几何造型与图形处理 CAD的开端是以图形处理为标志的,计算机从单纯的 数值计算发展到对图形信息的处理,才真正进入工程设 计领域。 图形的输入、生成、显示、修改和输出是CAD最主要 的功能,CAD系统具备描述物体几何形状的能力和交互式 图形操作,可以使设计人员以熟悉的图形方式表达设计 思想(模具设计内容和结果都以图形显示) 人与计算机处理图形的方式不同,人有形象思维能力 能够直接处理图纸,而计算机处理图形时,要首先建立 几何形体的数字模型,即完成几何造型
2. 几何造型与图形处理 CAD的开端是以图形处理为标志的，计算机从单纯的 数值计算发展到对图形信息的处理，才真正进入工程设 计领域。 图形的输入、生成、显示、修改和输出是CAD最主要 的功能，CAD系统具备描述物体几何形状的能力和交互式 图形操作，可以使设计人员以熟悉的图形方式表达设计 思想（模具设计内容和结果都以图形显示） 人与计算机处理图形的方式不同，人有形象思维能力， 能够直接处理图纸，而计算机处理图形时，要首先建立 几何形体的数字模型，即完成几何造型
模具CAD系统实现几何造型与图形处理的途径 1)以商品化的通用图形软件为支撑软件 如利用 AUTOCAD完成二维图形的编辑、修改、输出。 利用ProE、UG、MDT、 IDEAS等三维造形系统,实现 维零件实体造型和处理 模具CAD与通用图形软件结合有两种方法: ①模具CAD为独立的设计系统,图形软件只是几何造型 与图形处理的工具,在模具CAD系统与图形软件之间, 以标准数据格式(如DⅫF,IGES等)进行信息交换 ②以通用图形软件为开发环境,进行二次开发,纳入模 具设计的内容和功能
模具CAD系统实现几何造型与图形处理的途径 1）以商品化的通用图形软件为支撑软件 如利用 AUTOCAD 完成二维图形的编辑、修改、输出。 利用 Pro/E、UG、MDT、IDEAS等三维造形系统，实现 三维零件实体造型和处理。 模具CAD与通用图形软件结合有两种方法： ① 模具CAD为独立的设计系统，图形软件只是几何造型 与图形处理的工具，在模具CAD系统与图形软件之间， 以标准数据格式（如DXF，IGES等）进行信息交换。 ② 以通用图形软件为开发环境，进行二次开发，纳入模 具设计的内容和功能
2)根据模具零件的特点,建立专用几何造型系统。 如冲裁模CAD系统中自行开发的2.5图形系统,能够 实现冲模装配图和零件图快速灵活处理,提高几何造型 与图形处理的效率。 3.工程数据的管理 模具CAD是一个信息分析处理的过程(信息输入、产 生、转换、存储和输出),模具CAD系统既要涉及到程序 的结构和算法,也涉及数据结构与管理方法。数据管理 要保证程序执行过程中有效利用标准数据,实现系统各 模块间的数据交换
2）根据模具零件的特点，建立专用几何造型系统。 如冲裁模CAD系统中自行开发的2.5D图形系统，能够 实现冲模装配图和零件图快速灵活处理，提高几何造型 与图形处理的效率。 3. 工程数据的管理 模具CAD是一个信息分析处理的过程（信息输入、产 生、转换、存储和输出），模具CAD系统既要涉及到程序 的结构和算法，也涉及数据结构与管理方法。数据管理 要保证程序执行过程中有效利用标准数据，实现系统各 模块间的数据交换
4.当前模具CAD的模式和存在问题 1)通用型CAD系统 ①设计效率低 商品化软件由于市场需要,只能提供一些通用工具,如 几何造型、绘图、强度计算等,要由设计人员交互调用。不 能根据设计对象自动组合和自动调用,自动化程度低。 ②通用图形软件不支持全过程的模具CAD 全程CAD:从产品信息输入、工艺设计、模具结构设计 到设计结果的输出的全过程设计 通用图形软件不包含“任务描述”和“分析设计”的内 容
4.当前模具CAD的模式和存在问题 1）通用型CAD系统 ① 设计效率低 商品化软件由于市场需要，只能提供一些通用工具，如 几何造型、绘图、强度计算等，要由设计人员交互调用。不 能根据设计对象自动组合和自动调用，自动化程度低。 ② 通用图形软件不支持全过程的模具CAD 全程CAD：从产品信息输入、工艺设计、模具结构设计 到设计结果的输出的全过程设计。 通用图形软件不包含“任务描述”和“分析设计”的内 容
③通用图形软件不支持“自顶向下”的设计 “自顶向下”设计:先装配后零件,由粗略到详细,反复细化 “自底向上”设计:先定义、描述、构造和细化零件的几何形状, 然后以零件模型为基础,组成装配结构,并描述零件间的装配关系。 通用图形软件设计模具,基本都是采用“自底向上”的设计方法 缺点是不符合设计者的正常思维和设计过程;在没有装配图的条件 下进行零件设计,难以协调零件间装配关系,设计效率低。 实际设计中,装配和零件同时进行,先勾画出粗略的装配结构, 再逐步细化。“自顶向下”,渐进式地完成零件和装配设计 模具是各种功能零件的组合体(工作零件、定位零件、导向零件、 固定零件等),模具设计要保证功能的整体性和装配关系的整体性
③ 通用图形软件不支持“自顶向下”的设计 “自顶向下”设计：先装配后零件，由粗略到详细，反复细化。 “自底向上”设计：先定义、描述、构造和细化零件的几何形状， 然后以零件模型为基础，组成装配结构，并描述零件间的装配关系。 通用图形软件设计模具，基本都是采用“自底向上”的设计方法。 缺点是不符合设计者的正常思维和设计过程；在没有装配图的条件 下进行零件设计，难以协调零件间装配关系,设计效率低。 实际设计中，装配和零件同时进行，先勾画出粗略的装配结构， 再逐步细化。“自顶向下”，渐进式地完成零件和装配设计。 模具是各种功能零件的组合体（工作零件、定位零件、导向零件、 固定零件等），模具设计要保证功能的整体性和装配关系的整体性