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基本概念什么是CAD/CAE/CAMCAD的主要研究内容CAE的主要研究内容CAM的主要研究内容CAD/CAE/CAM系统集成功能模型图材料加工中的CAD/CAE/CAM铸造成形 CAD/CAE/CAM塑性成形CAD/CAE/CAM焊接成型CAD/CAE/CAM注射成型CAD/CAE/CAM材料加工CAD/CAE/CAM的集成**集成系统工作顺序**集成系统的优点集成系统应用实例集成系统选择原则**集成系统发展趋势补充(根据习题)基本概念
什么是CAD/CAE/CAM
CAD是计算机辅助设计,以计算机为主要手段来辅助设计者完成某项设计工作的设计、计算、建立、修改、分析和优化、信息输出等全部任务的综合性高新技术。
CAE是计算机辅助工程,又称模拟仿真技术,主要通过构造准确描述研究对象的某一过程或者属性的数学模型;利用合适的求解方式,设置合理的边界条件和初始条件,得到研究对象的某一过程或属性的求解结果,进而预测可能产生的问题和发展趋势,提出科学、合理的对策、建议和方法。
CAM是计算机辅助制造,是对制造过程进行设计、管理和控制(CAPP)。包括工艺设计、数控编程和机器人编程等。
CAD的主要研究内容
造型技术:即图形处理,是CAD技术的基础,以表达设计方案,从二维到三维。如曲面造型、实体造型、特征化造型、参数化设计等。
优化分析:在设计的同时进行分析、优化所设计的方案,使设计达到最优。如:结构应力应变计算优化(强度计算);传热和流动分析(模具冷却系统、挤出定型模优化设计、热流道浇注系统的热平衡计算、运用流动分析优化模具成型方案);求解系统的动态性能。e.g.三维造型软件(PRO/E、UG和l-DEAS)和专用软件(HSC、Z-MOLD…)在CAD系统中引入“并行工程”的思想,已成为发展趋势。
综合评价:对完成的设计方案进行校核和评价,包括:尺寸校核;外观分析;碰撞(干涉)试验(eg.新型液压系统的设计、装配、运动过程);内部结构剖析(内应力、温度分析、翘曲)和加工中的缺陷预测(e.g.熔体充模状态、气穴位置、挤出模中的熔体流速、吹塑加工中的吹破)
信息交换:CAD之间、CAD与CAM之间、CAD与CAE之间、CAD与CAPP之间、CAD与RPM之间以及通过Internet进行远程、异地的信息沟通与资源共享。它基于数据交换标准,如IGES、STEP、SAT等;CAD技术应研究如何更合理、更高效、更准确地交换数据。
CAE的主要研究内容
优化设计:进行方案优化的基本功能
三维运动机构的分析和仿真:对机构的运动参数、运动轨迹、干涉校核进行研究,提供直观的可以仿真或者交互的设计技术。
CAM的主要研究内容
计算机数控:加工工具运行轨迹控制
计算机辅助过程设计:加工过程监控与管理
CAD/CAE/CAM系统集成
功能模型图
材料加工中的CAD/CAE/CAM
铸造成形 CAD/CAE/CAM
·CAD:铸造工艺、工装(模具/模板)
·CAE:有限分析的模拟优化技术
·CAM:铸造工装的数控加工成型
塑性成形CAD/CAE/CAM
·CAD:冷冲模、冲裁模、弯曲模、拉深模及锻造模设计
·CAE:利用有限元对塑性成形的应力、应变进行模拟,预测应力集中、开裂、变形等缺陷;
·CAM:利用数控、电火花等快速制造塑性成形模具。
焊接成型CAD/CAE/CAM
·CAD:排料设计、焊接材料选择、保护气体选择、焊接工艺制定等
·CAE:分析焊接过程的传热、应力、焊接熔池内的流动及微观组织等,优化焊接工艺
·CAM:控制数控机进行切割和焊接
注射成型CAD/CAE/CAM
·CAD: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、模具零件图与总装图的生成等
·CAE:预测注射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、优化等
·CAM:研究注射模具的数控加工