6. 计算机辅助工程

  6.1 概述

  6.2 CAE现状

3. 计算机辅助制造

  1. CAM的概念

  2. CAM的应用

4. 计算机工艺过程设计

  1. CAPP的概念

5. CAD/CAM系统集成

1.1 计算机辅助技术分类

   CAD, CAE, CAPP, CAM

1.2 发展计算机辅助技术的重要意义

CAE交叉学科。

播音777是第一架实现无纸设计与制造的飞机。

计算机辅助工程CAE：专用CAE软件，通用CAE软件，其可靠性和可用性、计算效率问题已经解决。其计算分析与仿真能力取决于单元库和材料库，其计算效率和精度取决于算法库。

计算机辅助制造：广义概念和狭义概念

1、中中性文件尽量不要用IGES格式

计算机辅助技术CAX分类:CAD、CAE（缺少人才）、CAM、CAPP、CAQ

意义：提高设计能力70%，降低库存40%，降低成本15%

计算机辅助工程CAE

概论，包括工程和制造业信息化的所有方面，传统CAE主要指计算机对工程产品的功能性能和安全可靠性进行计算优化设计对未来工作状态和隐形行为进行模拟仿真么及早发现设计缺陷，改进和优化设计方案忙正事未来工程和产品的可用性和可靠性。

计算力学计算数学，相关的工程科学，工程管理学，与现代计算机科学和技术结合，而形成的一种综合性知识密集型的学科。

分类：专用ＣＡＥ软件，通用CAE软件。

Adams对于汽车设计比较擅长。 

CAE软件的计算分析与模拟仿真能力，主要决定于单元库和材料库的丰富和完善程度。

计算效率和计算精度，主要决定于解法库。

计算机辅助制造，广义概念，包括工艺过程设计，工装设计，NC自动变成，生产作业计划，生产控制，质量控制。

CAm应用，直接应用，物流运行控制，生产控制，质量控制。

CAPP，按零件的设计要求，安排或规划出从原材料到加工出成品的一系列加工步骤和设备、工装需求说明的过程。

发展现状：研究开始注重工艺基本数据结构即基本设计功能。

问题，薄弱环节和企业实施推广的瓶颈。

主要功能：检索标准工艺文件，选择加工方法，安排工艺路线。选择机床道具家具。选择切削用量，计算切削参数，加工时间和加工费用。确定工序车村和公差，选择毛坯。绘制工序图。会出刀具轨迹，自动进行NC编程，进行加工过程的模拟。

派生式为基础的CAPP，借鉴之前，总结积累。

CAD CAm CAPP集成：CAD设计产品，准备数据。井数据转换接口，将产品数据转化成中性文件。CAPP读入中兴，转换成零件设计。生成数控数据。转换为需求的文件。

功能和结构

CCADCAM系统集成方案。

1、通过专用数据接口集成，简单，运行效率高，接口无通用性。

2、利用标准格式接口文件实现集成。STEP比IEGS好一些

3、基于同一产品模型的数据库的集成。

4、基于产品数据管理PDM的系统集成。

CADCAM选型；结合设计功能选择系统。

产品建模技术是CADCAM一体化的关键。基于特征的造型设计是CADCAM技术发展中极具研究价值。

计算机辅助技术在制造业中的应用与行业前景

计算机辅助技术的分类：计算机辅助设计CAD,计算机辅助工程分析CAE，计算机辅助工艺过程设计CAPP，计算机辅助制造CAM，计算机辅助质量控制CAQ。

统称CAX技术computer aided x

发展计算机辅助技术的重要意义：

向网络化制造和虚拟化方向发展，是传统企业转变为智力型企业。通过资源要素竞争逐渐转变为以创新能力知本型的竞争。

国内外现状分析

国外：18-30%增长

国内：

计算机辅助设计CAD应用与发展概况：CAD技术主要作用如下，提高设计质量和设计效率、能够充分发挥设计人员创造性、缩短产品的设计周期。

CAD技术的重要应用，CAD是计算机科学与工程设计学科相结合性层的新兴技术，是计算机在工程中最有意义的技术应用之一。

CAD技术发展历程。20世纪50-60年代，准备和诞生。20世纪60年代，蓬勃发展和进入应用。20世纪70年代，广泛应用。飞速发展期，80年代。90年代至今，日趋成熟时期。

发展趋势，智能化微型化集成化可视化

CAE软件的计算分析与模拟仿真能力，主要决定于单元库和材料库的丰富和完善程度。

并行运算

计算机辅助技术流线好

作战飞机隐身有效的工作减少系统的结构设计

catia软件法国

车身关键美观，匹配动力学特性

符合材料

CAE  ：对未来工作状态和运行行为进行模              拟仿真，及早发现设计缺陷

          （受载后的整个过程值，而不仅仅是            结果值）

         单元库和材料库的完善

         产品质量、开发时间降低

CAM直接应用

      物流运行控制

      生产控制

      质量控制

CAPP （车床自动走刀）对象 单个到集成；

            *需要学会积累

IGES  尽量不用  曲面丢失严重      STEP           

人 硬件 软件

CAX:  CAD/CAE/CAP

网络化制造 虚拟化技术

汽车制造及其部件中、高档实体建模

高档 工作站CAD/CAM

中档  微机CAD/CAM

低档  微机二维CAD/CAM

发展趋势为微机化、集成化、智能化、网络化、可视化、并行化、标准化。

在没有CAE时，一般是通过CAD，CAPP，CAM后建立模型，然后分析

在有CAE时，就省去了实物建模的过程。一般而言，CAE是贯穿整个过程的

cAE软件的计算效率和计算结果的精度，主要取决于解法库。

CAX过程

CAD结构设计（画图，目前大多带有有限元，可对设计初步分析）

CAE计算、模型仿真

CAPP：computer aided process planning计算机工艺过程设计，决定制造过程。

CAM：计算机辅助制造，数控机床代码

CAD/CAM集成

1. 通过专用数据接口集成

2. 利用标准格式接口文件实现集成

3. 基于统一产品模型和数据库的集成

4. 基于产品数据管理（PDM）的系统集成