CAD/CAM技术的应用及发展

周爱霞

摘要:CAD/CAM技术在机械制造行业中的应用非常广泛,制约着我们机械设计行业的发展。针对我国制造业的现状,分析了CAD/CAM技术的应用情况,并且探讨了该技术未来的发展趋势及其对我国机械制造业的重要意义。

关键词:CAD/CAM发展趋势应用

中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)06(c)-0011-01

CAD/CAM技术起源于航空和军事工业,并且随着计算机科学的发展迅速在全球机械行业中得到广泛的应用。CAD/CAM的应用大大提高了产品的设计质量,缩短了产品的设计周期。CAD/CAM技术的应用是我国机械行业赢得市场竞争力非常重要的工具,因此研究其现有技术以及未来的发展趋势对加快机械行业CAD/CAM技术的发展有着非常重要的意义。

1 CAD/CAM定义以及特点

CAD的全名是computer aided design即计算机辅助设计,CAM的全名是computer aided manufacturing即计算机辅助制造。其中CAD技术着重于设计,它利用计算机的快速数据处理技术以及大量的存储能力与人类特有的逻辑判断能力、综合分析能力相结合,从而加快产品的开发速度,缩短产品的设计和制造周期。该技术的应用在提高产品设计质量的同时也增强了企业的市场竞争力。CAM着重产品的制造,其功能主要是选择加工工具,得到加工时的加工路径以及干涉的检查和仿真加工。CAM适用于小批量、高精度以及对产品的加工一致性要求较高的产品的加工。

2 CAD/CAM技术的应用现状

目前市场上CAD/CAM软件有很多种,其中CAD、solidworks、UG、Pro/E、CATIA和Inventor的应用较为广泛。但是在国内外的应用有着很大的差别,下面将分别介绍CAD/CAM在国内外的使用状况。

CAD/CAM在国外的应用较早,主要用于产品的设计开发和工程的设计。在美国从事CAD/CAM系统开发和销售的公司有几千家,销售量也在以每年20%～30%的速度增长[1]。20世纪50年底第一台数控铣床的应用标志着CAD技术应用的开始;20世纪60年代,自动编程语言APT的诞生使得CAD和CAM产生了最初的集成,MIT人机对话图形通信系统论文的宣读,标志着交互式CAD的开端[2];20世纪70年代,进入CAD/CAM的早期实用阶段,主要用于机械、建筑以及船舶和电子等大中型企业中,比较著名的系统有英国的Romuous系统;80年代起计算机技术有了大幅度的提高,CAD/CAM技术向着实体造型和特征建模方向发展,随着工程数据库的发展,商品化的软件也在这时相运而生;到90年代,该技术已经向着更加智能化、标准化和集成化的方向发展,并且在各个相关行业中得到了广泛的应用。

20世纪60年代我国才开始从国外引进该技术,直到70年代才开始应用,但是由于计算机水平水平的限制,该技术仅仅被用来做产品设计时的分析计算。90年代我国开始自主开发CAD/CAM软件,并且得到了快速的发展。据统计1992年申报参加CAD软件测评的企业超过350家,经过不断的发展和市场竞争,CAD软件的功能日臻完善。但是到99年申报测评的CAD软件已经不多于5家企业,这时国内软件与国外软件共同分割市场;进入21世纪,国家政策的改变,使得我国制造业开始具备在现有软件的基础上根据自身企业的特点,开发适合自身使用的计算机辅助设计/制造/管理系统,从而国内CAD产品也向着产业化、系统化和集成化的方向发展[3]。

3 CAD/CAM技术的发展趋势

计算机技术的发展为CAD/CAM技术的的发展提供了有利的条件,使其向着集成化、智能化和标准化的方向发展。

3.1 集成化

集成化是指为企业提供一体化的解决方案,最大限度的实现企业信息的共享。从广义层次上,集成化是将CAD技术的计算方法以及其功能模块做成芯片,从而有效的提高CAD系统运行的效率。

3.2 智能化

智能化一直是人们追求的目标,让机器把人类从繁重的体力和脑力劳动中解放出来。人们追求的智能CAD不仅仅是将智能技术与CAD技术的简单结合,而是用信息技术来表达和模拟人类的思维模型,为人类提供一种全新的设计理论和设计方法。

3.3 标准化

目前市场上CAD软件多种多样,其软件间的兼容性和一致性是该技术发展首要要解决的问题,只有依靠标准化技术才能完全解决不同系统间相互兼容的问题。目前,CAD技术的标准化已经基本完成,且建立了面向应用的标准零件库,并且正向着理化工程设计的方向发展。

3.4 开放性

该软件的开放性主要是指其在用户接口、信息交换和开发环境方面的开放性。目前市场上应用的软件都为用户预留了二次开发的相关接口,从而方便用户定制更适合自己产品的CAD系统。CAD的开放性还要求供应商向用户提供面向不同行业和企业的专用软件和相关数据库。

4 我国机械行业CAD/CAM技术的不足之处

我国CAD技术的发展相对较晚,但是经过几十年的发展,该技术应该在机械行业中广泛的应用。但是我国CAD/CAM软件不论是从产品的开发还是软件的商品化程度都与发达国家还有非常大的差距。我国机械行业还仅仅停留在用CAD画图的阶段,并没有充分利用该软件的各项功能,使得其效益不能得到很好的发挥。另外使用人员的水平参差不齐,缺少比较合适的教学平台,因此我国的CAD水平还处在向集成化和商品化的过渡时期。

5 结语

CAD/CAM是用计算机代替人工设计和制造的过程,其应用是机械设计行业的一次重大变革。但是它的发展离不开计算机硬件和软件的发展,随着先进制造技术的发展,它会向着更加智能的方向进步。

参考文献

[1] 蒋志强,马幼鸣,等.论CAD/CAM技术的发展应用策略.郑州航空工业管理学院学报,1994年第4期.

[2] 余乃泽.机械CAD/CAM的发展应用和推广.信阳工业学校,教学实践与管理.

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