cadcam的发展趋势

cadcam的发展趋势内容摘要：

助设计技术。 60 年代 初期出现了 cad 的曲面片技术，中期推出商品化的计算机绘图设备。 70 年代，完整的 cad 系统开始形成，后期出现了能产生逼真图形的光栅扫描显示器 ， 推出了手动游标、图形输入板等多种形式的图形输入设备，促进了 cad 技术的发展。 80 年代，随着强有力的超大规模集成电路制成的微处理器和存储器件的出现，工程工作站问世 ， CAD 技术在中小型企业逐步普及。 四川科技职业学院 毕业设计 (论文 ) 第 3 页 80 年代中期以来， CAD 技术向标准化、集成化、智能化方向发展。 一些标准的图形接口软件和图形功能相继推出，为 CAD 技术的推广、软件的移植和数据共享起了重要的促 进作用；系统构造由过去的单一功能变成综合功能，出现了计算机辅助设计与辅助制造联成一体的计算机集成制造系统；固化技术、网络技术、多处理机和并行处理技术在 CAD 中的应用，极大地提高了 CAD 系统的性能；人工智能和专家系统技术引入 CAD，出现了智能 CAD 技术，使 CAD 系统的问题求解能力大为增强，设计过程更趋自动化。 现在， CAD 已在电子和电气、科学研究、机械设计、软件开发、机器人、服装业、出版业、工厂自动化、土木建筑、地质、计算机艺术等各个领域得到广泛应用 1952 年美国麻省理工学院首先研制成数控铣床。 数控的特征是 由编码在穿孔纸带上的程序指令来控制机床。 此后发展了一系列的数控机床，包括称为“加工中心”的多功能机床，能从刀库中自动换刀和自动转换工作位置，能连续完成锐、钻、饺、攻丝等多道工序，这些都是通过程序指令控制运作的，只要改变程序指令就可改变加工过程，数控的这种加工灵活性称之为“柔性”。 加工程序的编制不但需要相当多的人工，而且容易出错，最早的 CAM 便是计算机辅助加工零件编程工作。 麻省理工学院于 1950 年研究开发数控机床的加工零件编程语言APT，它是类似 FORTRAN 的高级语言。 增强了几何定义、刀具运动等语句，应用 APT 使编写程序变得简单。 纵观 CAD 与 CAM 的历史发展来看，说明 CAD/CAM 发展迅速，现代需求更是很大，应用极为广泛。 四川科技职业学院 毕业设计 (论文 ) 第 4 页 第二章． CAD/CAM 的应用 情况 以汽车工业为例，说明国内外机械 CAD/CAM 技术的应用情况。 CAD/CAM 在汽车工业中的技术应用状况 汽车工业代表着一个国家机械制造业发展的水平，一直是 CAD/CAM 技术应用的先锋和大户。 下面就以汽车工业为例，说明国内外机械 CAD/CAM 技术的应用状况。 国际上，美国福特汽车公司在 CAD/CAM 技术方面处于领先地位。 早在 80 年代初 ，福特公司就着手 CAD/CAM 系统的规划，建成了以工作站为主体的环形网络系统； 1985年已经有一半以上的产品设计工作使用图形终端实现； 1986年新开发的 TAURUS和 SABLE轿车，大约 70%的外板件采用 CAD/CAM。 90 年代初全面实行产品开发的 CAD/CAM,应用率可达 100%。 福特公司 1990 年工作站已达 2020 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的 PDGS 和 CAD/CAM。 1993 年以后，福特汽车公司提出了 C3P(CAD/CAE/CAM/PDM)概 念，并决定今后将采用 IDEAS 软件作为 其主流核心软件。 日本三菱汽车公司 1960 年从冲模的 NC 数控加工着手，以 CAD/CAE/CAM 为动力，对从设计到制作的各项工程踏踏实实地进行了改革，至今，已形成了从车型款式设计到车身组装的新车型开发的完整的 CAD/CAE/CAM 系统。 法国雷诺汽车公司应用 Euclid 软件作为 CAD/CAM 的主导软件，目前已有 95%的设计工作量用该软件完成，并开发出很多适合汽车工业需求的模块，如用于干涉检查的Megavision,用于钣金成形分析的 OPTRIS 等。 德国各大汽车公司普遍采用 CATIA 作为其 CAD/CAM 系统的主导软件。 1994 年，德国大众集团决定用 CATIA 和 Pro/Engineer 作为其将来开发新车型的主导 CAD 系统。 我国的 CAD/CAM 工作始于 70 年代，发展迅速，已取得了良好的经济效益。 少数大型企业，如一汽、二汽等，已建立起比较完整的 CAD/CAM 系统，其应用水平也接近国际先进水平。 许多中小企业应用 CAD/CAM 技术在保证产品质量、提高劳动率等方面也取得了显著的经济效益。 但是总的说来，国内在 CAD/CAM 技术应用的深度和 广度方面与国外先进水平相比还有很大差距。 随着社会主义市场经济的发展，国有企业需要对传统的产品结构、生产 设备和管理模式进行改造，以提高企业的活力和适应市场的应变能力，而采用 CAD/CAM 技术被认为是唯一的出路。 我国开展 CAD/CAM 技术应用工作并不算晚；通过引进，不少企业的软、硬件条件与四川科技职业学院 毕业设计 (论文 ) 第 5 页 国外相比也相差不大。 但是，国内的 CAD/CAM 应用与国外先进水平相比存在较大的差距。 原因是： 原有经济体制的弊端。 采用 CAD/CAM 技术投资大，有较大风险，效益回报有一定的滞后期，导 产品数据交换标准建立统一的产品数 据交换标准是实现 CAD/CAM 技术集成化的必要条件。 复杂机械产品的生产需要不同企业、部门的分工协作完成。 由于产品信息是在不同的地点、不同的计算机和不同的 CAD/CAM 系统中产生，造成同一转机械启停机及正常运行时的特性，可分为转速上升、转速下降、转速不变、转速变化等。 负荷状态可分为满载、空载、部分载荷、载荷骤增和骤减等。 管理上的缺陷。 由于条块分割，重复引进，企业相互之间缺乏必要的交流和协作，影响了 CAD/CAM 技术效益的发挥。 人才培养的不足。 福特等企业之所以 CAD/CAM 技术应用得好，是因为得益于几十年来一直大力开展 CAD/CAM应用而积淀下来的宝贵经验以及培养出了一支高水平的技术队伍。 现在国内既懂计算机软、硬件，又有丰富专业知识的人才奇缺，而这恰是企业最为宝贵的财富。 四川科技职业学院 毕业设计 (论文 ) 第 6 页 第三章 CAD/CAM 目前社会状态 在现代机械制造业中 ,模具工业已成为国民经济中的基础工业 ,许多新产品的开发和生产 ,在很大程度上依赖于模具制造技术 ,特别是在汽车、轻工、电子和航天等行业中尤显重要。 模具制造能力的强弱和模具制造水平的高低 ,已经成为 衡量一个国家机械制造技术水平的重要标志之一 ,直接影响着国民经济中许多部门的发展。 模具 CAD/CAM 是在模具 CAD 和模具 CAM 分别发展的基础上发展起来的 ,它是计算机技术在模具生产中综合应用的一个新的飞跃。 CAD/CAM 技术的迅猛发展 ,软件、硬件水平的进一步完善 ,为模具工业提供了强有力的技术支持 ,为企业的产品设计、制造和生产水平的发展带来了质的飞跃 ,已经成为现代企业信息化、集成化、网络化的最优选择。 首先国外的软件介绍： Unigraphics(UG)： UG 起源于美国麦道 (MD)公司的产品 ,1991 年 11 月并入美国通用汽车公司 EDS 分部。 UG 由其独立子公司 UnigraphicsSolutions 开发 ,是一个集CAD/CAM/CAE 于一体的机械工程辅助系统 ,适用于航空、航天、汽车、通用机械以及模具等的设计、分析及制造工程。 UG 是将优越的参数化和变量化技术与传统的实体、线框和表面功能结合在一起 ,还提供了二次开发工具 GRIP、 UFUNG、 ITK,允许用户扩展 UG 的功能。 AutoCADAuto ： CAD 是美国 Autodesk 公司开发的一个具有交互式和强大二维功能的绘图软件 ,如二维绘图、编辑、剖面 线和图案绘制、尺寸标注以及二次开发等功能 ,同时有部分三维功能。 AutoCAD 软件是目前世界上应用最广 的 CAD 软件 ,占整个CAD/CAE/CAM 软件市场的 37%左右 ,在中国二维绘图 CAD 软件市场占有绝对优势。 MDT(MechanicalDesktop)： MDT 是 Autodesk 公司在基于参数化特征实体造型和曲面造型的 CAD/CAM。