CAD/CAM軟件在機械制造業中的作用及發展方向摘要隨著計算機技術和信息技術的發展，CAD/CAM技術在全球迅速普及開來。對制造業來說，CAD/CAM是提高產品設計品質和制造品質、縮短產品開發周期，降低產品開發成本的強有力手段，已成為企業贏得市場的制勝法寶。因此，研究我國機械行業CAD/CAM技術應用現狀、作用，探討其發展前景，對加快我國機械行業CAD/CAM技術推廣應用步伐，提高我國機械制造業的國際競爭力具有深遠意義。本文對我國機械行業CAD /CAM技術應用現狀進行了綜合分析,分析其作用，進一步指出了我國CAD /CAM技術的發展方向。關鍵詞：CAD/CAM；機械行業；作用；發展方向目 錄引言1一、我國機械行業CAD/CAM技術應用現狀11、功能單一，經濟效益并不明顯12、起步晚，市場份額小13、應用范圍窄、層次淺14、應用范圍窄，層次亂2二、CAD/CAM軟件在機械制造業中的作用21、CAD/CAM軟件作用概述22、國內流行的軟件應用3三、CAD/CAM在機械制造業中的發展方向31、普及機械行業CAD /CAM技術,提高應用水平32、在CAD /CAM軟件的選用上,堅持高、中、低檔并存。43、加大創新力度,不斷開發具有特色的國內CAD /CAM軟件。44、CAD/CAM 技術在現代工業中的發展4四、結束語5參考文獻6致 謝7II引言現代機械制造業從設計到成型再到大批量生產，是一個十分復雜的過程，它需要產品設計師、加工工藝師、熟練的操作工人以及生產線的管理人員等協同努力來完成。傳統的手工設計、制造已越來越難以滿足市場激烈競爭的需要，CAD/CAM技術的運用，取得了顯著的經濟效益。CAD/CAM(計算機輔助設計與制造)技術產生于20世紀50年代后期發達國家的航空和軍事工業中。隨著計算機技術和信息技術的發展，CAD/CAM技術在全球迅速普及開來。對制造業來說，CAD/CAM是提高產品質量、縮短產品開發周期，降低產品開發成本的有力手段。因此，研究我國機械行業CAD/CAM技術應用現狀，探討其發展前景，對加快我國機械行業CAD/CAM技術推廣應用步伐，提高我國機械制造業的國際競爭力具有深遠意義。一、我國機械行業CAD/CAM技術應用現狀1、功能單一，經濟效益并不明顯CAD/CAM技術在企業中的應用僅是單一功能技術的應用，只是從企業生產的各個側面來提高效率，推進自動化。采用單一功能的CAD/CAM技術其效果是相當有限的，只有將CAD、CAPP、CAM等技術集成在一起，綜合應用在設計與制造過程中，才能產生顯著經濟效益。2、起步晚，市場份額小我國CAD/CAM技術應用從20世紀80年代開始，“七五”期間，國家支持對24個重點機械產品進行了CAD/CAM的開發研制工作，為我國CAD/CAM技術的發展奠定了一定的基礎。機械行業，自1995年以來，相繼開展了“CAD應用1215工程”和“CAD應用1550工程”，前者是樹立12家“甩圖板”的CAD應用典型企業，后者是培育50100家CAD/CAM應用的示范企業，扶持500家，繼而帶動5000家企業的計劃。通過國家這些重大舉措，我國CAD/CAM技術的研發與應用取得了較大進步，但由于一些企業經濟實力不足，技術人才短缺，CAD/CAM技術不能夠完全應用到生產實踐中去。3、應用范圍窄、層次淺CAD/CAM技術在企業中的應用在CAD方面主要包括二維繪圖、三維造型、裝配造型和優化設計等，其中二維繪圖技術在企業應用情況較好，這一方面得益于國家大力推進“甩圖板”工程，另一方面是由于二維繪圖技術解決的是所有企業的共性問題。三維造型軟件由于早期沒有推出微機版本，需要在工作站環境中工作，投資較大，所以采用的企業相對少一些，應用情況好的也相對少一些。在CAM方面，目前企業普遍應用的只是數控程序編制，華中數控系統、南京SKY系統、日本FUNUC系統在國內企業中應用已經非常廣泛，而廣義的CAM只有少數大型企業采用，在中小企業中極少應用。其主要原因有：1)中小企業采用的多是單一功能的CAD/CAM軟件，難以達到CAD/CAM的功能集成;2)盡管有些企業配備了高水平的集成軟件，也花巨資引進了配套設備，但由于缺少高素質的技術人員，配備的軟件和設備沒有得到有效利用，只利用了極少一部分功能。4、應用范圍窄，層次亂我國CAD技術在不少企業中的應用還僅僅停留在繪圖階段，使得CAD技術產生的效益尚未充分發揮。在我國制造業，二維CAD繪圖技術在企業中應用情況較好，但基于三維造型技術的裝配造型很少使用。特別是一些中小企業，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圖到車間加工生產。目前二維CAD已經成為技術人員必不可少的工具，大家對三維CAD也有了一定的認識，也意識到了它的優點，但是三維CAD比二維的難以掌握，這使得很多技術人員難以在較短的時間內熟練掌握并應用，在一定程度上也阻止了三維CAD的快速推廣，所以在我國大多數企業中還是應用二維CAD。而國外的一些機械制造行業，采用了三維CAD設計，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，設計的圖紙并不需要打印藍圖，直接通過網絡傳到加工中心生產。CAM技術有廣義和狹義兩種定義。廣義的CAM是指在計算機組成系統中借助計算機來完成從生產準備到到產品制造出來的過程中的各項活動；狹義的CAM通常是指數控程序的編制。CAD/CAM軟件應用人員參差不齊，軟件不能得到高效率應用。CAD/CAM技術在企業中的應用單一功能的技術應用，沒有將CAD、CAPP（計算機輔助工藝過程設計）、CAM等技術集成在一起綜合應用。二、CAD/CAM軟件在機械制造業中的作用1、CAD/CAM軟件作用概述CADCAM技術是一項利用計算機幫助人們完成產品的設計(Design)與制造(Made)的新技術，它是計算機技術在零件生產中綜合應用的新飛躍。CAD包括建立幾何模型、工程分析、產品分析、動態模擬、自動繪圖等；CAM包括數字化控制、工藝過程設計、機器人、工廠管理等。CADCAM技術是制造自動化技術的主要組成部分，它的迅猛發展，軟件、硬件水平的進一步完善，為機械工業提供了強有力的技術支持，為企業的產品設計、制造、生產水平的發展帶來了質的飛躍，已經成為現代企業信息化、集成化、網絡化的最優選擇。CADCAM技術也是一種集成技術系統，由系統軟件、管理軟件、支撐軟件、應用軟件組成，其中的應用軟件是用戶為解決某些應用問題而編制的程序。2、國內流行的軟件應用(1)PICAD：PICAD系統及系列軟件是中科院凱思軟件集團及北京凱思博宏應用工程公司開發的具有自主知識產權的CAD軟件。該軟件具有智能化、參數化和較強的開放性。對特征點和特征坐標可自動捕捉及動態導航；系統提供交互環境下的開放的二次開發工具，用戶可以增加功能或開發專業應用軟件。(2)CAXA：CAXA電子圖板是高效、方便、智能化的通用中文設計繪圖軟件，輔助設計人員進行零件圖、裝配圖、工藝圖表、平面包裝的設計，適合二維繪圖的場合，可使設計人員甩掉圖板，滿足相關行業的設計要求。CAXAME是一套數控編程和三維加工軟件，具有強大的造型功能，可以快速建立復雜的三維模型，它為數控加工行業提供了從造型、設計到加工代碼生成、加工仿真、代碼校驗等一體化的解決方案。三、CAD/CAM在機械制造業中的發展方向CAD /CAM技術給機械制造業帶來了全面的、根本的變革,使傳統的機械制造業發生了質的飛躍,在全球范圍內受到普遍關注和重視,在這一時代背景下,我國機械制造業要想跟上時代的步伐,必須把握好機械CAD /CAM技術的正確發展方向:1、普及機械行業CAD /CAM技術,提高應用水平在國家各項舉措大力推動下,我國機械制造企業一定要重視CAD /CAM技術的推廣應用,應把推廣應用CAD /CAM技術看作企業發展的生命線,在資金投入和人才引進上不惜一切代價,為CAD /CAM技術在生產實踐中應用創造必備的條件,促進國CAD /CAM技術的應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軟件實現了CAD、CAE(計算機輔助工程分析)、CAPP(計算機輔助工藝過程設計)、CAM、PDM(產品數據管理)和PPC(生產計劃與控制)等技術的高度集成,基本能實現設計制造及生產管理的一體化,實現無紙制造。但相對來說,投資較大,對人員的素質要求較高。我國大型企業具備這些條件,而且也大多購置了這樣的軟件及相應設備,問題是其功能未能充分應用,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,主要特點是價格便宜,實用性強,微機平臺,易學易用,對人員素質要求不很高,大多數企業都具備應用條件;3、加大創新力度,不斷開發具有特色的國內CAD /CAM軟件。開發CAD /CAM軟件的最終目的是應用CAD /CAM技術,科研單位不僅要緊跟時代潮流,跟蹤國際最新動態,加快對于引進國外CAD /CAM軟件的二次開發應用步伐,同時要結合國情、遵守各國規范,面向國內機械制造業發展的需要,加大科技創新力度,研發出方便實用、更具特色、更有競爭力的CAD /CAM產品,促進我國機械制造業CAD /CAM技術的快速發展。4、CAD/CAM 技術在現代工業中的發展隨著現代工業的不斷發展，CAD/CAM技術應用范圍越來越廣泛，從最初的機械制造，到現在建筑、電子、化工等領域也開始大量使用。應用CAD/CAM技術起到了提高企業的設計效率、優化設計方案、減輕技術人員的勞動強度、縮短設計周期、加強設計的標準化等作用。CAD/CAM技術給企業帶來了全面的、根本的變革，使傳統的企業設計與制造發生了質的飛躍，在全國范圍內受到普遍重視和廣泛應用。CAD/CAM技術正向著集成化、網絡化、智能化、綠色化發展。集成化是CAD/CAM技術的一個最為顯著的趨勢。在信息技術、自動化技術與制造融合的基礎上，通過計算機技術把分散在產品設計與制造過程中各種孤立的自動化子系統有機的集成起來，形成適用于多品種大批量的生產。網絡化是CAD/CAM技術是伴隨著網絡技術的普及而需要面臨的新技術，隨著網絡全球化，制造業也將全球化。分布在不同地理位置上的CAD、CAM系統間能傳遞各種數據。網絡技術的發展使基于計算機技術的數控機床可與其他機床或計算機方便地進行交流，數據交換變得簡單，并調用網上各種設計資源。CAD/CAM系統應用逐步深入，逐漸提出智能化需求，設計是一個含有高度智能的人類創造性活動。智能CAD/CAM是發展的必然方向。智能設計在運用知識化、信息化的基礎上，建立基于知識的設計倉庫，及時準確地向設計師提供產品開發所需的知識和幫助，智能地支持設計人員，同時捕獲和理解設計人員意圖、自動檢測失誤，回答問題、提出建議方案等。現代設計的核心是創新設計，人們正試圖把創新技法和人工智能技術相結合應用到CAD技術中，用智能設計、智能制造系統去創造性解決新產品、新工程和新系統的設計制造，這樣才能使我們的產品、工程和系統有創造性。當前，全球環境的惡化程度與日俱增，制造業一方面是創造人類財富的支柱產業，但同時又是環境污染的主要源頭。因此，無論從技術發展，還是從需求推動的角度，綠色制造已經在影響和引導當今的技術發展方向。從產品設計到制造技術，從企業組織管理到營銷策略的制定，一批綠色制造技術的概念已經在發展之中。四、結束語CAD /CAM(計算機輔助設計與制造)技術產生于20世紀50年代后期發達國家的航空和軍事工業中。隨著計算機技術和信息技術的發展, CAD /CAM技術在全球迅速普及開來。對制造業來說, CAD /CAM是提高產品設計品質和制造品質、縮短產品開發周期,降低產品開發成本的強有力手段,已成為企業贏得市場的制勝法寶。因此,研究我國機械行業CAD /CAM技術應用現狀,探討其發展前景,對加快我國機械行業CAD /CAM技術推廣應用步伐,提高我國機械制造業的國際競爭力具有深遠意義。機械CAD /CAM技術對制造業產生的沖擊和帶來的效益是勿庸置疑的。我國機械制造業應正確認識CAD /CAM技術在我國的應用情況,把握好正確的發展方向,堅持走集成化、智能化、并行化、網絡化和標準化的路子。參考文獻1李國農.企業在應用CAD /CAM技術中的問題研究J.科技管理研究, 1999, 3.2匡繼勇.