CADCAM軟件在機(jī)械制造業(yè)中的作用及發(fā)展方向

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目錄TOC\o"1-3"\h\u1306引言 110762一、我國機(jī)械行業(yè)CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀 1156151、功能單一，經(jīng)濟(jì)效益并不明顯 1185562、起步晚，市場份額小 1153303、應(yīng)用范圍窄、層次淺 1141574、應(yīng)用范圍窄，層次亂 216040二、CAD/CAM軟件在機(jī)械制造業(yè)中的作用 231851、CAD/CAM軟件作用概述 2177832、國內(nèi)流行的軟件應(yīng)用 32422三、CAD/CAM在機(jī)械制造業(yè)中的發(fā)展方向 3117041、普及機(jī)械行業(yè)CAD/CAM技術(shù),提高應(yīng)用水平 3306952、在CAD/CAM軟件的選用上,堅持高、中、低檔并存。 475283、加大創(chuàng)新力度,不斷開發(fā)具有特色的國內(nèi)CAD/CAM軟件。 4260884、CAD/CAM技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)中的發(fā)展 420946四、結(jié)束語 511393參考文獻(xiàn) 613600致謝 7引言現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)從設(shè)計到成型再到大批量生產(chǎn)，是一個十分復(fù)雜的過程，它需要產(chǎn)品設(shè)計師、加工工藝師、熟練的操作工人以及生產(chǎn)線的管理人員等協(xié)同努力來完成。傳統(tǒng)的手工設(shè)計、制造已越來越難以滿足市場激烈競爭的需要，CAD/CAM技術(shù)的運(yùn)用，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。CAD/CAM(計算機(jī)輔助設(shè)計與制造)技術(shù)產(chǎn)生于20世紀(jì)50年代后期發(fā)達(dá)國家的航空和軍事工業(yè)中。隨著計算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，CAD/CAM技術(shù)在全球迅速普及開來。對制造業(yè)來說，CAD/CAM是提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，降低產(chǎn)品開發(fā)成本的有力手段。因此，研究我國機(jī)械行業(yè)CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀，探討其發(fā)展前景，對加快我國機(jī)械行業(yè)CAD/CAM技術(shù)推廣應(yīng)用步伐，提高我國機(jī)械制造業(yè)的國際競爭力具有深遠(yuǎn)意義。一、我國機(jī)械行業(yè)CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀1、功能單一，經(jīng)濟(jì)效益并不明顯CAD/CAM技術(shù)在企業(yè)中的應(yīng)用僅是單一功能技術(shù)的應(yīng)用，只是從企業(yè)生產(chǎn)的各個側(cè)面來提高效率，推進(jìn)自動化。采用單一功能的CAD/CAM技術(shù)其效果是相當(dāng)有限的，只有將CAD、CAPP、CAM等技術(shù)集成在一起，綜合應(yīng)用在設(shè)計與制造過程中，才能產(chǎn)生顯著經(jīng)濟(jì)效益。2、起步晚，市場份額小我國CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用從20世紀(jì)80年代開始，“七五”期間，國家支持對24個重點(diǎn)機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行了CAD/CAM的開發(fā)研制工作，為我國CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展奠定了一定的基礎(chǔ)。機(jī)械行業(yè)，自1995年以來，相繼開展了“CAD應(yīng)用1215工程”和“CAD應(yīng)用1550工程”，前者是樹立12家“甩圖板”的CAD應(yīng)用典型企業(yè)，后者是培育50～100家CAD/CAM應(yīng)用的示范企業(yè)，扶持500家，繼而帶動5000家企業(yè)的計劃。通過國家這些重大舉措，我國CAD/CAM技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用取得了較大進(jìn)步，但由于一些企業(yè)經(jīng)濟(jì)實(shí)力不足，技術(shù)人才短缺，CAD/CAM技術(shù)不能夠完全應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐中去。3、應(yīng)用范圍窄、層次淺CAD/CAM技術(shù)在企業(yè)中的應(yīng)用在CAD方面主要包括二維繪圖、三維造型、裝配造型和優(yōu)化設(shè)計等，其中二維繪圖技術(shù)在企業(yè)應(yīng)用情況較好，這一方面得益于國家大力推進(jìn)“甩圖板”工程，另一方面是由于二維繪圖技術(shù)解決的是所有企業(yè)的共性問題。三維造型軟件由于早期沒有推出微機(jī)版本，需要在工作站環(huán)境中工作，投資較大，所以采用的企業(yè)相對少一些，應(yīng)用情況好的也相對少一些。在CAM方面，目前企業(yè)普遍應(yīng)用的只是數(shù)控程序編制，華中數(shù)控系統(tǒng)、南京SKY系統(tǒng)、日本FUNUC系統(tǒng)在國內(nèi)企業(yè)中應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，而廣義的CAM只有少數(shù)大型企業(yè)采用，在中小企業(yè)中極少應(yīng)用。其主要原因有：1)中小企業(yè)采用的多是單一功能的CAD/CAM軟件，難以達(dá)到CAD/CAM的功能集成;2)盡管有些企業(yè)配備了高水平的集成軟件，也花巨資引進(jìn)了配套設(shè)備，但由于缺少高素質(zhì)的技術(shù)人員，配備的軟件和設(shè)備沒有得到有效利用，只利用了極少一部分功能。4、應(yīng)用范圍窄，層次亂我國CAD技術(shù)在不少企業(yè)中的應(yīng)用還僅僅停留在繪圖階段，使得CAD技術(shù)產(chǎn)生的效益尚未充分發(fā)揮。在我國制造業(yè)，二維CAD繪圖技術(shù)在企業(yè)中應(yīng)用情況較好，但基于三維造型技術(shù)的裝配造型很少使用。特別是一些中小企業(yè)，加工工人一般只會看二維圖紙，需要打印出二維圖紙再曬藍(lán)圖到車間加工生產(chǎn)。目前二維CAD已經(jīng)成為技術(shù)人員必不可少的工具，大家對三維CAD也有了一定的認(rèn)識，也意識到了它的優(yōu)點(diǎn)，但是三維CAD比二維的難以掌握，這使得很多技術(shù)人員難以在較短的時間內(nèi)熟練掌握并應(yīng)用，在一定程度上也阻止了三維CAD的快速推廣，所以在我國大多數(shù)企業(yè)中還是應(yīng)用二維CAD。而國外的一些機(jī)械制造行業(yè)，采用了三維CAD設(shè)計，畫出三維效果的零件圖，用三維的零件圖生成二維的圖紙和三維的裝配圖，設(shè)計的圖紙并不需要打印藍(lán)圖，直接通過網(wǎng)絡(luò)傳到加工中心生產(chǎn)。CAM技術(shù)有廣義和狹義兩種定義。廣義的CAM是指在計算機(jī)組成系統(tǒng)中借助計算機(jī)來完成從生產(chǎn)準(zhǔn)備到到產(chǎn)品制造出來的過程中的各項(xiàng)活動；狹義的CAM通常是指數(shù)控程序的編制。CAD/CAM軟件應(yīng)用人員參差不齊，軟件不能得到高效率應(yīng)用。CAD/CAM技術(shù)在企業(yè)中的應(yīng)用單一功能的技術(shù)應(yīng)用，沒有將CAD、CAPP（計算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計）、CAM等技術(shù)集成在一起綜合應(yīng)用。二、CAD/CAM軟件在機(jī)械制造業(yè)中的作用1、CAD/CAM軟件作用概述CAD／CAM技術(shù)是一項(xiàng)利用計算機(jī)幫助人們完成產(chǎn)品的設(shè)計(Design)與制造(Made)的新技術(shù)，它是計算機(jī)技術(shù)在零件生產(chǎn)中綜合應(yīng)用的新飛躍。CAD包括建立幾何模型、工程分析、產(chǎn)品分析、動態(tài)模擬、自動繪圖等；CAM包括數(shù)字化控制、工藝過程設(shè)計、機(jī)器人、工廠管理等。CAD／CAM技術(shù)是制造自動化技術(shù)的主要組成部分，它的迅猛發(fā)展，軟件、硬件水平的進(jìn)一步完善，為機(jī)械工業(yè)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持，為企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計、制造、生產(chǎn)水平的發(fā)展帶來了質(zhì)的飛躍，已經(jīng)成為現(xiàn)代企業(yè)信息化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化的最優(yōu)選擇。CAD／CAM技術(shù)也是一種集成技術(shù)系統(tǒng)，由系統(tǒng)軟件、管理軟件、支撐軟件、應(yīng)用軟件組成，其中的應(yīng)用軟件是用戶為解決某些應(yīng)用問題而編制的程序。2、國內(nèi)流行的軟件應(yīng)用(1)PICAD：PICAD系統(tǒng)及系列軟件是中科院凱思軟件集團(tuán)及北京凱思博宏應(yīng)用工程公司開發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的CAD軟件。該軟件具有智能化、參數(shù)化和較強(qiáng)的開放性。對特征點(diǎn)和特征坐標(biāo)可自動捕捉及動態(tài)導(dǎo)航；系統(tǒng)提供交互環(huán)境下的開放的二次開發(fā)工具，用戶可以增加功能或開發(fā)專業(yè)應(yīng)用軟件。(2)CAXA：CAXA電子圖板是高效、方便、智能化的通用中文設(shè)計繪圖軟件，輔助設(shè)計人員進(jìn)行零件圖、裝配圖、工藝圖表、平面包裝的設(shè)計，適合二維繪圖的場合，可使設(shè)計人員甩掉圖板，滿足相關(guān)行業(yè)的設(shè)計要求。CAXA—ME是一套數(shù)控編程和三維加工軟件，具有強(qiáng)大的造型功能，可以快速建立復(fù)雜的三維模型，它為數(shù)控加工行業(yè)提供了從造型、設(shè)計到加工代碼生成、加工仿真、代碼校驗(yàn)等一體化的解決方案。三、CAD/CAM在機(jī)械制造業(yè)中的發(fā)展方向CAD/CAM技術(shù)給機(jī)械制造業(yè)帶來了全面的、根本的變革,使傳統(tǒng)的機(jī)械制造業(yè)發(fā)生了質(zhì)的飛躍,在全球范圍內(nèi)受到普遍關(guān)注和重視,在這一時代背景下,我國機(jī)械制造業(yè)要想跟上時代的步伐,必須把握好機(jī)械CAD/CAM技術(shù)的正確發(fā)展方向:1、普及機(jī)械行業(yè)CAD/CAM技術(shù),提高應(yīng)用水平在國家各項(xiàng)舉措大力推動下,我國機(jī)械制造企業(yè)一定要重視CAD/CAM技術(shù)的推廣應(yīng)用,應(yīng)把推廣應(yīng)用CAD/CAM技術(shù)看作企業(yè)發(fā)展的生命線,在資金投入和人才引進(jìn)上不惜一切代價,為CAD/CAM技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用創(chuàng)造必備的條件,促進(jìn)國CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用水平邁上一個新的臺階;2、在CAD/CAM軟件的選用上,堅持高、中、低檔并存。高檔CAD/CAM軟件實(shí)現(xiàn)了CAD、CAE(計算機(jī)輔助工程分析)、CAPP(計算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計)、CAM、PDM(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理)和PPC(生產(chǎn)計劃與控制)等技術(shù)的高度集成,基本能實(shí)現(xiàn)設(shè)計制造及生產(chǎn)管理的一體化,實(shí)現(xiàn)無紙制造。但相對來說,投資較大,對人員的素質(zhì)要求較高。我國大型企業(yè)具備這些條件,而且也大多購置了這樣的軟件及相應(yīng)設(shè)備,問題是其功能未能充分應(yīng)用,今后一定要有所突破。中、低檔CAD/CAM軟件功能單一或部分集成,主要特點(diǎn)是價格便宜,實(shí)用性強(qiáng),微機(jī)平臺,易學(xué)易用,對人員素質(zhì)要求不很高,大多數(shù)企業(yè)都具備應(yīng)用條件;3、加大創(chuàng)新力度,不斷開發(fā)具有特色的國內(nèi)CAD/CAM軟件。開發(fā)CAD/CAM軟件的最終目的是應(yīng)用CAD/CAM技術(shù),科研單位不僅要緊跟時代潮流,跟蹤國際最新動態(tài),加快對于引進(jìn)國外CAD/CAM軟件的二次開發(fā)應(yīng)用步伐,同時要結(jié)合國情、遵守各國規(guī)范,面向國內(nèi)機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的需要,加大科技創(chuàng)新力度,研發(fā)出方便實(shí)用、更具特色、更有競爭力的CAD/CAM產(chǎn)品,促進(jìn)我國機(jī)械制造業(yè)CAD/CAM技術(shù)的快速發(fā)展。4、CAD/CAM技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)中的發(fā)展隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展，CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用范圍越來越廣泛，從最初的機(jī)械制造，到現(xiàn)在建筑、電子、化工等領(lǐng)域也開始大量使用。應(yīng)用CAD/CAM技術(shù)起到了提高企業(yè)的設(shè)計效率、優(yōu)化設(shè)計方案、減輕技術(shù)人員的勞動強(qiáng)度、縮短設(shè)計周期、加強(qiáng)設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化等作用。CAD/CAM技術(shù)給企業(yè)帶來了全面的、根本的變革，使傳統(tǒng)的企業(yè)設(shè)計與制造發(fā)生了質(zhì)的飛躍，在全國范圍內(nèi)受到普遍重視和廣泛應(yīng)用。CAD/CAM技術(shù)正向著集成化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、綠色化發(fā)展。集成化是CAD/CAM技術(shù)的一個最為顯著的趨勢。在信息技術(shù)、自動化技術(shù)與制造融合的基礎(chǔ)上，通過計算機(jī)技術(shù)把分散在產(chǎn)品設(shè)計與制造過程中各種孤立的自動化子系統(tǒng)有機(jī)的集成起來，形成適用于多品種大批量的生產(chǎn)。網(wǎng)絡(luò)化是CAD/CAM技術(shù)是伴隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及而需要面臨的新技術(shù)，隨著網(wǎng)絡(luò)全球化，制造業(yè)也將全球化。分布在不同地理位置上的CAD、CAM系統(tǒng)間能傳遞各種數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展使基于計算機(jī)技術(shù)的數(shù)控機(jī)床可與其他機(jī)床或計算機(jī)方便地進(jìn)行交流，數(shù)據(jù)交換變得簡單，并調(diào)用網(wǎng)上各種設(shè)計資源。CAD/CAM系統(tǒng)應(yīng)用逐步深入，逐漸提出智能化需求，設(shè)計是一個含有高度智能的人類創(chuàng)造性活動。智能CAD/CAM是發(fā)展的必然方向。智能設(shè)計在運(yùn)用知識化、信息化的基礎(chǔ)上，建立基于知識的設(shè)計倉庫，及時準(zhǔn)確地向設(shè)計師提供產(chǎn)品開發(fā)所需的知識和幫助，智能地支持設(shè)計人員，同時捕獲和理解設(shè)計人員意圖、自動檢測失誤，回答問題、提出建議方案等?，F(xiàn)代設(shè)計的核心是創(chuàng)新設(shè)計，人們正試圖把創(chuàng)新技法和人工智能技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用到CAD技術(shù)中，用智能設(shè)計、智能制造系統(tǒng)去創(chuàng)造性解決新產(chǎn)品、新工程和新系統(tǒng)的設(shè)計制造，這樣才能使我們的產(chǎn)品、工程和系統(tǒng)有創(chuàng)造性。當(dāng)前，全球環(huán)境的惡化程度與日俱增，制造業(yè)一方面是創(chuàng)造人類財富的支柱產(chǎn)業(yè)，但同時又是環(huán)境污染的主要源頭。因此，無論從技術(shù)發(fā)展，還是從需求推動的角度，綠色制造已經(jīng)在影響和引導(dǎo)當(dāng)今的技術(shù)發(fā)展方向。從產(chǎn)品設(shè)計到制造技術(shù)，從企業(yè)組織管理到營銷策略的制定，一批綠色制造技術(shù)的概念已經(jīng)在發(fā)展之中。四、結(jié)束語CAD/CAM(計算機(jī)輔助設(shè)計與制造)技術(shù)產(chǎn)生于20世紀(jì)50年代后期發(fā)達(dá)國家的航空和軍事工業(yè)中。隨著計算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展,CAD