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1、精品学习资源CADCAM在生产性企业地运用分析0 前言从科学地角度看 , 设计与制造地过程是一个关于产品信息地产生、处理、交换和治理地过程 . 人们利用运算机作为主要技术手段, 对产品从构思到投放市场地整个过程中地信息进行分析和处理 , 生成和运用各种数字信息和图形信息, 进行产品地设计与制造.CAD/CAM 技术不是传统设计、制造流通和方法地简洁映像, 也不是局限在个别步骤或环节中部分地使用运算机作为工具 , 而是将运算机科学与工程领域地专业技术以及人地聪慧和体会以现代地科学方法为指导结合起来, 在设计、制造地全过程中各尽所长, 尽可能地利用运算机系统来完成那些重复性高、劳动量大、运算复杂以
2、及单纯靠人工难以完成地工作, 帮忙而非代替工程技术人员完成整个过程 , 以获得正确成效 .1 我国机械制造业进展地趋势及对CAD/CAM技术地要求二十一世纪初地机械制造业, 总地进展趋势为 : 柔性化、灵捷化、智能化、信息化 网络化 .信息产业将成为社会地主导产业, 机械制造业也将由信息主导, 并接受先进生产模式、先进制造技术、先进组织治理方式地全新机械制造业. 其中 : 柔性化是使工艺装备与工艺路线能适于生产各种产品地需要, 能适于快速更换工艺、更换产品地需要. 灵捷化是使生产推向市场地预备时间缩为最短, 使机械制造厂地机制能灵敏转向. 智能化是柔性自动化地重要组成部分 , 也是柔性自动化地
3、新进展和延长, 智能化促进柔性化 , 它使生产系统具有更完善地判定与适应才能 . 信息化是使机械制造业不再是由物质和能量借助于信息地力气生产出价值,而是由信息借助于物质和能量地力气生产出价值. 因此 , 信息产业和智力产业将成为社会地主导产业 . 再者 , 制造技术也向着超精密加工、微型机械制造、超高速切削等方向进展. 超精密加工技术、微型机械加工、微细电火花加工EDM、等离子加工、激光加工、离子束加工、电子束加工、超高速加工等技术地实现, 为生产效率地快速提高奠定了良好地基础. 同时, 制造技术也在不断地对高科技进行综合利用, 需将工程数学、激光学、微电子技术、计算机技术、把握论、生物学、材
4、料科学、治理科学、信息科学、以及人文科学等学问综合利用 . 这些学科转变着机械制造业地面貌, 而机械制造技术地进展反过来为这些学科供应了新地工具 , 有力地促进着这些学科地进一步进展.CAD/CAM技术是一项利用运算机帮忙人们完成产品地设计Design与制造 Made地新技术 , 它是运算机技术在零件生产中综合应用地新飞跃.CAD 包括建立几何模型、工程分析、产品分析、动态模拟、自动绘图等；CAM 包括数字化把握、工艺过程设计、机器人、柔性制造系统 FMS 、工厂治理等 .CAD/CAM 技术是制造自动化技术地主要组成部分, 它地迅猛进展 , 软件、硬件水平地进一步完善, 为机械工业供应了强有
5、力地技术支持, 为企业地产品设计、制造、生产水平地进展带来了质地飞跃, 已经成为现代企业信息化、集成化、网络化地最优选择 .CAD/CAM 技术也是一种集成技术系统, 由系统软件、治理软件、支撑软件、应用软件组成 , 其中地应用软件是用户为解决某些应用问题而编制地程序, 一般由用户与争论机构在系统软件与支撑软件地基础上联合开撑, 因此它应遵循以下原就:(1) 用户界面友好 . 软件是为了应用 , 用户是否较为简洁地把握成为评判软件地基本标准. 友好地用户界面包括 : 使用便利 , 界面熟识 , 有灵敏地提示帮忙信息, 良好地交互方式 , 良好地出错处理 .(2) 遵循软件工程方法. 软件工程是
6、指导运算机软件开发和爱惜地工程科学；即接受工程地概念原理、技术、方法来开发和爱惜软件. 软件工程接受生命周期法, 从时间上对软件地开发和爱惜进行分解 , 把软件生存周期依次划分为几个阶段, 分阶段进行开发 .欢迎下载精品学习资源(3) 参数化CAD.对于系列化、通用化、标准化程度高地产品, 设计所用地数学模型及产品结构都是固定地；通常仅是结构尺寸地差异. 对于这类产品 , 可将已知条件及其随着产品规格而变化地基本参数接受相应地变量代替, 然后由运算机自动查询图形数据库, 或由相应地软件运算出绘图所需地全部数据, 再由特地地绘图生成软件在屏幕上自动地设计出图形来, 称为参数化 CAD.(4) 成
7、组 CAD 及智能化 CAD.某些产品 , 结构虽不一样 , 但较相像 , 可以依据产品结构和工艺性地相像性 , 利用成组技术将零件划分成有限数目地零件库, 依据同一零件族中各零件地结构特点 , 编制相应地CAD 通用软件 , 用于该族零件地设计 , 称为“成组 CAD” . 智能化 CAD 就是将专家系统与 CAD 技术融为一体而建立起来地系统.2 CAD/CAM软件地特点及其应用CAD/CAM技术经过几十年地进展 , 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地 CADPCAM软件 . 现在 , 工作站和微机平台 CAD/CAM软件已经占据主导位置 ,并且显现了一批
8、比较优秀、比较流行地商品化软件 .2. 1 国内流行地软件(1) PICAD: 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地具有自主学问产权地 CAD 软件. 该软件具有智能化、参数化和较强地开放性 , 对特点点和特点坐标可自动捕捉及动态导航；系统供应交互环境下地开放地二次开发工具 , 用户可以增加功能或开发专业应用软件 .(2) CAXA:CAXA 电子图板是高效、便利、智能化地通用中文设计绘图软件 , 帮忙设计人员进行零件图、装配图、工艺图表、平面包装地设计, 适合二维绘图地场合, 可使设计人员甩掉图板 , 中意相关行业地设计要求.CAXA - ME是一套
9、数控编程和三维加工软件, 具有强大地造型功能 , 可以快速建立复杂地三维模型, 它为数控加工行业供应了从造型、设计到加工代码生成、加工仿真、代码校验等一体化地解决方案. 其中地注塑模设计CAXAIMD 是一套中文注塑模专业 CAD 软件, 可使设计人员不必翻找设计手册即可轻松设计模具.(3) 金银花系统 Lonicera 、高华 CAD、GS -CAD98、开目 CAD 等软件 , 其中地金银花系统地目标是向国外三维CAD 软件发出强有力地挑战. 总起来说 , 以上各种软件各有优点和不足之处 .2. 2 CAD/CAM系统选型原就CADPCAM系统地选择与配置对任何一个预备应用CADPCAM技
10、术地企业都是至关重要地. 在作出 CADPCAM系统选择和配置地决策时, 需要综合考虑以下因素:(1) 系统地功能选择硬件时要考虑CPU 地运算处理才能、内、外储备器容量、图形显示与处理才能、输入P 输出作业才能、通信联网才能等. 选择软件时要考虑各种产品设计过程中对CADPCAM应用软件地功能要求 , 要留意软件与硬件地匹配.(2) 系统地可调剂性和可扩展性新安装地系统应能与原安装地运算机环境进行交互操作, 即向下兼容才能；同时应当具有升级扩展才能；要留意软件地二次开发性、用户界面等.(3) 性能价格比这是一个相对地综合指标. 在购买软、硬件系统时, 用户按功能和价格同时比较考核 , 在中意
11、用户要求地情形下, 取其正确值作为选择对象.(4) 供应商地进展趋势和资产可信度在选购系统时, 不仅要比较分析其技术性能指标、价格, 仍要分析供应商地进展变化趋势和财务经营状况. 如用户对供应商地进展情形不明白, 购买了即将停产换代地产品, 或是与即将易手地公司作生意, 其后果是特殊被动地 .3 CADPCAM技术地主要不足及趋势运算机技术日新月异 , 硬件更新速度很快. 在这短短地四十几年中, 运算机分别经受了大型机、小型机、工作站、微机时代, 每个新时代都显现了新地流行地CADPCAM软件 . 在工作站欢迎下载精品学习资源时代 ,UG、 ProPEngineer是工作站平台三维CADPCA
12、M软件地佼佼者 ,而在当今微机时代 , SolidWorks在 WindowsNT 平台地三维 CADPCAM软件中处于领先位置 . 由于国外在 Unix工作站平台上开发 CADPCAM软件已有确定地时间和投入, 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CADPCAM软件是一个全新地领域 , 我国与国外起点差不多,都是使用 VisualC + ,OpenGL等工具进行软件开发 , 在这基础上开发出先进地, 符合本国用户习惯地 CADPCAM软件仍是有可能地.经过近几十年地进展, 我国 CAD/CAM技术有了长足进展,已被广泛用于我国企业；我国 CADPCAM软件地开
13、发水平也逐步接近国外先进水平. 但是整体来说 , 我国目前 CAD/CAM软件不管是从产品开发水平仍是从商品化、市场化程度都与发达国家尚有不小差距. 例如 : 不少企业对CAD 地熟识仍仅停留在绘图阶段, 从而使 CAD 产生地效益尚未充分发挥； CADPCAM软件应用人员参差不齐, CAD软件不能得到高效率应用.CADPCAM技术水平仍处于 向高技术集成和向产业化商品化过渡地时期, 仍没有针对性地软件, 一般都是使用通用性软件. 虽在微机平台上开发CADPCAM软件方面我国与国外起点差不多, 但对引进地CADPCAM系统地二次开发却跟不上, 致使引进软件地效率不能完全发挥. 针对 21 世纪
14、机械制造行业地基本特点 ,CADPCAM技术地进展趋势也显现出以下几个特点: 标准化、集成化技术、智能化技术、网络技术地应用、多学科多功能综合产品设计技术等. 当然 , 我们也要看到我们地优势, 那就是 : 明白本国市场 , 便于供应技术支持, 相对价格廉价等 . 国际和国内地理论和实践给我们供应了很好地方法和理念, 拓展了我们更多地进展空间. 在这些前提下 , 我国 CADPCAM产业只要紧跟时代潮流, 跟踪国际最新动态 , 遵守国际规范 , 形成自己特殊地优势, 并且立足国内、结合国情、面对国内经济建设地需要, 确定能够开发出有特色地符合中国人习惯地CADPCAM软件 , 为我国制造业地进
15、展插上腾飞地翅膀.4 终止语中国地制造业必需积极地承接世界制造业地转移, 力争更快地跨进制造强国地行列；为了承接世界制造业地转移 , 在爱惜学问产权地同时努力加强研发力气 , 努力提高创新才能 , 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 . 那么依靠强有力地 CADPCAM技术地支持 , 以工程工程带动科技进步 , 培养从设计、制造工艺到操作、治理地各类各级优秀人才 , 确定能使中国地制造业在 21 世纪之初 , 即实现工业化地过程中 , 再上一个新台阶 , 真正地成为世界制造业强国！总之 , 我们仍有很长地路要走, 但是要时刻记住 , 开发 CADPCAM软件地最终目地是应用
16、 CADPCAM技术 , 提高我国机械行业地设计和制造水平, 所以 ,CADPCAM软件不仅要水平高 , 有自己地特色 , 更要能够市场化 , 从市场中收回投入, 从而能够依据机械行业用户地需求不断地更新进展软件 .1 CAD/CAM功能简介在工程和产品设计中, 运算机可以帮忙设计人员担负运算、信息储备和制图等项工作. 在设计中通常要用运算机对不同方案进行大量地运算、分析和比较, 以准备最优方案；各种设计信息 , 不论是数字地、文字地或图形地, 都能存放在运算机地内存或外存里, 并能快速地检索；设计人员通常用草图开头设计, 将草图变为工作图地繁重工作, 可以交给运算机完成； 由运算机自动产生地
17、设计结果, 可以快速作出图形显示出来, 使设计人员准时对设计作出判定和修改；利用运算机可以进行与图形地编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关地图形数据加工工作 .CAD 能够减轻设计人员地运算画图等重复性劳动, 用心于设计本身 , 缩短设计周期和提高设计质量 . 其输入信息 , 是零件地工艺路线和工序内容, 输出信息是刀具加工时地遇到轨迹（刀位文件）和数控程序.CAM 地核心 , 是运算机数值把握（简称数控）, 是将运算机应用于制造生产过程地过程或系统.2 CAD/CAM地应用情形欢迎下载精品学习资源以汽车工业为例 , 说明国内外机械CAD/CAM技术地应用情形 . 汽车工业代表着一个国家机械制造
18、业进展地水平 , 始终是 CAD/CAM技术应用地先锋和大户. 下面就以汽车工业为例, 说明国内外机械 CAD/CAM技术地应用状况 . 国际上 , 美国福特汽车公司在CAD/CAM技术方面处于领先位置 . 早在上世纪80 岁月初 , 福特公司就着手CAD/CAM系统地规划 , 建成了以工作站为主体地环形网络系统；1985 年已经有一半以上地产品设计工作使用图形终端实现；1986 年新开发地 TAURUS和 SABLE 轿车 ,大约 70 %地外板件接受 CAD/CAM；上世纪 90 岁月初 , 全面实行产品开发地CAD / CAM, 应用率可达100 %. 福特公司 1990 年工作站已达2
19、 000台, 以 FGS 工作站（约占70 %）和 CV 工作台（约占18 %）为主 , 其应用软件主要为自行开发地 PDGS和 CAD/CAM.1993 年以后 , 福特汽车公司提出了C3P（ CAD/CAE/CAM/PD）M概念 , 并准备今后将接受I- DEAS软件作为其主流核心软件. 我国开展 CAD/CAM技术应用工作并不算晚 . 通过引进 , 不少企业地软、硬件条件与国外相比也相差不大. 但是 , 国内地 CAD/CAM应用与国外先进水平相比, 存在较大地差距 . 缘由主要是原有经济体制地弊端. 接受 CAD/CAM技术投资大 , 有较大风险 , 效益回报有确定地滞后期.3 CAD
20、/CAM地进展趋势3.1 集成化集成化是 CAD/CAM技术进展地一个最为显著地趋势, 是指把 CAD、CAE、CAPP、CAM以至 PPC（生产方案与把握）等各种功能不同地软件, 有机地结合起来, 用统一地执行把握程序来组织各种信息地提取、交换、共享和处理, 保证系统内部信息流地畅通, 并和谐各个系统有效地运行 . 国内外大量地体会说明,CAD 系统地效益 , 往往不是从其本身, 而是通过 CAM和 PPC 系统表达出来；反过来,CAM 系统假如没有CAD 系统地支持 , 花巨资引进地设备往往很难得到有效地利用； PPC 系统假如没有CAD 和 CAM地支持 , 既得不到完整、准时和精确地数
21、据作为方案地依据 , 订出地方案也较难贯彻执行, 所谓地生产方案和把握将得不到实际效益. 因此 , 人们着手将 CAD、CAE、CAPP、CAM 和 PPC 等系统有机地、统一地集成在一起, 从而排除“自动化孤岛” , 取得正确地效益 .3.2 网络化21 世纪网络将全球化 , 制造业也将全球化 , 从猎取需求信息, 到产品分析设计、选购原辅材料和零部件、进行加工制造, 直至营销 , 整个生产过程也将全球化.CAD/CAM 系统地网络化 , 能使设计人员对产品方案在费用、流淌时间和功能上并行处理地并行化产品设计应用系统；能供应产品、进程和整个企业性能仿真、建模和分析技术地拟实制造系统；能开发自
22、动化系统 , 产生和优化工作方案和车间级把握, 支持灵敏制造地制造方案和把握应用系统； 对生产过程中物流能进行治理地物料治理应用系统等.3.3 智能化人工智能在 CAD 中地应用 , 主要集中在学问工程地引入, 进展专家 CAD 系统. 专家系统具有规律推理和决策判定才能. 其将许多实例和有关专业范畴内地体会、准就结合在一起, 给设计者更全面、更牢靠地指导. 应用这些实例和启示准就, 依据设计地目标 , 不断缩小探究地范畴, 使问题得到解决 .4 CAD / CAM 进展趋势地表现特点4.1 标准化CAD/CAM系统可建立标准零件数据库, 非标准零件数据库和模具参数数据库. 标准零件库中地零件
23、在 CAD 设计中 , 可以随时调用 , 并接受 GT（成组技术）生产 . 非标准零件库中存放地零件 , 虽然与设计所需结构不尽相同, 但利用系统自身地建模技术, 可以便利地进行修改, 从而加快设计过程 . 典型模具结构库 , 是在参数化设计地基础上实现地, 按用户要求对相像模具结构进行修改 , 即可生成所需要地结构 .4.2 集成化技术欢迎下载精品学习资源现代模具设计制造系统, 不仅应强调信息地集成, 更应当强调技术、人和治理地集成. 在开发模具制造系统时强调“多集成”地概念, 即信息集成、智能集成、串并行工作机制集成及人员集成 , 这更适合将来制造系统地需求.4.3 应用人工智能技术应用人
24、工智能技术实现产品生命周期（包括产品设计、制造、使用）各个环节地智能化, 实现生产过程（包括组织、治理、方案、调度、把握等）各个环节地智能化, 以及模具设备地智能化 , 也要实现人与系统地融合, 以及人在其中智能地充分发挥.4.4 网络技术地应用网络技术包括硬件与软件地集成实现, 各种通讯协议及制造自动化协议、信息通讯接口、系统操作把握策略等 , 是实现各种制造系统自动化地基础. 目前早已显现了通过Internet实现跨国界模具设计地成功例子.4.5 多学科多功能综合产品设计技术将来产品地开发设计 , 不仅用到机械科学地理论与学问 , 而且仍用到电磁学、光学、把握理论等学问 . 产品地开发 ,
25、 要进行多目标全性能地优化设计 , 以追求模具产品动静态特性、效率、精度、使用寿命、牢靠性、制造成本与制造周期地正确组合 .4.6 逆向工程技术地应用在许多情形下 , 一些产品并非来自设计概念, 而是起源于另外一些产品或实物, 要在只有产品原型或实物模型而没有产品图样地条件下, 进行模具地设计和制造 , 以便制造出产品 . 此时需要通过实物地测量 , 然后利用测量数据进行实物地CAD 几何模型地重新构造, 这个过程 , 就是逆向工程 RE（ ReverseEngineering） . 逆向工程能够缩短从设计到制造地周期, 是帮忙设计者实现并行工程等现代设计概念地一种强有力地工具, 目前在工程上
26、得到越来越广泛地应用.4.7 快速成形技术快速成形制造技术RPM（ Rapid Prototyping &Manufacturing）是基于层制造原理 , 快速制造出产品原型 , 而与零件地几何复杂程度丝毫无关, 特殊在具有复杂曲面形状地产品制造中, 更能显示其优越性 . 其不仅能够快速制造出原型供设计评估、装配校验、功能试验, 而且仍可以通过形状复制快速经济地制造出产品模具（如制造电极用于EDM加工、作为模芯消逝铸造出模具等） , 从而防止了传统模具制造地费时、高成本地NC 加工 , 因而 RPM技术在模具制造中日益发挥着重要地作用.5 终止语机械 CAD/CAM技术是加快产品更新换代, 增
27、强企业竞争才能地最有效手段. 企业应看清应用 CAD/CAM技术带来地进步性, 并以自身为基础 , 借鉴同行各企业应用推广地体会, 灵敏应用CAD/CAM技术 , 加快企业地设计制造一体化进展.机械 CAD/CAM地进展应用和推广一、引言随着科学技术地进展, 机械行业在经济建设中地重要性日趋明显, 以前以手工为主地设计和制 造 方 法 , 现 在 被 逐 渐 赋 予 了 信 息 化 地 内 涵 . 计 算 机 辅 助 设 计 简 称 CADComputer AidedDesign和运算机帮忙制造简称CAM Compter Aided Manufacturing在历经预备酝酿和成进步展阶段后 ,
28、 逐步走向成熟推广阶段.二、进展和应用1. 国外 CAD/CAM技术地进展 .CAD/CAM技术地进展与信息技术和制造技术地进展密不行分,1946年, 世界上第一台运算机显现之后 , 人们就不断地将运算机技术引入设计和制造领域.20世纪 50 岁月中期 , 运算机应用于工程和产品设计运算欢迎下载精品学习资源中, 促进了CAD 地进展 .1952年, 世界上显现第一台数控铣床, 实现了复杂零件地自动化加工, 并促进了数控编程技术地进展.20 世纪 60 岁月,MIT研制开发了自动编程语言APT 程序系统 .APT 语言是通过对刀具轨迹地描述来实现运算机帮忙自动编程地系统. 与此同时 , 人们提出
29、一种设想：能不能不描述刀具轨迹 , 而直接描述被加工零件本身呢？由此产生了CAD 和 CAM集成地最初概念.1963年,MIT地争论生 I.E.Sutherland在美国“运算机联合大会”上宣读了题目为人机对话 图形通信系统地论文. 由他推出地二维SKETCHPAD系统 , 答应设计者在显示器前操作光笔和键盘 , 同时在显示器上显示图形, 由此开创了可人机交互式CAD 地历史 .20世纪 70 岁月初 ,CAD/CAM 技术进入早期有用阶段, 比较具有代表性地有美国Lock-hand 飞机公司地CAD/CAM系统、英国Shape Date公司地Romuous 实体造型系统等 . 这时,CAD/
30、CAM 地应用开头进入机械、建筑、船舶、电子等领域, 但大多数集中在大中型企业中.20 世纪 80 岁月 , 运算机硬件成本地大幅下降以及运算机外围设备生产地系列化 , 为推动CAD/CAM技术向更高水平进展制造了条件 . 同时, 相应地软件技术也快速提高 , 具体表现为几何实体造型技术日渐成熟 , 并进展了特点建模技术；人工智能和专家系统开头应用于运算机帮忙工程领域；工程数据库得到了较快进展, 从而显现了商品化地CAD/CAM软件 . 运算机软、硬件地进展 , 同时促进了 CAD/CAM技术地推广和使用, 使其从大中型企业推广到中小型企业 , 也从发达国家向进展中国家进展.20 世纪 90
31、岁月 ,CAD/CAM 技术不再停留在过去单一模式、单一功能、单一领域地水平上,而是向着标准化、智能化、集成化地方向进展.CAD/CAM 地应用不再局限于大中型企业、争论院和高校 , 也快速走向了各行各业地相关机构和部门.2. 我国 CAD/CAM技术地进展我国于 20 世纪 60 岁月开头引进CAD/CAM技术 , 而 CAD/CAM技术地应用开发开头于20 世纪 70 岁月 , 受当时运算机软件硬件条件地限制, 主要利用运算机进行产品设计中地分析计算.20 世纪 80 岁月 , 我国 CAD 技术开发和应用进入了较为系统地推广阶段, 各类 CAD 系统地研制开发显现了商品化、产业化地势头.
32、 机械行业自1995 年以来相继开展了“CAD 应用1215 工程和 CAD 应用 1550 工程” . 前者是树立 12 家“甩图板”地典型企业, 后者是培养50- 100家 CAD/CAM应用示范企业, 扶持100家, 进而带动5000家企业地方案. 现在,CAD/CAM 技术在我国经济进展较为活跃地东南沿海和大中城市应用日益广泛. 值得留意地是 , 目前我国 CAD/CAM技术争论及应用水平与发达国家相比仍有很大差距, 主要表现在： CAD/CAM应用集成化程度较低, 大多数企业只停留在绘图、NC 编程等单一技术应用上； CAD/CAM系统大部分软、硬件依靠进口, 自主版权较少；缺少人才
33、和技术力气, 致使企业所引进地 CAD/CAM系统功能得不到充分发挥.三、进展趋势进入 21 世纪以后 ,CAD/CAM技术更是进展迅猛 , 运算机和网络赐予了它更新地内涵.CAD/CAM系统主要地进展趋势是集成化、智能化、并行化、网络化、标准化.1. 集成化CAD 技术地集成化将表达在三个层次上其一是广义CAD 功能 ,CAD/CAM等经过多种集成形式, 成为企业一体化解决方案. 新产品设计才能与现代企业治理才能地集成, 将成为企业信息化地重点；其二是将CAD 技术接受地算法 , 甚至功能模块或系统 , 做成专用芯片 , 以提高 CAD 系统地使用效率；其三是CAD 基于运算机网络环境实现异
34、地、异构系统在企业间地集成. 应运而生地虚拟设计、虚拟制造、虚拟企业就是该集成层次上地应用.2. 智能化欢迎下载精品学习资源设计是一个含有高度智能地人类制造性活动领域, 智能 CAD 是 CAD 进展地必定方向 . 从人类熟识和思维地模型来看, 现有地人工智能技术模拟人类地思维活动明显不足. 因此 , 智能 CAD 不仅是简洁地将现有地智能技术与CAD 技术相结合 , 更重要地是深化争论人类设计地思维模型 , 最终用信息技术来表达和模拟它, 才会产生高效地CAD 系统 , 为人工智能领域供应新地理论和方法 .CAD 地这个进展趋势 , 将对信息科学地进展产生深刻地影响.并行化并行工程是随着CA
35、D、CIMS 技术进展提出地一种新地系统工程方法. 这种方法地思路 , 就是并行地集成地设计产品及其开发地过程. 它要求产品开发人员在设计阶段就考虑产品整个生命周期地全部要求 , 包括质量、成本、进度、用户要求等, 以便更大限度地提高产品开发效率及一次成功率 . 并行工程地关键是用并行设计方法代替串行设计方法, 信息流向是双向地. 随着市场竞争地日益猛烈, 并行工程必将引起越来越多地重视, 但其实施也绝非一朝一夕地事情 , 目前应为并行工程地实现制造条件和环境, 充分发挥人在并行工程中地作用.4. 网络化随着运算机网络逐步进展到成熟, 实现了许多资源地共享. 由于 CAD/CAM技术日趋成熟
36、, 它可应用于越来越大地工程. 这类工程往往不是一个人, 而是多个人 , 多个企业在多台运算机上协同完成地 , 所以分布式运算机系统特殊适用于CAD/CAM地作业方式 . 同时, 随着 Internet地进展 , 可针对某一特定产品 , 将分散在不同地区地现有智力资源和生产设备资源快速组合, 建立包括骨干核心单位和可能地参加者地动态联盟地制造系统, 以适应不同地区地现有智力资源和生产设备资源快速组合. 建立动态联盟地制造系统将成为全球化制作系统地进展趋势.CAD 软件一般应集成在一个异构地工作平台之上, 只有依靠标准化技术才能解决CAD 系统支持异构跨平台地环境问题. 目前, 除了 CAD 支
37、撑软件逐步实现ISO 标准和工业标准外, 面对应用地标准零部件库、标准化设计方法已成为CAD 系统中地必备内容 , 且向合理化工程设计地应用方向进展.四、推广 CAD/CAM地几点体会1. 完善市场、规范治理政府应尽快完善科技市场体系, 抓紧建立软件市场地规范化治理制度, 引导鼓励使用正版软件, 打击盗版软件地流通 , 取缔制作、销售盗版软件地单位和个人.2. 高投入、高风险、高效益CAD 方面软件、硬件投资一般都比较大, 而且存在很快被剔除地可能, 因此 , 在决策时要谨慎 ,特殊时软件地选择 , 有些企业在投资后 , 由于各方面地缘由（如人才素养、工作体会、技术培训问题等）导致收效不大；但
38、也有些企业投入以后, 能大大地降低产品成本, 提高产品质量, 取得了明显地效益.3. 有方案、按比例、和谐进展要转变重硬轻软地局面, 一般来说企业领导对投入硬件很有信心, 硬件看得见 , 摸得着 , 而对软件不愿投资 . 事实上真正发挥效益地是软件. 一般情形下 , 一套 CAD/CAM系统 , 硬软件投资比例关系从以往地1:2开头逐步进展至1:6, 系统建成后在爱惜期硬软件地投资比例为1:3. 企业在上 CAD 工程时 , 确定要依据需求, 有方案、按比例、和谐进展.4. 人才治理和培训许多事例告知我们：CAD/CAM成败地因素不取决于投资多少, 而是取决于领导层决策. 企业必需坚决不移地依
39、靠科学技术进步来进展生产. 软件是我国一个新兴产业,CAD 软件产业化更是年轻人地事业 . 选拔和培养出一支有敢于创新、肯钻研业务地技术骨干队伍. 美国人总结了许多软件开发失败地教训, 其结论是：主要是治理上地问题, 技术问题是次要地 .五、小结CAD/CAM技术是现代化企业提高产品质量、缩短设计周期、提高竞争力所必需地设计和制欢迎下载精品学习资源造模式 . 企业必需总结CAD/CAM开发与应用地体会 , 充分调查争论、制订方案、提出总体规划目标 , 合理地选择硬软件 , 留意二次开发、人才培训和系统治理, 只有这样 , 才能进一步推动 CAD 技术地推广应用 , 并且不断完善 , 拓展了我们
40、更多地进展空间.机械 CAD/ CAM 地推广应用及三维造型技术1 前言机械产品地开发源于设计学问和才能,是分析、运算、综合等制造性思维地过程,最终目地要把产品地结构、组成方式,性能参数、制造工艺等设计结果按着标准地规定以二维工程图样或三维造型地方式表达出来. 随着运算机应用技术地进展,过去复杂繁重地设计过程已逐步被运算机所替代, CAD 、CAM、CAPP、CAE、CIMS 等技术地显现和进展,使产品设计和制造地整个过程都可以由运算机帮忙完成. 特殊是 CAD 技术从二维绘图向三维仿真模型地进展 ,以及在此基础上逐步进展成熟地零件结构设计和分析、有限元分析、装配设计及仿真、数控加工与仿真等许
41、多运算机帮忙功能,使 CAD/ CAE/ CAM/ PDM 等逐步集成为综合地运算机帮忙设计、制造和治理系统. 就机械设计而言 ,这个系统地关键在于三维造型技术.2 设计造型地系统种类和功能运算机造型设计系统地组成如图1 所示 .图 12. 1二维 CAD 设计系统主要完成二维工程图地绘制,产生符合 GB地产品装配图和零件图. 二维 CAD 设计系统地主要功能包括 :绘图功能、图形编辑功能、图形标注功能、属性定义和说明功能以及一些为提高作图效率地帮忙设计功能,如动态引导 ,智能尺寸标注等. 二维 CAD 系统地共同特点是作图便利精确 ,方法简洁 ,但难以表达复杂物体结构和复杂地曲面,无法进行必
42、要地物 理分析和装配干涉检查等；二维 CAD 系统难以供应完备地CAD/ CAM/CAE 集成系统所必需地几何数据和信息 . 使得要利用运算机进行地后续设计如有限元分析 ,运动及动力学分析, 数控加工仿真等 由于难以得到必需地设计数据而无法进行.2. 2三维 CAD 设计系统可以进行产品地三维造型,生成直观性强地三维图形或图像. 三维 CAD 系统地主要功能是产品地三维造型和物理分析功能,可创建地三维模型分为线框模型、表面模型、实体模型, 可以供应完备地几何数据和信息库为其它应用所用,同时三维 CAD 系统仍包含二维 CAD 系统地全部功能 . 三维 CAD 系统除具有设计过程直观、设计效率高
43、等特点外,其所接受地三维特点和参数化造型功能可以精确表达设计者地设计意图,使设计者可以更加关注产品本 身地构思 :系统中具有地曲面造型工具,可以构造各种复杂地物体或产品形状；由特点造型功能和参数化造型功能所形成地约束关系不仅可以对产品地装配设计进行干涉检查,仍可以对设计对象进行诸如质量、体积、转动惯量等物理量地分析和运算.2. 3CAE 工程分析系统工程分析是工程设计必不行少地环节,机械系统地运动分析、零件地变形分析,机构地仿真和优化 ,几乎涉及工程设计地各个方面.CAE 系统可分为通用CAE 和专用 CAE.通用 CAE 用来分析运算工程中通用地运动学、动力学及有限元,而对于工程中诸如受热、
44、磨擦、噪音等特定量地分析常在CAD 系统基础上接受某种编程语言二次开发专用地工程分析模块和程序 .CAE 对提高机械地设计水平和保证质量是特殊有意义地.2. 4CAM 仿真加工系统CAM主要是适应数控加工应用而产生地.CAM 系统与 CAD 系统密不行分 ,许多 CAD 系统都带有 CAMI 数控加工模块 ,用 CAD 生成地图形信息 数据 自动转换为数控加工地指令代欢迎下载精品学习资源码,可以自动选择机床,刀具 ,确定加工参数、刀具和工作台地运动轨迹等.3三维造型技术3. 1三维特点造型技术三维造型称为三维特点造型技术 . 特点造型法地基本设计内容是特点对象定义、特点尺寸驱动设计与约束关系定
45、义和生成特证明体模型 . 在 CAD 软件中进行三维特点造型可以直接利用二维图形 , 通过拉伸、旋转、扫描、抽壳等方法生成具有关联和约束地三维模型 : 仍可以直接利用修改工具在实体模型上进行简洁地工艺造型 , 如倒圆和倒角 . 好地 CAD 软件都供应特点库定义和相应地治理功能 , 设计者可以将常用地特点形状及信息便利地储存在特点库中 , 从而提高设计效率 . 但 CAD 系统自身供应地特点库往往有确定地局限性 , 要想得到完备地特点库 ,设计者可以利用CAD 系统供应地二次开发功能,接受对象引导编程法设计自己地特点库 . 在特点造型过程中 ,常以特点树地势式记录产品地设计过程. 特点树是按特
46、点地次序和关系记录零件地每个特点模型地数据信息,使零件设计中地修改和编辑更加得 心应手 .3. 2三维参数化造型技术参数化造型设计地主要内容是在不同地集合元素或特点信息之间建立尺寸关联或集合特点约束关系 ,特殊适合于通用零件或机器地设计. 用参数化技术在创建3D 模型时 ,通过两种方法进行参数化造型:通过定义特点尺寸标注, 在特点尺寸间建立具有函数关系地尺寸约束数学模型 ,形成被约束尺寸和起约束作用地驱动尺寸. 当修改驱动尺寸地数值时,系统可以自动求解被约束尺寸地值,从而达到修改模型地目地. 这种靠变化尺寸修改模型地方法称为尺寸驱动 拖动 技术 .参数化几何约束技术. 是将构成模型地各要素间建立二维或三维地函数约束关系 ,这种几何约束关系可以是同心、共线、平行、垂直