cad-cae-cam的发展综述总结

汇报人：xx专业：机械工程时间：2014/4/20第1章CAD/CAE/CAM的系统概述第2章化工机械行业简述第3章CAD/CAE/CAM在化工产品中应用第4章发展趋势展望概念CAD：计算机辅助设计（CAD）技术是在产品开发过程中使用计算机系统辅助产品创建、修改、分析和优化的有关技术。这样，任何嵌入了计算机图形学的计算机程序和在设计过程中使工程设计变得容易进行的应用程序，都归类为CAD软件。CAE：计算机辅助工程（CAE）技术是使用计算机系统来分析CAD几何模型，允许设计者模拟并研究产品的行为，以便进行改进和优化产品设计。CAM：计算机辅助制造（CAM）技术是将计算机系统直接或间接地应用于计划、管理和控制生产作业的有关技术。同时,CAM具有机器人编程功能，使机器人可以在加工单元内进行作业，为数控机床选择刀具、定位工件等。CAD技术的产生与发展20世纪60年代初：形成期,美国麻省理工学院MIT开发了名为Sketchpad的计算机交互图形处理系统，形成了最初的CAD概念20世纪60年代初到70年代中期：发展期。CAD从封闭的专用系统走向商品化，以二维、三维线框造型为主，仅包含几何信息，产品有美国通用汽车公司的DAC-1，洛克希德公司的CADAM系统20世纪70年代后期到80年代末：快速发展期。开发了实体造型技术、参数化造型技术、变量化设计技术，形成了大型CAD软件系统，如I-DEAS，Pro/ENGINEER等，开始了广泛应用90年代开始，进入全面应用阶段CAE技术的产生与发展20世纪60~70年代，CAE技术处在探索发展阶段。这一时期的有限元技术主要针对结构分析问题进行发展，以解决航空航天技术发展过程中所遇到的结构强度、刚度以及模拟实验和分析问题。1963年Dr.RichardMacNeal和Mr.RobertSchwndler投资成立MSC公司，开发了称之为SADSAM的结构分析软件20世纪70~80年代是CAE技术蓬勃发展时期。开发了机械系统仿真软件ADAMS、结构非线性分析软件ABAQUS等20世纪90年代是CAE技术成熟壮大阶段。CAE软件发展商积极发展与各CAD软件的专用接口并增强软件的前后置处理能力CAM技术的产生与发展1952年MIT试制成功世界上第一台数控铣床，开发了APT自动编程系统20世纪70年代末以后，开发了CATIA、EUCLID、UGNX、INTERGRAPH、Pro/ENGINEER、MasterCAM及NPU/GNCP等系统，解决了几何造型、零件几何形状的显示，交互设计、修改及刀具轨迹生成，走刀过程的仿真显示、验证等问题20世纪80年代是CAM技术迅速发展的时期，得CAM技术得到了广发应用。同时发展了CAPP、CAQ等技术，推动了CIMS的发展从20世纪90年代起，CAM技术向标准化、集成化、智能化的方向发展CAD/CAE/CAM系统的组成CAD/CAE/CAM系统的硬件产品集成设计开发过程CAD/CAE/CAM的系统概述产品集成设计开发实例化工机械行业简述概念化学工业生产中所用的机器和设备的总称。化工生产中为了将原料加工成一定规格的成品，往往需要经过原料预处理、化学反应以及反应产物的分离和精制等一系列化工过程，实现这些过程所用的机械，常常都被划归为化工设备。化工机械行业简述主要分类①化工机器。指主要作用部件为运动的机械，如各种过滤机，破碎机，离心分离机、旋转窑、搅拌机、旋转干燥机以及流体输送机械等。②化工设备。指主要作用部件是静止的或者只有很少运动的机械，如各种容器（槽、罐、釜等）、普通窑、塔器、反应器、换热器、普通干燥器、蒸发器，反应炉、电解槽、结晶设备、传质设备、吸附设备、流态化设备、普通分离设备以及离子交换设备等。化工机械的划分是不严格的，一些流体输送机械（如泵、风机和压缩机等）在化工部门常被称作化工机械，但同时它们又是各种工业生产中的通用机械。化工机械行业简述设备特点（1）涉及的能量形式多种多样，相互间转换过程也较复杂，最常见的能量形式有热能，机械能，化学能、电磁能等；（2）工质性质多变，如其组成、组分及其相态的多变等；（3）运行工况域十分宽阔，操作参数特殊，如高低压、高低转速、高低温、高低粘度等；（4）具有优良的适应不同化学性质要求的特点。大体上可以分为化工设备和化工机器两类。化工设备包括各种容器如热交换器、塔器、反应器等。其主要作用部件一般是静止的。或者只有很少运动的。化工机械包括离心机、过滤机、破碎机、旋转窑和旋转干燥机等。其主要作用部件是经常运动的，如各专用泵、压缩机、运输机等。都具有化工机械的特点。化工机械行业简述国内现状化工机械行业长期处于亏损边缘，现代大型石油化工装备大量进口是造成行业经济效益低下的主要原因之一。但是，化工机械在2004年出现产销两旺的爆发行情，一举扭转了全行业亏损局面。据测算，“十一五”期间及2020年前中国机械工业年均增速仍将达12%~15%，但机械工业各子行业发展将呈现分化趋势。以石化通用装备等为主的重大技术装备和以数控机床为代表的高技术装备制造业，将继续保持高速增长。化工机械在启动时，电机的电流会比额定高5-6倍的，不但会影响电机的使用寿命而且消耗较多的电量.系统在设计时在电机选型上会留有一定的余量，电机的速度是固定不变，但在实际使用过程中，有时要以较低或者较高的速度运行，因此进行变频改造是非常有必要的。变频器可实现电机软启动、通过改变设备输入电压频率达到节能调速的目的，而且能给设备提供过流、过压、过载等保护功能。CAD/CAE/CAM在化工产品中应用目前，产品制造正向着高质量、高效率和低成本方向发展,产品轻小化,功能多样化,零件复杂化使得人们不断的寻求更方便,更完善的设计途径、加工方法与工艺,尽可能的优化零件的各技术参数与结构特征。CAD/CAM/CAE系统的开发与应用为现代制造与加工领域带来了新的技术革新。化工设备在生产过程中承受多种外力的作用,因此其零部件要能够确保生产的安全,满足各种工况的要求,具有好的设计结构以及长的使用寿命。CAD/CAM/CAE技术能够对化工设备中各零部件进行合理的结构设计与分析,进行动态仿真以及性能评定等,确保化工设备具有良好CAD/CAE/CAM在化工产品中应用CAD在化工产品中应用proe、UG作为集CAD/CAM/CAE于一体的大型高级软件在世界制造领域得到了广泛的应用,倍受企业界与科研院校的青睐。以高级软件UG对化工设备中的通用零部件椭圆形封头进行三维设计为例,简单介绍CAD/CAM软件在化工设备中的应用。如：封头作为化工设备中的通用零部件,其相关类型已有系列化标准。椭圆形封头作为封头中的一种,其应用广泛,并且我国有关部门制定了以内外径作为公称直径的椭圆形封头标准系列。CAD/CAE/CAM在化工产品中应用椭圆形封头的三维设计过程是先根据相关参数，绘制椭圆形封头轮廓曲线,然后利用旋转或拉伸功能生成三维实体。其具体过程如图所示。CAD/CAE/CAM在化工产品中应用CAE在化工产品中应用右图利用ansys软件对设计的压力容器进行有限元分析按“第四强度理论”后得到的应力云图CAD/CAE/CAM在化工产品中应用CAM在化工产品中应用CAM中的核心技术是数控技术，编制零件加工程序是数控技术应用的重要环节，靠手工编程无法满足复杂零件数控加工的需求，CAM系统仅以CAD模型的局部几何特征为目标对象的基本处理形式，已经成为智能化、自动化水平进一步发展的制约因素。只有采用面向模型、面向工艺特征的CAM系统，才能够突破CAM自动化、智能化的现有水平。随着CAM的发展，可以利用CAD、Pro/E所完成的图形进行编程，然后利用数控车床对产品进行加工，其中包括的数控床有数控车床、铣床、钻床、磨床以及齿轮机床等。发展趋势展望随着科技的发展，人们越来越依靠计算机来设计产品，然后利用软件对性能进行分析，从而这方面的研究将也是越来越繁荣的，因而其发展前景是光明的。因而，挖掘出最新的发展趋势，将对我们四川理工学院机械化工领域的课题研究起到指向性的作用。