易茜

東南大學(xué)成賢學(xué)院，江蘇 南京 210088

在計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展的今天，CAD/CAM技術(shù)在造船、汽車(chē)等各行各業(yè)得到廣泛應(yīng)用，不過(guò)目前仍有部分中小企業(yè)對(duì)其沒(méi)有足夠重視，CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用程度較低。

1 CAD/CAM概述

在科技不斷進(jìn)步的今天，CAD/CAM系統(tǒng)軟件受到更多重視，這一軟件的主要功能是對(duì)計(jì)算機(jī)硬件以及軟件資源進(jìn)行管理，其系統(tǒng)內(nèi)包含三個(gè)主要系統(tǒng)：操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)以及編譯系統(tǒng)，每個(gè)系統(tǒng)都有其獨(dú)特的作用。具體使用的操作系統(tǒng)都有各自的特征，尤其是當(dāng)前廣泛應(yīng)用的Windows等系統(tǒng)，滿足了企業(yè)生產(chǎn)的多種需求。UNIX操作系統(tǒng)主要用于工作站，具有重要作用，而蘋(píng)果系統(tǒng)使用的是Mac操作系統(tǒng)。編譯系統(tǒng)主要是借助高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序，從而形成能進(jìn)一步使用的可執(zhí)行語(yǔ)言，高級(jí)語(yǔ)言主要包含了C/C++、Basic、Prolog等[1]。

2 CAD/CAM系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 CAM數(shù)據(jù)庫(kù)

在使用CAD/CAM技術(shù)的同時(shí)，需要重視數(shù)據(jù)庫(kù)的作用，尤其是隨著信息時(shí)代的發(fā)展，越來(lái)越多的信息需要存儲(chǔ)，CAM數(shù)據(jù)庫(kù)可以及時(shí)確定信息，并且可以對(duì)其進(jìn)行保存，在生產(chǎn)過(guò)程中提供重要的信息和數(shù)據(jù)，此外還可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而保證產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，提高管理效率。

2.2 生產(chǎn)管理

數(shù)據(jù)程序編制完成后還需要進(jìn)行下一步的工作，具體表現(xiàn)在信息錄入等環(huán)節(jié)。零部件加工數(shù)據(jù)需要錄入以及儲(chǔ)存。生產(chǎn)各環(huán)節(jié)都需要有序進(jìn)行，各部門(mén)根據(jù)調(diào)度程序進(jìn)行加工，從而保證生產(chǎn)的完成[2]。在調(diào)度的過(guò)程中需要注意調(diào)度的程度，及時(shí)接收有關(guān)的生產(chǎn)程序，之后要完成相關(guān)的生產(chǎn)計(jì)劃。其主要的步驟是：第一，生產(chǎn)全過(guò)程都需要進(jìn)行監(jiān)督，注意對(duì)零部件生產(chǎn)情況進(jìn)行科學(xué)把關(guān)，要求安排相關(guān)人員負(fù)責(zé)管理；第二，不同數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行情況需要進(jìn)行監(jiān)督，及時(shí)處理問(wèn)題；第三，注意將生產(chǎn)時(shí)間和計(jì)劃時(shí)間做相應(yīng)的對(duì)比，從而了解其差異，及時(shí)做出相應(yīng)的調(diào)整；第四，注意機(jī)床和其他設(shè)備系統(tǒng)的問(wèn)題，注意保養(yǎng)和維修，減少生產(chǎn)過(guò)程中的損失，確定機(jī)床生產(chǎn)中的負(fù)荷以及排列計(jì)劃，等待零件程序得到確定，再將緩沖器中的信息傳至數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)單元。

3 CAD/CAM技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)與加工中的應(yīng)用

3.1 CAD/CAM技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在CAD/CAM技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，市場(chǎng)上也逐漸出現(xiàn)越來(lái)越多的CAD/CAM技術(shù)軟件，每種軟件都有自己的特色，在各自的領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。實(shí)體建模能力以及數(shù)控加工能力也是CAD/CAM商品化的關(guān)鍵技術(shù)之一，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，這一技術(shù)起到了重要的作用，受到用戶(hù)的關(guān)注。CAD/CAM軟件的使用可以提高產(chǎn)品加工效率，減少設(shè)備損壞，所以有關(guān)應(yīng)用需要得到重視。

3.1.1 零件的建模設(shè)計(jì)

零件生產(chǎn)是機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，需要引起足夠的重視。零件生產(chǎn)的建模設(shè)計(jì)可以及時(shí)確定零件特征。在這一過(guò)程中要注意方法的合理選擇，才能保證最終的零件設(shè)計(jì)符合生產(chǎn)的要求。零件和特征之間的關(guān)系表現(xiàn)出一定的層次性，設(shè)計(jì)人員不僅要具備專(zhuān)業(yè)的技術(shù)，更需要具備一定的想象力，注意綜合各種零件設(shè)計(jì)方法，采用合理的零件建模技巧，從而提高建模的靈活性，不斷提高生產(chǎn)效率，保證生產(chǎn)質(zhì)量[3]。

3.1.2 裝配建模設(shè)計(jì)

機(jī)械設(shè)計(jì)制造環(huán)節(jié)復(fù)雜，一些機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)需要借助零部件的組裝才能完成，而且在組裝之后才能形成完整的機(jī)器，滿足機(jī)械生產(chǎn)的需求。在復(fù)雜機(jī)器組裝的環(huán)節(jié)要注意零部件的組合，注意復(fù)雜零部件可以作為機(jī)器的局部，也就是作為機(jī)器的層次性描述。以這種描述的方式來(lái)看零部件的組合，有利于機(jī)器制造。在計(jì)算機(jī)上設(shè)計(jì)零部件的組合，這一過(guò)程主要是裝配建模和設(shè)計(jì)，記錄裝配系統(tǒng)和零部件之間的關(guān)系。

3.2 CAD/CAM技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用

CAD/CAM技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用主要是針對(duì)產(chǎn)品加工以及制造的相關(guān)工序，尤其是為保證工作的順利完成，需要做好工藝設(shè)計(jì)、零部件加工的數(shù)控編程以及零件裝配編程等準(zhǔn)備工作。在工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要明確零件加工順序以及相關(guān)方法，保證零件加工的安全性和操作效率。傳統(tǒng)加工方法不僅要求工作人員具備專(zhuān)業(yè)能力和一定經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也要重視機(jī)械工具的使用，將經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫(kù)，采用人機(jī)對(duì)話的方式完成相關(guān)操作。而且隨著社會(huì)不斷發(fā)展以及科技進(jìn)步，人們對(duì)于機(jī)械加工和生產(chǎn)也提出更高的要求，不僅要縮短加工周期，還要保證產(chǎn)品的質(zhì)量，但是使用CAD/CAM技術(shù)可以更有效地保證生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

4 CAD/CAM技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域的發(fā)展方向

4.1 集成化

CAD/CAM技術(shù)發(fā)展的一個(gè)特點(diǎn)是集成化，主要指的是其將CAD、CAE、CAPP、CAM以及PPC等各種功能不同的軟件進(jìn)行結(jié)合，從而選擇統(tǒng)一的執(zhí)行程序來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的交換、共享以及處理等，確保在系統(tǒng)內(nèi)有足夠暢通的信息，以此保證系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。結(jié)合國(guó)內(nèi)外的有關(guān)經(jīng)驗(yàn)分析，CAD系統(tǒng)的效益通常是借助CAM和PPC系統(tǒng)而體現(xiàn)的。如果PPC系統(tǒng)缺少CAD、CAM的支持，就會(huì)缺少有效的數(shù)據(jù)，影響系統(tǒng)的運(yùn)行，無(wú)法保證計(jì)劃的執(zhí)行，影響生產(chǎn)的效益，因此未來(lái)的機(jī)械化設(shè)計(jì)制造還需要依靠CAD/CAM技術(shù)才能取得更好的效益。

4.2 網(wǎng)絡(luò)化

隨著網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的不斷發(fā)展，制造業(yè)的發(fā)展也將逐漸變得“全球化”，而且從最開(kāi)始的產(chǎn)品分析設(shè)計(jì)、零部件的加工到后期的營(yíng)銷(xiāo)，整個(gè)過(guò)程都會(huì)逐漸“全球化”。CAD/CAM技術(shù)的使用及其網(wǎng)絡(luò)化，可以讓設(shè)計(jì)人員在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過(guò)程中提高處理速度，不斷優(yōu)化工作計(jì)劃，支持敏捷制造的制造計(jì)劃以及控制應(yīng)用系統(tǒng)等。

4.3 智能化

人工智能在CAD中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在知識(shí)工程的引入以及發(fā)展專(zhuān)家CAD系統(tǒng)，這種CAD系統(tǒng)的使用可以提高系統(tǒng)的邏輯推理和判斷能力，綜合專(zhuān)家的經(jīng)驗(yàn)，為設(shè)計(jì)者提供更加全面的指導(dǎo)。結(jié)合相關(guān)實(shí)例做出相應(yīng)判斷，可以及時(shí)縮小探索范圍，縮短設(shè)計(jì)和研發(fā)時(shí)間等，有效解決問(wèn)題。

5 結(jié)論

綜上所述，CAD/CAM技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用具有重要價(jià)值和意義，企業(yè)可以根據(jù)自身發(fā)展特點(diǎn)，選擇不同的CAD/CAM軟件。隨著科技的不斷進(jìn)步，這一技術(shù)也將受到更多關(guān)注，在機(jī)械加工生產(chǎn)中也會(huì)起更大的作用。