致形状相似的一系列

零件，只需修改一下参数，便可产生新的零件，从而大大提高了零件生成的效率。参数化设计的主要方法：

（1）变动几何法：该方法的思想:将一系列约束转化成一系列关于特征点的非线性的方程组：

（2）2）几何推理法----原理:从已知元素和几何约束，通过推理逐步确定出未知元素。

与几何变动法相比，属于一种局部求解的方法。它采用人工智能语言（LISP、Prolog等）编程。

35、级进模CAD系统的组成？

答：由应用系统、信息系统、辅助系统和图形系统四大部分组成。

应用系统：是级进模CAD系统的主要部分，是用于实现级进模CAD功能的部分，其他系统都是围绕着它运行并服务的。

信息系统：由数据库系统和文件系统组成。

辅助系统：主要由产品图形、标准模具图形库、模具建库工具等组成。

图形系统:一般的级进模CAD系统不具备造型功能，一般都基于通用的CAD系统

36、热烈的主要特征、判据、预测产生的可能性及其影响因素

特征：（1）热裂产生于准固相区内靠近固相线温度的一定温度范围内。

大量研究表明，合金在凝固区间内可以准固相线为分界，分为有强度的准固相区（准固相线与固相线之间的温度范围）和无强度的准液相区（液相线与准固相线之间的温度范围)

（2）热裂一般发生在收缩受阻的热节处，此处在热裂形成温度范围内的凝固速度、补缩能力及该处的折算厚度均对热裂的生成有直接的影响。

（3）铸型的热膨胀及其对铸件收缩的阻碍程度，决定了该热节处应力水平的高低。判据：

从定量角度去预测热裂的两个参数:热节处凝固前沿的运动速度和该处的应变速度vhshs（亦即收缩受阻部位的收缩速度）。

当其他参数均保持不变时，这两个速度的比值/hsh可作为判据函数。

hs值小，热裂敏感性高;反之，敏感性低。当它大到高于某一临界值，热裂就不会发

生。这个判据考虑的因素不够全面，尤其是未计及铸型的影响。

另一项判据综合考虑铸件热节部位的凝固速度、补缩能力、铸型的阻力及热节的折算厚度等因素，使判据显得更为全面合理。各因素定量描述分述如下：

首先，铸件受阻部位的热节在固相线附近的凝固速度和补缩能力与热裂的发生有密切关系，故当该处的凝固速度小于某一临界值或补缩能力小于铸件的收缩速度时，就将产生热裂。

其次，铸型对收缩的阻碍程度和铸件受阻部位线收缩量的大小直接决定了该处的应力水平。

此外，铸件受阻部位热节处的折算厚度R越大，则在同样的收缩量时。热节的承受应力的面积加大，故对热裂的抗力也加大。

级进模设计的主要内容

1.工艺性分析: 判断冲压件成形的可能性，判断该产品零件是否符合冲压工艺的要求。

2.毛坯展开:将弯曲件或拉深件展成平板毛坯,形成展开毛坯图

3.条料排样: 包括冲压件每道工序性质、形状、尺寸的设计与计算、工序的排列与布置。

4．模具结构设计: 首先进行模具结构形式的选择，包括送料、卸料、托料、导向、定位方式的选择以及凹模与凸模形式的选择（整体式、拼块式、嵌块式），进而确定辅助装置，如安全装置、保护装置、限位装置等。

注塑模的主要内容：

1、注塑制品的集合造型采用几何造型系统如线框造型、表面造型、实体造型，在计算机中生成注塑制品的几何造型。

2、成型部分零件的生成凹模用于成型制品外表面，型芯用于生成制品内表面。目前流行的商品化注塑模CAD软件一般采用统一收缩率进行整体缩放。

3、标准模架选择采用计算机软件来设计模具的前提是尽可能多的实现模具标准化，包括模架标准化、模具零件标准化、结构标准化及工艺参数标准化等。

4、典型零件与结构设计包括模具的流道系统设计、顶出机构设计、侧抽芯机构设计、冷却水道设计等

5、模具零件图的生成模具设计软件能引导用户根据模具部装图、总装图以及相应的图形库完成模具零件的设计、绘图和标注尺寸。

6、常规计算和校核模具设计软件可将理论计算和行之有效的设计经验相结合，为模具设计师提供对模具零件全面的计算和校核，以验证模具结构等有关参数的正确性。三维软件输出结果怎样指导设计的？

辅助模具设计者优化模具结构工艺，指导产品设计者从工艺的角度改进产品形状，选择最佳成型性能的塑件，帮助模具制造者选择合适的注射机，当变更塑料产品种类时对现有模具的可行性做出判断，分析设计存在的弊病。h

第五篇：CAD、CAM 技术的发展背景

世纪60 年代初，美国MIT 的Sutherland 发表了一篇题为“SKETCH-PAD ― 人机对话系统”的论文，被世界公认为计算机图形设计系统论文的处女作，从而在理论上为CAD / CAM 技术的发展奠定了基础。1 963 年，实验室实现了该论文的许多技术思想，如屏幕菜单指点、功能键操作、光笔定位、图形动态修改等交互设计技术，这是CAD / CAM 技术迈向实用的坚实一步。1 966 年，第一台实用的图形显示装里诞生，CAD / CAM 技术逐渐展示出工程应用的价值。20 世纪70 年代初期，CAD / CAM 技术进人了早期实用阶段。当时世界范围内许多著名的航空、汽车制造公司纷纷投资开发自己的CAD / CAM 系统，用来解决原先很难解决的几何造型问题。从几何形体的表示方法看，这个阶段的CAD / CAM 系统均以线框模型和表面模型为主，这些软件大多能够解决相关领域的CAD 问题，许多软件几易其主，日趋成熟，当今不少知名的商品化软件都是在那时候发展起来的。如CATIA、UGll 等。0世纪70 年代末80 年代初，CAM、CAE 技术也得到较大发展。有了表面模型，CAM 的间题可以基本解决，但由于表面模型技术只能表达形体的表面信息，难以准确表达零件的其他特性，如质量、重心、惯性矩等，对CAE 十分不利，最大的问题在于分析的前处理特别困难。基于对CAM / c AE 一体化技术发展的探索，SDRC 于1979 年发布了世界上第一个完全基于实体造型技术的大型CAD / CAE 软件IDEAS。由于实体造型技术能够精确表达零件的全部属性，在理论上有助于统一CAD / CAE / CAM 的模型表达，给设计带来了惊人的方便性，它代表着未来CAD 技术的发展方向。基于这样的共识，各软件纷纷仿效，到目前为止，各个商品化软件都拥有功能不等的实体造型模块。在发展实体造型的过程中，提出了特征造型、参数化造型、变量化造型等技术。这些技术逐渐奠定了实体造型在建模技术中的主导地位。

CAD / CAM 技术的发展是与其它技术的发展相辅相承的，其中最关键的两大基础技术是计算机技术和自动化技术的发展。主要有以下的事件：)20世纪40 年代中期，美国发明了第一台电子计算机。)1951 年美国MIT 发明了第一台数控三坐标铣床。)1956 年美国IBM 开发出了APT(Automatic Programming Tools)系统。)20 世纪50 年代末，美国CALCOMP 发明T 滚筒式绘图机;GERBER 发明了平台式绘图仪，提供了一种结果显示与验证的方法。

这些相关技术为CAD / CAM 技术创造了发展的空间。

作者：汽车模具http://cn.yuntianmould.comhttp://