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第六章模具CAD/CAM软件介绍词语介绍l计算机辅助设计(CAD)l计算机辅助工程分析(CAE)l计算机辅助制造(CAM)l计算机辅助工艺规程设计(CAPP)l计算机集成制造系统(CIMS)l快速成形法(RP)l柔性制造系统(FMS)l产品数据管理系统(PDM)l企业资源计划系统(ERP)CAD/CAM软件分类l根据产品性能及应用领域的不同大致可分为CAD、CAM、CAD/CAM三大类一、CAD类 主要是用于二维设计,以工程制图为主。主要提供零件库、符号 库,完美的尺寸、公差标注等,如AutoCAD、国内大部分自主版权开发的或二 次开发的符合国情之CAD软件。CAD类软件流行于各企业的设计部门。二、CAM类 主要着重于三维建模,以提供完整的加工功能为主。此类软件典 型的如MASTERCAM、SURFCAM等,大量应用于各企业特别是中小型企业的制造部 门。 三、CAD/CAM类 则是大型集成化系统。它不但兼有CAD、CAM两类软件之长, 还集成有CAE、CAPP、PDM等分析、工艺、产品资料管理的功能。由于其对系统 资源要求高、价格昂贵、功能完整。大多局限于航空航天、汽车、兵工、船舶 等大型企业。Unigraphics(UG) UG是EDS公司的拳头产品。在UG中,优越的参数化和变量化 技术与传统的实体、线框和表面功能结合在一起,并被大多数 CAD/CAM软件厂商所采用。 UG最早应用于美国麦道飞机公司。它是从二维绘图、数控加工 编程、曲面造型等功能发展起来的软件。90年代初,美国通用汽 车公司选中UG作为全公司的CAD/CAE/CAM/CIM主导系统,这进 一步推动了UG的发展。1997年10月EDS公司与Intergraph公司签 约,合并了后者的机械CAD产品,将微机版的SOLIDEDGE软件 统一到Parasolid平台上。2001年EDS公司收购I-Deas,实力进一 步增强,由此形成了一个从低端到高端,兼有Unix工作站版和 WindowsNT微机版的较完善的企业级CAD/CAE/CAM/PDM集成 系统。I-deasI-DEAS是美国SDRC公司开发的CAD/CAM软件。该公司是国际上著名 的机械CAD/CAE/CAM公司之一,在全球范围享有盛誉,国外许多著名 公司,如波音、索尼、三星、现代、福特等公司均是SDRC公司的大客 户和合作伙伴。 I-DEAS帮助工程师以极高的效率,在单一数字模型中完成从产品设 计、仿真分析、测试直至数控加工的产品研发全过程。I-DEAS是全世 界制造业用户广泛应用的大型CAD/CAE/CAM软件。 I-DEAS在CAD/CAE一体化技术方面一直雄居世界榜首,软件内含 诸如结构分析、热力分析、优化设计、耐久性分析等真正提高产品性能 的高级分析功能。SolidEdge SOLIDEDGE是真正Windows软件。它不是将工作站软件生硬 地搬到Windows平台上,而是充分利用Windows基于组件对象模 型(COM)的先进技术重写代码。SOLIDEDGE与Microsoft Office 兼容,与Windows的OLE技术兼容,这使得设计师们在使用CAD 系统时,能够进行Windows下字处理、电子报表、数据库操作等。SOLIDEDGE是基于参数和特征实体造型的新一代机械设计CAD系统,它是为设计人员专门开发的,易于理解和操作的实体造型 系统。Pro/EPro/Engineer系统是美国PTC (Parametric Technology Corporation)公司的产品。公司提出的单一数据库、参数化、基于 特征、全相关的概念改变了机械CAD/CAE/CAM的传统观念,利用 该概念开发出来的第三代Pro/E软件能将设计至生产全过程集成到一起,让所有的用户能够同时进行同一产品的设计制造工作,即实现 所谓的并行工程。Pro/Engineer系统用户界面简洁,概念清晰,符合工程人员的设 计思想与习惯。国内的Pro/E拥有很大的用户群。Catia法国达索(Dassault)公司的产品,波音737、777的开发 用的就是Catia. 世界机械CAD/CAM市场总值53亿美元,其中 出品CATIA的Dassault占23,合并后的 UGS/SDRC占22 ,PTC占14,Autodesk占8。 l该软件具有很强的曲面造型功能,集成开发环境也别具一格 ,同样,CATIA也可进行有限元分析,特别的是,一般的三维 造型软件都是在三维空间内观察零件,但是CATIA能够进行四 维空间的观察,也就是说该软件能够模拟观察者的视野进入到 零件的内部去观察零件,并且它还能够模拟真人进行装配,比 如使用者只要输入人的性别、身高等特征,就会出现一个虚拟 装配的工人。 SolidWorks是达索集团推出的基于Windows的机械设计软件。该公司提 倡的“基于Windows的CAD/CAE/CAM/PDM桌面集成系统“是以Windows 为平台,以SolidWorks为核心的各种应用的集成,包括结构分析、运动分 析、工程数据管理和数控加工等。 SolidWorks是微机版参数化特征造型软件的新秀,该软件价格只有工作站 版的相应软件价格的1/41/5。 SolidWorks是基于Windows平台的全参数化特征造型软件,它可以十分 方便地实现复杂的三维零件实体造型、复杂装配和生成工程图。图形界面友 好,用户上手快。该软件可以应用于以规则几何形体为主的机械产品设计及 生产准备工作中,其价位适中。 SolidWorks1、SE是UGS公司的产品,内核Parasolid也是UGS公司的产品,版权属于自己 所有;SW使用的也是UGS公司的Parasolid内核,所以SW没有自己的版权(可 以在SW界面中的“帮助”下拉菜单下打开“关于SolidWorks”中看到“本软 件部分版权属于UGS公司所有,并属于其资产所有”)。 2、功能差别也很大,比如:国标程度、板金、大装配、工程图、设计灵活 性等等SE都极大的优于SW。此处举一例如下:SE可以读取其它三维软件模型 并可以任意编辑、更改。完全变成了自己模型;sw做不到,sw读取其它软件 的模型后变成了一个无法编辑的死疙瘩。 3、对于企业来说需要的是从设计、工艺、分析、加工到数据管理的整体方 案,SE属于UGS公司Velocity series中的设计部分,以后企业的扩展、升级 都非常方便。sw只能提供一个设计和简单的分析。 SE与SW的区别 Cimatron CAD/CAM系统是以色列Cimatron公司的 CAD/CAM/PDM产品,这套软件的针对性较强,被更多的应用到模具开发设计中,该软件能够给应用者提供一套全面的 标准模架库,方便于使用者进行模具设计中的分型面、抽芯 等工作,而且在操作过程中都能进行动态的检查,可以说该 软件在模具设计领域是非常出色的,国内南方的一些模具企 业都在使用这套软件,但由于它针对的专业性强,因此 Cimatron更多的被应用于模具的生产制造业,而其他行业的使用者较少,另外该软件的价格相对较贵。CimatronMDT是Autodesk公司在PC平台上开发的三维机械CAD系统。它以 三维设计为基础,集设计、分析、制造以及文档管理等多种功能为 一体;为用户提供了从设计到制造一体化的解决方案。 MDT主要功能特点如下:()基于特征的参数化实体造型。用户可十分方便地完成复杂三维 实体造型,可以对模型进行灵活地编辑和修改。 () 可以构造各种各样的复杂曲面,以满足如模具设计等方面对 复杂曲面的要求。()可以比较方便地完成几百甚至上千个零件的大型装配。()MDT提供相关联的绘图和草图功能,提供完整的模型和绘图 的双向联结。MDTAutoCAD是Autodesk公司的主导产品。Autodesk公司是世界 第四大PC软件公司。目前在CAD/CAE/CAM工业领域内,该公司是拥有全球用户量最多的软件供应商,也是全球规模最大的基于 PC平台的CAD和动画及可视化软件企业。AutoCAD是当今最流行的二维绘图软件,它在二维绘图领域拥 有广泛的用户群。AutoCAD有强大的二维功能,同时有部分三维 功能。在许多实际应用领域(如机械、建筑、电子)中,一些软件开 发商在AutoCAD的基础上已开发出许多符合实际应用的软件。AutoCAD国内软件简介1.高华CAD 高华CAD是由北京高华计算机有限公司推出的CAD产品 。该公司是由清华大学和广东科龙(容声)集团联合创建的 一个专门从事CAD/CAM/PDM/MIS集成系统的研究、开 发、推广、应用、销售和服务的专业化高技术企业。高华CAD曾获第二届全国自主版权CAD支撑软件评测第 一名。 2CAXA电子图板和CAXA-ME制造工程师 CAXA电子图板和CAXA-ME制造工程师软件的开发与销 售单位是北京北航海尔软件有限公司(原北京航空航天大 学华正软件研究所)。该公司是从事CAD/CAE/CAM软件 与工程服务的专业化公司。 国内软件简介3金银花系统金银花(Lonicera)是国家科委863/CIMS主题在“九五”期 间科技攻关的最新研究成果。目前金银花系统的系列产品 包括:机械设计平台MDA、数控编程系统NCP、产品数据 管理PDS、工艺设计工具MPP。 4.开目CAD 开目CAD是华中理工大学机械学院开发的具有自主版权的 基于微机平台的CAD和图纸管理软件,它面向工程实际, 模拟人的设计绘图思路,操作简便,机械绘图效率比 AutoCAD高得多。开目CAD支持多种几何约束种类及多 视图同时驱动,具有局部参数化的功能。开目CAD适合我 国设计人员的习惯,是全国CAD应用工程主推产品。之一两种主要的建模内核l现在的几何造型系统的内核主要有两种 Parasolid 和 ACIS l 应用Parasolid的有:EDS-Unigraphics , SolidWorks,SolidEdge,ECAD, Siemens-Nixdorf,General Motors, PDAl应用ACIS的软件则包括AutoCAD, Microstation,Mechanical Desktop Design等。线框建摸自由曲面建摸特征实体建摸参数化实体建摸变量化实体建摸1、建摸技术:平面线框&三维线框3、模型类型:三维曲面三维实体2、常见代表软件:CADAM AutoCADCADAM MasterCAM DelCAMPRO/E CATIA I-Deals UGII复合建摸MDT SolidWork SolidEdge软件分析比较Pro/E介绍Pro/ENGINEER软件的集成制造技术模具CAD/CAE/CAM系统的集成关键是 建立单一的图形数据库、在CAD、CAE、 CAM,各单元之间实现数据的自动传递与 转换,使CAM、CAE阶段完全吸收CAD阶 段的三维图形,减少中间建模的时间和误差 ;借助计算机对模具性能、模具结构、加工 精度、金属液体在模具中的流动情况及模具 工作过程中的温度分布情况等进行反复修改 和优化,将问题发现于正式生产前,大大缩 短制模具时间,提高模具加工精度。Pro/ENGINEER 软件采用面向对象的统 一数据库和参数化造型技术,具备概念设计 、基础设计和详细设计的功能,为模具的集 成制造提供了优良的平台。Pro/E介绍Pro/ENGINEER的并行工程技术在模具中应用模具是面向定单式的生产方式,属于单件生产,制造过程复杂,要求 交货时间短。如果利用CAD、CAM单元技术制造模具,制造精度低、周期 长,为了解决上述难题,我们将并行工程技术引入到模具制造过程中。所谓并行工程是设计工程师在进行产品三维零件设计时就考虑模具的成型 工艺、影响模具寿命的因素,并进行校对、检查,预先发现设计过程的错误 。在初步确立产品的三维模型后,设计、制造及辅助分析部门的多位工程师 同时进行模具结构设计、工程详图设计、模具性能辅助分析及数控机床加工 指令的编程,而且每一个工程师对产品所做的修改可
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