CAD-CAM技術(shù)的發(fā)展

1、    cad/cam技術(shù)的發(fā)展    胡圣龍摘 要 隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展，cad/cam技術(shù)在全球迅速普及。cad/cam是提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)品質(zhì)和制造品質(zhì)、縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，降低產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成本的強(qiáng)有力手段。因此，研究cad/cam技術(shù)發(fā)展，探討其發(fā)展方向，以及cad/cam在未來(lái)的工程應(yīng)用方向和改進(jìn)之處對(duì)加快我國(guó)cad/cam技術(shù)推廣應(yīng)用步伐，提高我國(guó)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力具有深遠(yuǎn)意義。關(guān)鍵詞 cad/cam技術(shù) 發(fā)展與未來(lái)：tp391.72 ：a1 cad/cam技術(shù)的發(fā)展概述cad/cam即計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造，其含義是指產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造人員根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造流

2、程，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的支持下，進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造的一項(xiàng)技術(shù)。一般講，一個(gè)完整的cad/cam系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)、外圍設(shè)備及附加生產(chǎn)設(shè)備等硬件和控制這些硬件運(yùn)行的指令、程序即軟件組成。80年代cad技術(shù)進(jìn)入迅猛發(fā)展時(shí)期，這階段的技術(shù)特征是cad技術(shù)從大中企業(yè)向小企業(yè)擴(kuò)展；從發(fā)達(dá)國(guó)家向發(fā)展中國(guó)家擴(kuò)展；從用於產(chǎn)品設(shè)計(jì)發(fā)展到用於工程設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)。90年代以后cad技術(shù)進(jìn)入開(kāi)放式、標(biāo)準(zhǔn)化、集成化和智能化的發(fā)展時(shí)期，這階段的cad技術(shù)都具有良好的開(kāi)放性，圖形接口、功能日趨標(biāo)準(zhǔn)化。cam中的核心技術(shù)是數(shù)控技術(shù)，編制零件加工程序是數(shù)控技術(shù)應(yīng)用的重要環(huán)節(jié)，靠手工編程無(wú)法滿足復(fù)雜零件數(shù)控加工的需求，目前，cam技術(shù)已經(jīng)成為

3、cax（cad、cae、cam等）體系的重要組成部分，可以直接在cad系統(tǒng)上建立起來(lái)的參數(shù)化、全相關(guān)的三維幾何模型（實(shí)體+曲面）上進(jìn)行加工編程，生成正確的加工軌跡。2 cad/cam技術(shù)的發(fā)展方向2.1標(biāo)準(zhǔn)化cad軟件一般應(yīng)集成在一個(gè)異構(gòu)的工作平臺(tái)之上，只有依靠標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)才能解決cad系統(tǒng)支持異構(gòu)跨平臺(tái)的環(huán)境問(wèn)題。目前，除了cad支撐軟件逐步實(shí)現(xiàn)iso標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)外，面向應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)零部件庫(kù)、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方法已成為cad系統(tǒng)中的必備內(nèi)容，且向合理化工程設(shè)計(jì)的應(yīng)用方向發(fā)展。2.2開(kāi)放性cad技術(shù)的集成化將體現(xiàn)在三個(gè)層次上：其一是廣義cad功能，cad/cae/capp/cam/caq/pdm/er

4、p經(jīng)過(guò)多種集成形式；其二是將cad技術(shù)采用的算法，甚至功能模塊或系統(tǒng)，做成專用芯片，以提高cad系統(tǒng)的使用效率；其三是cad基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境實(shí)現(xiàn)異地、異構(gòu)系統(tǒng)在企業(yè)間的集成。2.3智能化未來(lái)的cam系統(tǒng)不僅可繼承并智能化地判斷工藝特征，而且具有模型對(duì)比、殘余模型分析與判斷功能，使刀具路徑更優(yōu)化，效率更高。同時(shí)也具有對(duì)工件包括夾具的防過(guò)切、防碰撞功能，提高操作的安全性，更符合高速加工的工藝要求，并開(kāi)放工藝相關(guān)聯(lián)的工藝庫(kù)、知識(shí)庫(kù)、材料庫(kù)和刀具庫(kù)，使工藝知識(shí)積累、學(xué)習(xí)、運(yùn)用成為可能。cam的工藝管理是數(shù)控生產(chǎn)中至關(guān)重要的一環(huán)，未來(lái)cam系統(tǒng)的工藝管理樹(shù)結(jié)構(gòu)，為工藝管理及即時(shí)修改提供了條件。利用計(jì)算

5、機(jī)技術(shù)輔助工藝師完成零件從毛胚到成品的設(shè)計(jì)和制造過(guò)程，開(kāi)發(fā)環(huán)境或可編輯式工藝模板，可由有經(jīng)驗(yàn)的工藝人員對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，cam系統(tǒng)可按工藝規(guī)程全自動(dòng)批次處理。據(jù)了解，未來(lái)的cam系統(tǒng)將能自動(dòng)生成圖文并茂的工藝指導(dǎo)文件，并能以超文本格式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)瀏覽。3 cad/cam技術(shù)及產(chǎn)品發(fā)展的未來(lái)經(jīng)過(guò)多年的推廣，cad技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在機(jī)械、電子、航天、化工、建筑等行業(yè)。應(yīng)用cad技術(shù)起到了提高企業(yè)的設(shè)計(jì)效率、優(yōu)化設(shè)計(jì)方案、減輕技術(shù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度、縮短設(shè)計(jì)周期、加強(qiáng)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化等作用。近年來(lái)，我國(guó)cad技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，除對(duì)許多國(guó)外軟件進(jìn)行了漢化和二次開(kāi)發(fā)以外，還誕生了不少具有自主版權(quán)

6、的cad系統(tǒng)。但是，我國(guó)cad/cam軟件不管是從產(chǎn)品開(kāi)發(fā)水平還是從商品化、市場(chǎng)化程度都與發(fā)達(dá)國(guó)家有不小的差距。由于國(guó)外cad/cam軟件出現(xiàn)得較早，開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的時(shí)間也較長(zhǎng)，所以它們發(fā)展比較成熟，現(xiàn)在基本上已經(jīng)占領(lǐng)了國(guó)際市場(chǎng)。所以，我國(guó)cad/cam軟件前景不容樂(lè)觀。但是，我們也應(yīng)該看清自己的優(yōu)勢(shì)，比如了解本國(guó)市場(chǎng)，提供技術(shù)支持方便，價(jià)格便宜等。在這些前提下，我們不僅要緊跟時(shí)代潮流，跟蹤國(guó)際最新動(dòng)態(tài)，遵守各種國(guó)際規(guī)范，在國(guó)際國(guó)內(nèi)形成自己獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，更要立足國(guó)內(nèi)，結(jié)合國(guó)情，面向國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要，開(kāi)發(fā)出有自己特色，符合中國(guó)人習(xí)慣的cad/cam軟件。cad/cam技術(shù)可以應(yīng)用在許多領(lǐng)域，機(jī)械制造

7、是最早也是最廣泛應(yīng)用cad/cam技術(shù)的領(lǐng)域。隨著cad/cam技術(shù)的發(fā)展，建筑、電子、化工的領(lǐng)域也開(kāi)始應(yīng)用該技術(shù)，在這些新的應(yīng)用領(lǐng)域中，國(guó)外軟件的優(yōu)勢(shì)并不明顯。所以，我國(guó)cad/cam軟件在這些方面還是可以與發(fā)達(dá)國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)的，并且隨著cad/cam技術(shù)應(yīng)用的深入，越來(lái)越多的領(lǐng)域?qū)?huì)使用該技術(shù)，所以，如果能夠緊跟時(shí)代潮流，不斷應(yīng)用于新的領(lǐng)域，那么國(guó)產(chǎn)cad/cam軟件還是很有前途的。開(kāi)發(fā)cad/cam軟件的最終目的是應(yīng)用cad/cam技術(shù)，提高企業(yè)的設(shè)計(jì)和制造水平，所以，cad/cam軟件不僅要水平高，有自己的特色，更要能夠市場(chǎng)化，從市場(chǎng)中收回投入，從而能夠根據(jù)用戶的需求不斷地更新發(fā)展軟件。參考文獻(xiàn)1 湯德忠，李正吾.cad/cam應(yīng)用技術(shù)m.機(jī)械工業(yè)出版社，1988（10）.2 寧汝新，徐弘山.機(jī)械制造中的cad/cam技術(shù)m.北京理工大學(xué)出版社，1991. 科教導(dǎo)刊·電子版2016