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1、三维CAD技术发展及基础知识,哈尔滨工业大学华德应用技术学院汽车与机电技术系席振鹏,三维CAD软件的发展三维CAD软件的特点常见三维CAD软件介绍三维CAD基础知识ProE特点,CAD即计算机辅助设计（Computer Aided Design,CAD），其概念和内涵正在不断地发展中。1972年10月，国际信息处理联合会（IFIP）在荷兰召开的“关于CAD原理的工作会议”上给出如下定义：CAD是一种技术，其中人与计算机结合为一个问题求解组，紧密配合，发挥各自所长，从而使其工作优于每一方，并为应用多学科方法的综合性协作提供了可能。CAD是工程技术人员以计算机为工具，对产品和工程进行设计、绘图、造
2、型、分析和编写技术文档等设计活动的总称。,二维CAD技术时代,以AutoDesk公司AutoCAD软件为代表的二维CAD软件，以绘制工程图为目标，完成设计，CAD定义为计算机辅助绘图AutoCAD软件与工程实践相结合，附带机械、建筑相关功能，CAD定义为计算机辅助设计结合中国国情（GB）完成CAD基础上的汉化和开发，以CAXA电子图板为代表,三维CAD软件技术的发展,参数化设计思想的出现特征造型思想的出现CAE分析功能的出现数据库技术在三维CAD软件中应用,三维CAD相关软件介绍,上层：CATIA、UG中层：ProE下层：SolidWorks、SolidedgeCAE分析软件：Ansysis等
3、CAM软件：SmartCAM、MasterCAM,CATIA航空航天、汽车,UG电子模具制造业,PLM产品全生命周期管理,PLM，全称Product Lifecycle Management，PLM是一种企业信息化的商业战略。它实施一整套的业务解决方案，把人、过程和信息有效地集成在一起，作用于整个企业，遍历产品从概念到报废的全生命周期，支持与产品相关的协作研发、管理、分发和使用产品定义信息。PLM为企业及其供应链组成产品信息的框架。它由多种信息化元素构成：基础技术和标准（如XML、视算、协作和企业应用集成）、信息生成工具（如MCAD、ECAD和技术发布）、核心功能（如数据仓库、文档和内容管理、
4、工作流和程序管理）、功能性的应用（如配置管理）以及构建在其他系统上的商业解决方案。,Solidworks基于windows,Solidedge,三维模型的表示方法,线架模型曲面模型实体模型CSG方式（构建实体几何法）边界表示法,三维模型的构建方式,基本图形的构建方式拉伸旋转扫描放样工程特征的构建方法孔螺纹,三维三维设计中的基础概念,约束：基本约束：描述一个实体相对于其他实体的位置尺寸约束：用来约束各几何元素尺寸大小几何约束：用来约束各几何元素的固定联系拓扑约束：用来约束零部件的结构特征：特征就是包含工程意义的几何原型外形，任何已经被接受的的某一对象的几何、功能元素和属性，通过他们我们可以很好的
5、理解该对象的功能,参数化：将设计要求、设计原则、设计方法和设计结果用灵活可变的参数来表示。在设计过程中可以根据实际情况对设计加以更改。用轮廓来体现设计思想尺寸驱动合理性检查单一数据库,实体模型：真实自顶向下：自下而上的设计方法，即先设计零件然后搭积木式地进行装配设计。而新的设计需求要求CAD系统还要支持自顶向下（Top-down）的设计方法，并且也可混合使用这两种设计方法。,顺向工程：工业产品的开发均是循著序列严谨的研发流程，从功能与规格的预期指标确定开始，构思产品的零组件需求，再由各个元件的设计、制造以及检验零组件组装、检验整机组装、性能测试等程序来完成。每个元件都保留有原始的设计图，此设计
6、图目前已广用CAD图档来保存。每个元件的加工也有所谓的工令图表，对复杂形状元件则以CAM软体产生NC加工档案来保存。每个元件的尺寸合格与否则以品管检验报告来记录。这些所记录的档案均属公司的智慧财产，一般通称机密(Know-how)。这种开发模式称为预定模式(Prescriptive model)，此类开发工程亦通称为顺向工程(ForWard Engineering)。对每一元件来说，其顺向工程的流程。,逆向工程：(Reverse Engineering)目前所称的逆向工程是针对一现有工件(样品或模型)利用3D数位化量测仪器准确、快速的将轮廓座标量得，并加以建构曲面、编辑、修改后，传至一般的CA
7、D/CAM系统，再由CAM所产生刀贝的NC加工路径送至CNC加工机制作所需模具，或者送到快速成型机(Rapid Prototyping)将样品模型制作出来，此一流程称为逆向工程 逆向工程可归纳为：功能导向(Functionally-oriented)、描述模式(Descriptive mode)、系统仿造(System as-is)、以及非所属数系统(Non-legacy system)。,ProE软件的特点,ProE包含实体模型、产品组装、工程图制作、模具设计、电路设计、管路设计、钣金设计、铸造设计、NC数控加工、逆向工程、焊接设计、有限元分析等功能模块。ProE是一个集参数化、基于特征的实体模型系统广泛应用于机械设计、模具设计、3C等行业。,三维软件造型设计的基本过程,绘制草绘截面（绘制及约束）创建基础特征（拉伸、旋转等）创建工程特征（孔、肋等）赋予材料特征工程分析,
