CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展

周愛霞

摘要:CAD/CAM技術(shù)在機械制造行業(yè)中的應(yīng)用非常廣泛,制約著我們機械設(shè)計行業(yè)的發(fā)展。針對我國制造業(yè)的現(xiàn)狀,分析了CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用情況,并且探討了該技術(shù)未來的發(fā)展趨勢及其對我國機械制造業(yè)的重要意義。

關(guān)鍵詞:CAD/CAM發(fā)展趨勢應(yīng)用

中圖分類號:TP391 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)06(c)-0011-01

CAD/CAM技術(shù)起源于航空和軍事工業(yè),并且隨著計算機科學(xué)的發(fā)展迅速在全球機械行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。CAD/CAM的應(yīng)用大大提高了產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量,縮短了產(chǎn)品的設(shè)計周期。CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用是我國機械行業(yè)贏得市場競爭力非常重要的工具,因此研究其現(xiàn)有技術(shù)以及未來的發(fā)展趨勢對加快機械行業(yè)CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展有著非常重要的意義。

1 CAD/CAM定義以及特點

CAD的全名是computer aided design即計算機輔助設(shè)計,CAM的全名是computer aided manufacturing即計算機輔助制造。其中CAD技術(shù)著重于設(shè)計,它利用計算機的快速數(shù)據(jù)處理技術(shù)以及大量的存儲能力與人類特有的邏輯判斷能力、綜合分析能力相結(jié)合,從而加快產(chǎn)品的開發(fā)速度,縮短產(chǎn)品的設(shè)計和制造周期。該技術(shù)的應(yīng)用在提高產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量的同時也增強了企業(yè)的市場競爭力。CAM著重產(chǎn)品的制造,其功能主要是選擇加工工具,得到加工時的加工路徑以及干涉的檢查和仿真加工。CAM適用于小批量、高精度以及對產(chǎn)品的加工一致性要求較高的產(chǎn)品的加工。

2 CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前市場上CAD/CAM軟件有很多種,其中CAD、solidworks、UG、Pro/E、CATIA和Inventor的應(yīng)用較為廣泛。但是在國內(nèi)外的應(yīng)用有著很大的差別,下面將分別介紹CAD/CAM在國內(nèi)外的使用狀況。

CAD/CAM在國外的應(yīng)用較早,主要用于產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)和工程的設(shè)計。在美國從事CAD/CAM系統(tǒng)開發(fā)和銷售的公司有幾千家,銷售量也在以每年20%～30%的速度增長[1]。20世紀50年底第一臺數(shù)控銑床的應(yīng)用標志著CAD技術(shù)應(yīng)用的開始;20世紀60年代,自動編程語言APT的誕生使得CAD和CAM產(chǎn)生了最初的集成,MIT人機對話圖形通信系統(tǒng)論文的宣讀,標志著交互式CAD的開端[2];20世紀70年代,進入CAD/CAM的早期實用階段,主要用于機械、建筑以及船舶和電子等大中型企業(yè)中,比較著名的系統(tǒng)有英國的Romuous系統(tǒng);80年代起計算機技術(shù)有了大幅度的提高,CAD/CAM技術(shù)向著實體造型和特征建模方向發(fā)展,隨著工程數(shù)據(jù)庫的發(fā)展,商品化的軟件也在這時相運而生;到90年代,該技術(shù)已經(jīng)向著更加智能化、標準化和集成化的方向發(fā)展,并且在各個相關(guān)行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。

20世紀60年代我國才開始從國外引進該技術(shù),直到70年代才開始應(yīng)用,但是由于計算機水平水平的限制,該技術(shù)僅僅被用來做產(chǎn)品設(shè)計時的分析計算。90年代我國開始自主開發(fā)CAD/CAM軟件,并且得到了快速的發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計1992年申報參加CAD軟件測評的企業(yè)超過350家,經(jīng)過不斷的發(fā)展和市場競爭,CAD軟件的功能日臻完善。但是到99年申報測評的CAD軟件已經(jīng)不多于5家企業(yè),這時國內(nèi)軟件與國外軟件共同分割市場;進入21世紀,國家政策的改變,使得我國制造業(yè)開始具備在現(xiàn)有軟件的基礎(chǔ)上根據(jù)自身企業(yè)的特點,開發(fā)適合自身使用的計算機輔助設(shè)計/制造/管理系統(tǒng),從而國內(nèi)CAD產(chǎn)品也向著產(chǎn)業(yè)化、系統(tǒng)化和集成化的方向發(fā)展[3]。

3 CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展趨勢

計算機技術(shù)的發(fā)展為CAD/CAM技術(shù)的的發(fā)展提供了有利的條件,使其向著集成化、智能化和標準化的方向發(fā)展。

3.1 集成化

集成化是指為企業(yè)提供一體化的解決方案,最大限度的實現(xiàn)企業(yè)信息的共享。從廣義層次上,集成化是將CAD技術(shù)的計算方法以及其功能模塊做成芯片,從而有效的提高CAD系統(tǒng)運行的效率。

3.2 智能化

智能化一直是人們追求的目標,讓機器把人類從繁重的體力和腦力勞動中解放出來。人們追求的智能CAD不僅僅是將智能技術(shù)與CAD技術(shù)的簡單結(jié)合,而是用信息技術(shù)來表達和模擬人類的思維模型,為人類提供一種全新的設(shè)計理論和設(shè)計方法。

3.3 標準化

目前市場上CAD軟件多種多樣,其軟件間的兼容性和一致性是該技術(shù)發(fā)展首要要解決的問題,只有依靠標準化技術(shù)才能完全解決不同系統(tǒng)間相互兼容的問題。目前,CAD技術(shù)的標準化已經(jīng)基本完成,且建立了面向應(yīng)用的標準零件庫,并且正向著理化工程設(shè)計的方向發(fā)展。

3.4 開放性

該軟件的開放性主要是指其在用戶接口、信息交換和開發(fā)環(huán)境方面的開放性。目前市場上應(yīng)用的軟件都為用戶預(yù)留了二次開發(fā)的相關(guān)接口,從而方便用戶定制更適合自己產(chǎn)品的CAD系統(tǒng)。CAD的開放性還要求供應(yīng)商向用戶提供面向不同行業(yè)和企業(yè)的專用軟件和相關(guān)數(shù)據(jù)庫。

4 我國機械行業(yè)CAD/CAM技術(shù)的不足之處

我國CAD技術(shù)的發(fā)展相對較晚,但是經(jīng)過幾十年的發(fā)展,該技術(shù)應(yīng)該在機械行業(yè)中廣泛的應(yīng)用。但是我國CAD/CAM軟件不論是從產(chǎn)品的開發(fā)還是軟件的商品化程度都與發(fā)達國家還有非常大的差距。我國機械行業(yè)還僅僅停留在用CAD畫圖的階段,并沒有充分利用該軟件的各項功能,使得其效益不能得到很好的發(fā)揮。另外使用人員的水平參差不齊,缺少比較合適的教學(xué)平臺,因此我國的CAD水平還處在向集成化和商品化的過渡時期。

5 結(jié)語

CAD/CAM是用計算機代替人工設(shè)計和制造的過程,其應(yīng)用是機械設(shè)計行業(yè)的一次重大變革。但是它的發(fā)展離不開計算機硬件和軟件的發(fā)展,隨著先進制造技術(shù)的發(fā)展,它會向著更加智能的方向進步。

參考文獻

[1] 蔣志強,馬幼鳴,等.論CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用策略.鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院學(xué)報,1994年第4期.

[2] 余乃澤.機械CAD/CAM的發(fā)展應(yīng)用和推廣.信陽工業(yè)學(xué)校,教學(xué)實踐與管理.

[3] http://jpkc.ycit.cn/jxx2/CAD/CAM/jiaoan/1.5.htm.