计算机辅助设计与制造 高等教育出版社 天职师大 机械学院 考试必备 知识点_天职师大毕业设计
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1.CADCAM的基本功能:①图形图像处理②产品与过程建模③信息存储与管理④过程计算分析与优化⑤过程信息传输与转换⑥模拟与仿真⑦人机交互⑧信息输入⑨信息输出.2.CADCAM系统的组成:(1)硬件系统:①计算机②存储设备③输入设备④生产设备⑤输出设备(2)软件系统:①软件系统②支撑软件③应用软件
3.CADCAM系统的设计原则:①实用化原则②适度先进性原则③系统性原则④整体设计与分布实施 4.线框建模的优点:①所需信息少,数据结构简单,所占存贮空间较小,处理时间短,操作容易。②作为基本建模工具在CAD系统中普遍采用;线框建模的缺点:①几何意义的二义性②结构体的空间定义缺乏严密性,③拓扑关系缺乏有效性④描述的结构体无法进行物性计算
5.参数化曲线特点:①增加了形体的控制能力,不仅可以通过改变曲线上的数据点来改变曲线的形状,而且可以通过对控制点的位置的改变实现对曲线形状的修改②表述形式与所取坐标系无关③参数化的方法类似于以曲线的弧线为轴④曲线的表述圆形与梯度形式相统一,便于处理隐函数时出现的曲线斜率为无限大的问题。
6.贝塞尔曲线的特点:①提供移动控制点的方式改变曲线形状②控制多边形的起点和终点落在贝塞尔曲线上③可表示多值函数的形状④保凸性⑤凸包性⑥变差缩减性⑦贝塞尔曲线的次数与控制点个数有关⑧不具有局部控制性 7.B样条曲线的特点:①具有几何不变性、凸包性、保凸性、变差缩减性等②曲线的阶次与控制点的数量无关③局部可控④可以引入拐点
表面建模的优点:①表达了零件表面和边界定义的数据信息②在物理计算性能方面,表面建模中面信息的存在有助于对物性方面与面积相关的特征计算③表面建模生成的零部件及产品可分割成板壳单元形式的有限元网格;缺点:表面建模可以描述任何复杂的机构体,但是信息仍不完整,缺乏面、体间的拓扑关系,无法区别体内、外面的朝向;算法还不够完善; 边界表示法:用实体的边界来表示实体的方法,核心是面。优点:①面、边、点及其相互关系的信息比较全,便于表示复杂的几何体,易采用人机交互的方式修改。局限性:无法提供关于实体生成过程的信息,即由哪些基本体定义的,信息易冗余,表示方法不唯一。构造立体几何法:通过布尔运算将简单的基本体素拼合成复杂实体.优点:①方法简洁,处理方便,无冗余信息;②详细记录构成实体的原始特征参数以及构造过程。缺点:信息简单,无法存贮物体最终的详细信息,有些未用的面会积累到最终物体而影响系统性能。计算机仿真的一般过程:1建立数学模型2建立仿真模型3编制仿真程序4进行实验仿真5结果统计分析6仿真工作总结
仿真在CAD/CAM中的应用:①产品形态仿真,外观②装配关系,干涉检查③运动学,加工中心机床运动状态④动力学,机械产品受冲击载荷后的动态性能⑤零件工艺过程几何,工艺路线安排⑥加工过程,刀具与机床碰撞⑦生产过程仿真,FMS仿真
CAPP基本概念: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.CAPP组成:1控制模块2零件信息获取3工艺过程设计4工序决策5工步决策6输出7产品设计数据库8制造资源数据库9工艺知识数据库10典型案例库11编辑工具库12制造工艺数据库
CAPP类型及工作原理:
1检索式CAPP系统:将企业现行各类工艺文件根据图号存入计算机数据库,工艺设计时可根据图号检索类似工艺文件通过人机交互进行修改,最后输出。
2派生式CAPP系统:利用成组技术,将零件根据结构和工艺相似性进行分组然后对零件组编制典型工艺,然后编辑修改,生成零件工艺.3创成式CAPP系统:不直接对相似零件工艺文件检索与修改而是根据零件信息通过逻辑推理公式等做出工艺决策,自动“创成” CAPP难点:成组技术2零件描述与获取3工艺设计决策机制4工艺知识获取及表示5工艺数据库建立 零件分类编码的概念:利用组成技术正确抽出零件图纸中为制订工艺过程所需的必要信息.零件型面特征:零件描述信息的集合,可按一定规则进行分类,并用一组相应的特征参数来详细描述.分为:几何形状;拓扑特征;精度特征;材料特征;其他技术特征.从CAD直接输入零件信息:1特征识别法2基于三维造型的零件信息描述与输入方法3基于产品数据交换规范(STEP)的产品建模与信息输入方法
数控加工工作过程:加工图纸,加工工艺决策,加工程序编制,加工程序,数控机床加工
数控编程过程:零件图纸分析 加工工艺决策、刀位轨迹计算、编制或生成加工程序清单、程序输入、校核与试切、加工
图形交互式自动编程步奏: 几何造型,加工工艺决策,刀具运动轨迹计算及生成,后置处理,程序输出,仿真效验
切削方式:点位加工,平面轮廓加工,型腔加工,曲面加工
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