过程装备CAD总结_cad自己总结精华
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第一章
计算机辅助设计技术是计算机科学与工程科学相结合的产物,它支持企业的产品开发过程从市场需求分析、产品设计、制造工艺设计、加工直至在线质量管理等方面的工作,其实质是充分运用现代计算机技术的成就,辅助工程技术人员对产品进行总体设计、分析、绘图和编写技术文档,从而提高工作效率、改善工作质量、扩展工作能力,并进一步将传统分散、重复、串行的作业方式集成起来,实现并行作业和信息化管理,它集硬件技术、软件技术、数学、力学、工程设计、工程分析、图形图像处理和模型建立与分析技术于一体,使得传统的设计方法与生产方式发生了根本性的变革。
发展:1952年在美国麻省理工学院诞生了第一台计算机绘图系统。1963年美国MIT的林肯实验室在计算机图形学理论的应用方面有了重大突破。20世纪70年代初,美国的Applincon公司开发了第一个完整的CAD系统。70年代后期出现了能产生逼真图形的光栅显示器,开动了手动游标、图形输入板等多种形式的图形输入设备,CAD技术进入了实用阶段。20世纪80年代开始,随着超大规模集成电路技术的设计的发展,微处理器及储存器件的改进,CAD技术得到了迅速发展,并向中、小型企业普及。80年代中期以后,CAD技术向标准化、集成化、智能化方向发展。
名词术语:
1、计算机绘图,CG,绘图方式一般有交互式绘图和参数化绘图
2、计算机辅助设计,CAD,3、计算机辅助工艺规划,CAPP,毛胚设计,加工方法选择,工序设计,工艺路线制定和工时定额计算。
4、计算机辅助制造,CAM,用计算机对生产产品的设备进行管理、控制和操纵,最后完成产品的加工制造。
5、计算机辅助工程分析,CAE,包括产品几何形状的模块化和工程分析与仿真。
输入设备:键盘(用于数字的输入,以及一些功能键),光笔,鼠标(主要来控制屏幕上
光标的位置),扫描仪(将图像扫描的计算机内进行储存)
输出设备:图形显示设备(主要器件是阴极射线管CRT),图形绘制设备(打印机和绘图机)
第二章计算机辅助设计技术基础
图形标准是一组由基本单元(点、线、面)和属性(线型、颜色)构成的标准通用图形系统。
计算机绘图软件系统的发展绘图及CAD系统。
表示图形常用的方法:或色彩),参数法(以计算机中所记录图形的形状参数与属性参数来表示图形)
图像:用点阵法描述的图形,也称光栅图形。
图形:用参数法描述的图形,也称矢量图形。
坐标系:世界坐标系WCS——指按照产品的结构特点建立的坐标系,一般采用右手直角坐标系。显示坐标系——图形设备、绘图机、显示器等有自己相对独立的坐标系来显示或绘制图形,通常使用左手直角坐标系。视点坐标系——用于三位形体透视图生成过程,坐标原点位于视点位置,某个坐标方向与视线一致。
平面区域填色:逐边填色法——基本原理是扫面线每次只对多边形的一条边求交
分区扫描法——扫面线对多边形求交
任意平面图形的快速填色法
平面图形集合运算:并、交、差
当一个环的有向线段经过交点进入另一环,该交点称为入点;走出另一环叫出点。
系统中的几何体:P32点:0维几何元素,分交点、端点、切点、孤立点等,还分为控制点、型值点、插值点。边:一维几何元素,是两个邻面或多个邻面的交界。面:二维几何元素,是形体上一个有限、非零的区域,由一个外环和若干个内环界定其范围。环:有序、有向边
组成的面的封闭边界。体:三维几何元素,由密闭表面围成的有效空间。体素:可以用有限个尺寸参数定位和定形的的体。
形体表示:线框模型:用组成三维形体的棱边表示三维形体。
表面模型:用有向棱边围成的部分来定义形体表面,由面的集合来定义形体。实体模型:若把表面模型中所有表面围成的封闭体积定义为形体的材料空间,则所形成的模型就是实体模型。
造型特点:线框造型——只有离散的空间线段,没有面,这种模型数据存储量小,数据结构简单,处理方便。
曲面造型——广泛应用于三维形体的几何外形设计,特别是一些具有复杂外形的物体,可以获得NC加工需要的表面信息。
实体造型——沿某一轨迹移动一个点、一条曲线或一个曲面的概念为基础的。用扫描法构造实体易于理解和执行,它既适用于构造等截面实体,也能构造变截面实体,同时它能用于检查装配零件中可能存在的干涉现象,并且还可应用于加工模拟和分析切削过程。
特征造型——从产品整个生命周期各阶段的不同需求来描述产品,能够完整地全面地描述产品的信息,即重构零件模型,使得各应用系统可以直接从该零件模型中抽取所需的信息。参数化造型——主体思想是用几何约束、工程方程与关系来说明产品模型的形状特征,从而达到设计一簇在形状或功能上具有相似性的设计方案。
复杂实体的生成方法:曲面拟合生成实体,由曲面生成实体——变换方法:拉伸变换,投影变换,偏置变换通过变换生成形体,由拓扑层次关系生成形体
装配建模方法:
1、自底向上建模——在整体方案确定后,设计人员利用CAD工具分别进行各个零件的详细结构设计,然后定义这些零件之间的装配关系,形成产品模型。
2、自顶向下
建模——首先建立产品的功能表达,并分析这种表达是否满足产品要求,然后设计者利用CAD系统不断细化零件的几何结构,以保证零件的结构满足产品的功能要求。
装配模型的信息要求:零件信息,层次关系,装配关系
第三章有限元分析
前置处理——模态求解——后置处理
单元网格:
1、节点——在空间问题中,连接有限单元的坐标点。
2、有限单元——一维单元(线性、抛物线、三次抛物线)、二维单元(三角形、四边形)、三维单元(四面体、五面体、六面体)。
第四章CAM技术基础
数控机床的组成:控制介质、控制系统、伺服系统。
数控机床的坐标系:坐标轴和运动方向、绝对坐标系、增量坐标系、机床坐标系、编程坐标系、工件坐标系、附加运动坐标系。
几种编程:手工编程方法,自动编程方法:数学处理简单快速,加工程序单自动输出,纸带穿孔自动进行,程序校检直观。
交互式图形编程方法:能够直接引用CAD系统中的设计信息;编程思路清晰,条理清楚,不易遗漏和出错,不要求编程人员熟记严格的语句格式;能及时发现和修改错误;可及时验证程序正确与否。
第五章CAD应用软件设计方法
软件三要素:数据—是计算机的加工原料,计算机的一切工作是围绕数据展开。
程序—是计算机指令的集合,是处理数据的执行者,是发挥软件作用的主体。文档—是软件与相关人员进行交流的媒体;是软件的开发的环境、设计方法、思维方式、具体内容的真实记录;是软件价值的主要体现;是系统管理和维护必须具备的工具。没有文档的软件,对它的使用、维护都是不可能的。
软件的生命周期:计划阶段——可行性研究与计划、需求分析
开发阶段——概要设计、详细设计、实现、测试
维护阶段——使用与维护
软件设计方法:结构化程序设计方法—
面向对象程序设计方法—以系统领域所涉及的对象为核心,以封装、继承与派生、虚拟与重载等为技术手段。1对象(包括属性和方法)、2类、3继承与派生、4封装性、5多态性
第七章
层分类:可选层、工作层、显示层、仅仅显示层。
第八章
构造毛胚方法:基本体素特征、扫描特征。
UG建模的步骤:1.新建或打开一个文件2.点击开始,根据操作需要选择应用模块3.准备工作环境4.分析模型,建立少数关键设计变量5.建立对象6.查询信息7.修改对象8.完成工作后存储为UG部件文件。
粗加工操作:添加材料、减去材料、用户自定义的特征
精加工操作:布尔运算、边缘操作、面操作、体操作
在已有毛胚上加粗加工特征的步骤:1.首先考虑定位特征的可选对象是否齐全2.选择要加入的特征及其子类型3.选择特征安放的表面4.对通孔、通槽等特征要选择贯通的表面5.对键槽、矩形腔、矩形垫等特征,选择水平参考或垂直参考。
相对基准面构造方法:
1、三点法
2、相对于平面的基准面(相对于已存在平面的偏置平面,在已存在平面成一定角度的平面,两个平面的中间面)
3、选择柱面构造基准面
4、选择曲线 建立草图步骤:
1、分析要建立的模型或部件特征,建立设计意图,规划草图的数目、内容及约束;
2、按照公司标准设置/建立草图的层与目录;
3、检查和修改草图参数预设置
4、建设和编辑草图曲线;
5、按设计意图加草图约束;
6、使用草图建立模型特征
片体形成的三种途径:通过点集合拟合为曲线,曲线再拟合为片体;直接基于曲线来构造片体;直接基于片体来进行构造
全息片体:通过曲线构造的片体
主片:过曲线片体、直纹面片体、过曲线网络片体、扫描片体
过渡片:二次曲面体,桥接片,N边曲面
第十章
UG制图特点:提供了一个直观的、易于使用的图形化用户界面,通过主模型保证图纸与模型的相关性,实现并行工程。
UG图的组成:视图
尺寸和注视
图框与标题块