CAD、CAM论文 我国机械CAD／CAM技术应用现状及发展趋势.doc

CAD/CAM技术课程论文学生姓名： 我国机械CADCAM技术应用现状及发展趋势 摘要：CAD/CAM技术作为一门多学科综合性技术，近几十年来发展迅速，对制造业产生了深远的影响。本文较全面地介绍了CAD/CAM技术在我国的应用状况,针对现阶段我国机械制造业现状，系统地分析了我国CAD/CAM发展趋势，对国内各种CAD/CAM软件的特点及其应用环境进行了分析，指出了CAD/CAM系统应用的选型原则及开发原则，阐述了CAD/CAM技术的发展及应用对我国机械制造业的意义所在。关键词：CAD/CAM 机械 发展趋势Our country mechanical CAD/CAM technology application situation and development trend Abstract: the CAD/CAM technology as a multidisciplinary comprehensive technology, in recent decades, the rapid development of manufacturing industry has had a profound influence. This paper comprehensively introduces CAD/CAM technology application in our country situation, in view of the present situation in our country at present stage machinery manufacturing, systematically analyzes the development trend of CAD/CAM in China, all kinds of CAD/CAM software features and application environment are analyzed, and points out that the application of CAD/CAM system selection principles and development principle, the paper CAD/CAM technology development and application on the meaning of machinery manufacturing in China.Keywords: CAD/CAM machinery development trend0 前言CAD/CAM(计算机辅助设计与制造)技术产生于20世纪50年代后期发达国家的航空和军事工业中。随着计算机技术和信息技术的发展，CAD/CAM技术在全球迅速普及开来。对制造业来说，CAD/CAM是提高产品设计品质和制造品质、缩短产品开发周期，降低产品开发成本的强有力手段，已成为企业赢得市场的制胜法宝。因此，研究我国机械行业CAD/CAM技术应用现状，探讨其发展前景，对加快我国机械行业CAD/CAM技术推广应用步伐，提高我国机械制造业的国际竞争力具有深远意义。1 CAD/CAM概述CAD/CAM是先进制造技术中的重要组成部分。其中，CAD 是Computer Aided Design的英文缩写，指计算机辅助设计。狭义的计算机辅助设计是指采用计算机开展机械产品设计的技术，主要应用于计算机辅助绘图（Computer Aided Drafting），广义的计算机辅助设计指借助计算机进行设计、分析、绘图等工作，包括几何建模、装配及干涉分析DFA、制造性分析DM、产品模型的计算机辅助分析CAE等等。CAM即Computer Aided Manufacturing，指计算机辅助制造，狭义上指计算机辅助编程，即一个从零件图纸到获得数控加工程序的全过程，主要任务是计算加工走刀中的刀位点(Cutter Location Point)，包括三个主要阶段：首先是工艺处理，即分析零件图，确定加工方案，设计走刀路径等：其次是数学处理，即处理计算刀具路径上全部坐标数据；最后是自动编制出加工程序，即按数控机床配置的数控系统的指令格式编制出全部程序。 CAD/CAM将设计和工艺通过计算机有机结合起来，直接面向制造，减少中间环节。在工业发达国家，CAD/CAM的应用迅速普及，从军事工业向民用工业迅速扩展，由大型企业向中小企业推广，由高技术领域的应用向日用家电、轻工产品的设计和制造中普及。如今世界各大航空、航天及汽车等制造业巨头不但广泛采用CAD/CAM技术进行产品设计，而且还投入大量的人力物力及资金进行CAD/CAM软件的开发，以保持技术上的领先地位和国际市场上的优势。20世纪90年代以来，我国制造业在CIMS和CAD/CAM应用工程的推动下，发展相当迅速，越来越多的设计单位和企业采用CAD/CAM技术来提高设计效率、产品质量和改善劳动条件。我国从国外引进的CAD软件有好几十种，国内的一些科研机构、高校和软件公司也都立足国内,开发出了自己的CAD/CAM技术软件并投放市场,呈现出一派欣欣向荣的景象。2 我国开发的CAD/CAM软件CAD/CAM技术经过几十年的发展，先后走过大型机、小型机、工作站、微机时代，每个时代都有当时流行的CAD/CAM软件。现在，工作站和微机平台CADICAM软件已经占据主导地位，并且出现了一批比较优秀、比较流行的商品化软件。（1） HCAD：PICAD系统及系列软件是中科院凯思软件集团及北京凯思博宏应用工程公司开发的具有自主版权的CAD软件。该软件具有智能化、参数化和较强的开放性，对特征点和特征坐标可自动捕捉及动态导航；系统提供局部图形参数化、参数化图素拼装及可扩充的参数图符库；提供交互环境下开放的二次开发工具，用户可以任意增加功能或开发专业应用软件。（2） 高华CAD系列：高华CAD是由北京高华计算机有限公司推出的CAD产品。高华CAD系列产品包括计算机辅助绘图支撑系统GHDrafting、机械设计及绘图系统GHMDS、工艺设计系统GHCAPP、三维几何造型系统GHGEMS、产品数据管理系统GHPDMS及自动数控编程系统GHCAM。高华CAD也是基于参数化设计CAD/CAE/CAM集成系统，是全国CAD应用工程的主推产品之一，具有全程导航、图形绘制、明细表的处理、全约束参数化设计、参数化图素拼装、尺寸标注、标准件库、图像编辑等功能模块。（3） 开目CAD：开目CAD是华中理工大学机械学院开发的具有自主版权的、基于微机平台的CAD软件。该软件面向工程实际，模拟人的设计绘图思路，提供可直接操作的后置处理器，支持多种几何约束及多视图同时驱动，具有局部参数化的功能，能提供从设计到加工代码生成、加工仿真、代码校验等一体化的功能，同时提供设计中的过约束和欠约束的解决方案,实现了CAD/CAPP/CAM的集成，适合我国设计人员的习惯，是我国CAD应用工程主推产品之一。开目CAD主要用于汽车、电子、兵器、航空航天等领域及各行各业的复杂模具、精密零件的设计加工等。 (4) CAXA系列：CAXA是北京北航海尔软件有限公司面向我国工业界推出的包括数控加工、工程绘图、注塑模具设计、注塑工艺分析及数控机床通讯等一系列CAD/CAM/CAE软件。该软件采用了参数化和无约束两种方式，用户可任选一种或两种方法自动结合的方式，在设计的任何一个阶段，可不受约束地对以前的设计进行修改，同时可以保留参数化约束关系。它还提供了丰富的数据接口，可与几乎所有流行的CAD/CAM 软件交换数据。它能支持网络环境下的协同设计， 可以与CAXA协同管理或者其它主流CPC/PLM软件集成工作。 (5) 金银花系统：金银花(Lonicera)系统是由广州红地技术有限公司开发的基于STEP标准的CAD/CAM 系统。该软件主要应用于机械产品设计和制造，可实现设计制造一体化和自动化。该软件采用面向对象的技术，使用先进的实体建模、参数化特征造型、二维和三维一体化、SDAI标准数据存取接口的技术；具备机械产品设计、工艺规划设计和数控加工程序自动生成等功能，同时具有多种标准数据接口，如STEP、DXF等，还支持产品数据管理(PDM )。目前金银花系统的系列产品包括：机械设计平台MDA、数控编程系统NCP、产品数据管理PDS、工艺设计工具MPP。 (6) 专业性应用软件：我国在CAD/CAM专业性应用软件的开发上也取得较好的成果，国内许多高校、软件公司和企业在现有支撑软件的基础上开发出了先进的、有特色的、符合中国用户习惯的CAD/CAM软件或模块，其中有一些成果已经得到了推广和使用，例如华中科技大学l997年推出的注射模CAD/CAE/CAM集成系统HSC20，该系统以AutocAD软件包为图形支撑平台，包括模具结构设计、结构及工艺参数计算校核、塑料流动冷却等子系统；合肥工业大学也开发了基于AutoCAD与MDT的三维参数化注射模系统IPMCADV4.0。许多科研单位和企业针对其具体应用方向与对象，开发了种种插件和模块，如武汉汽车工业大学开发的基于SolidWorks的三维标准件库3DPARTLIB等。3 我国CAD/CAM技术的主要不足及趋势计算机技术日新月异，硬件更新速度很快。在这短短的十几年里，计算机分别经历了大型机、小型机、工作站、微机时代，每个新时代都出现了新的流行的CAD/CAM软件。在工作站时代，UG，Pro/Engifleer是工作站平台三维CAD/CAM软件的佼佼者，而在当今微机时代，SolidWorks在WindowsNT平台的三维CAD/CAM软件中处于领先地位。由于国外在Unix工作站平台上开发CAD/CAM软件已有一定的时间和投人，我国软件在这方面比美国等发达国家落后许多。但是在微机平台上开发CAD/CAM软件是一个全新的领域，我国与国外起点差不多，都是使用VisuaIC+、OpenGL等丁具进行软件开发，在这基础上开发出先进的，符合本国用户习惯的CAD/CAM软件还是有可能的。针对21世纪机械制造行业的基本特征，CAD/CAM技术的发展趋势呈现出以下几个特征：标准化、集成化技术、智能化技术、网络技术的应用、多学科多功能综合产品设计技术等。当然，我们也要看到我们的优势，那就足了解本国市场，便于提供技术支持，相对价格便宜等。国际和国内的理论和实践给我们提供了很好的方法和理念，拓展了我们更多的发展空间。在这些前提下，我国CAD/CAM产业只要紧跟时代潮流，跟踪国际最新动态，遵守国际规范，形成自己独特的优势，并且立足国内、结合国情、面向国内经济建设的需要，一定能够开发出有特色的符合中国人习惯的CAD/CAM软件，为我国制造业的发展插上腾飞的翅膀。4 结束语中国的制造业必须积极地承接世界制造业的转移，力争更快地跨进制造强国的行列;为了承接世界制造业的转移，在保护知识产权的同时努力加强研发力量，努力提高创新能力，使中国制造业从中低端产品加工厂转变为世界制造业中心之一。那么依托强有力的CAD/CAM技术的支持,以工程项目带动科技进步，培养从设计、制造工艺到操作、管理的各类各级优秀人才，一定能使中国的制造业在2l世纪之初，即实现工业化的过程中，再上一个新台阶，真正的成为世界制造业强国!参考文献1 孙爽，力国琴主编，机械CAD/CAM，北航出版社，2010.1 SunShuang, force countries music editor, mechanical CAD/CAM, beihang university press, 2010.2 明兴祖，姚建明，机械CAD/CAM，化学工业出版社，2009.62 MingXingZu, YaoJianMing, mechanical CAD/CAM, chemical industry press, 2009.63 张涛依;张会玲;我国机械CAD/CAM技术应用研究综述J;机械制造与自动化;2008（01）3 ZhangTaoYi; ZhangHuiLing; Our country mechanical CAD/CAM technology application research review J; Mechanical manufacturing and automation, 2008 (jan)4 阎晓玲,王晓光,姜雪梅;CAD/CAM技术在机械制造业中的应用及展望J;山西机械;2001（03）4 YanXiaoLing, wang xiaoguang, JiangXueMei; CAD/CAM technology in mechanical manufacturing and prospects of the application of J; Shanxi machinery; 2001 (3)5 姚英学、蔡颖 主编. 计算机辅助设计与制造M. 北京：高等教育出版社 , 2002.5 YaoYing study, CaiYing editor. Computer aided design and manufacturing