机械cad-cam(第1章)-现代产品设计与cad技术new

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1、《机械CAD/CAM》第一章现代产品设计与CAD技术¢现代产品设计开发是一个多学科交融的综合性学科。现代产品设计与CAD技术¢什么是设计？¢设计是指根据使用要求确定产品应具备的功能，构思产品的工作原理、总体布局、运动方式、力和能机电工程学院CIMS应用研究中心量的传递、结构形式、产品形状，以及色彩、材质、张宇工艺、人机工程等，并转化为工程描述（图纸、设Email:zhangyu@public.km.yn.cn计文件等），以此作为制造的依据。2011-3-15机电工程学院CIMS应用研究中心张宇2产品设计开发环节产品设计开发环节¢需求分析和可行性研究¢初步设计¢市场

2、调研、用户需求。¢进行初步的总体设计，确定各部件的基本结构、形¢概念设计状及协调尺寸，建立相应的数学模型，进行主要设计参数的分析计算与优化。¢确定产品应具备的功能，进行方案的构思、分析和论证，确定可行的原理性方案。¢详细设计¢确定细节结构，进行详细的总体设计和零、部件设¢包括功能设计、原理设计、形状设计、布局设计和人机工程设计等。计，完成产品的工程描述。2011-3-15机电工程学院CIMS应用研究中心张宇32011-3-15机电工程学院CIMS应用研究中心张宇4产品设计开发环节现代产品设计与CAD技术¢试制与测试¢现代产品设计强调全生命周期设计，是一个创造性思维

3、和反复迭代的寻优过程。¢完成样机生产及有关的测试项目，并进行设计反馈与修改。¢现代产品设计采用现代设计方法和手段，面向产品的¢设计定型开发和创新。¢产品的技术含量增加¢完成产品设计定型的各种技术文件，投入批量生产。¢设计完善¢传统的机械产品向机电一体化（甚至光、机、电、液一体化）产品、信息电子产品发展。¢根据市场和用户意见反馈以及批量生产中的问题反馈，对产品进行完善和修改。¢用户的个性化需求¢除了产品的功能外，还包括产品的创新性、宜人性、环保性（绿色设计）以及外观造型等。2011-3-15机电工程学院CIMS应用研究中心张宇52011-3-15机电工程学院CIMS

4、应用研究中心张宇61并行设计与产品优化CAD技术与现代产品设计¢什么是CAD？¢利用计算机软件、硬件系统辅助工程技术人员，对产品或工程进行设计、分析、修改以及交互式显示输出的方法和手段。它是一门多学科的综合性应用技术，支持产品设计开发的一系列过程。¢成功应用CAD技术的因素：¢软件平台¢硬件平台（包括网络）¢人¢对CAD的几种误解：¢CAD——ComputerAidedDrafting¢CAD——ComputerAutomationDesign¢正确理解CAD¢CAD——ComputerAidedDesign2011-3-15机电工程学院CIMS应用研究中心张宇7

5、2011-3-15机电工程学院CIMS应用研究中心张宇8CAD技术的发展历程CAD技术的发展历程¢20世纪50年代，美国麻省理工学院（MIT）研制第一台图形显示器诞¢20世纪70年代到80年代，工程工作站和微型计算机出现，实体造生，交互式计算机图形处理技术的诞生和CAD雏形的出现。型理论及技术逐渐成熟，出现许多成熟的三维CAD系统，推出¢20世纪60年代中后期开始出现具有实用功能的CAD系统，但其应用IGES、STEP等标准。仅限于实力雄厚的大公司；后期逐渐在其他企业得到应用，并初步形¢20世纪90年代，特征造型、基于约束的参数化和变量化造型设计成了CAD产业。技

6、术，基于网络、支持协同和概念设计。¢20世纪60年代，计算机绘图技术得到应用，光栅扫描显示器出现。主要是二维绘图和三维线框造型，只能解决简单的产品设计问题。三维造型三维工程分析模拟仿真理三维CAD生成与管三维设计文档三维造型D工程分析二维CAD模拟仿真设计文档生成与管理三维CAD二维CAD2011-3-15机电工程学院CIMS应用研究中心张宇92011-3-15机电工程学院CIMS应用研究中心张宇10CAD技术的发展趋势CAD技术的特点¢集成化¢CAD技术是多学科综合性应用技术¢在数字化建模、产品数据管理、过程协调与管理、产品数据交换¢计算机科学、计算机图形学、计

7、算数学、工程分析技术、数及各种CAx工具的集成。据管理及数据交换技术、软件工程技术、网络技术、人机工¢网络化程、人工智能技术、多媒体技术、虚拟现实技术及文档处理¢基于网络的CAD技术，基于网络的完善的协同设计环境，网上多技术等。种CAD应用服务。¢CAD技术是现代设计方法和手段的综合体现¢智能化¢CAD技术涵盖了现代产品设计的主要设计活动，包括传统的¢将人工智能、专家系统与传统的CAD技术结合，形成能完成方案几何造型、工程分析以及支持协同的概念设计和基于Web的构思与拟定、设计方案评价与选择、结构设计、参数确定等设计设计等。活动的智能CAD系统。¢CAD技术是人的

8、创造性思维