CAD/CAM辅助设计工业应用研究

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现代工业产品从设计到成型直至大批量生产的整个过程极其复杂，这-系列过程由产品设计师、加工工艺师、熟练工人以及生产线管理人员协同完成。

CAD/CAM辅助设计技术的应用，弥补了传统手工设计与制造技术效率低下、产品种类稀少等不足，大大提高了企业工艺产品的生产效率。CAD/CAM技术效益高、知识密集 、更新速度快并且具有较强的综合性，是整个工业行业中信息技术发展的重点。

不同于传统的设计与制造方法，CAD/CAM辅助设计技术是将计算机科学技术、工程专业技术及人的智慧和生产经验通过现代科学方法完美地结合起来，从而在设计中减少手工劳动，更多地利用计算机系统来完成大量的复杂工作。该技术并非代替生产过程，而是起到辅助生产、提高工作效率的作用，可获得最佳效果。

1 CAD/CAM技术的概念CAD/CAM是计算机辅助设计(computer aideddesign)与计算机辅助制造(computer aided making)的英文缩写。CAD，是指工程设计人员通过计算机来完成主要的设计工作，主要应用于机械、电子、宇航、建筑、纺织、化工等产品的设计环节。利用CAD技术对产品或工程进行设计，能够有效缩短设计周期，提高设计效率，节约人力、物力资源。CAM的核心是计算机数值控制(简称数控)，它是将计算机应用于制造生产过程的系统。

CAD/CAM技术最早于 20世纪 50年代后期应用于发达国家的航空和军事工业。随着计算机技术的发展，CAD/CAM技术的应用领域范围不断扩大，推动了新兴产业的发展。CAD/CAM技术的发展与应用水平已经成为衡量-个国家科学技术和工业现代化的重要标志。

2 CAD/CAM技术在工业中的应用CAD/CAM技术主要是利用计算机来帮助人们进行产品的设计及其制造。CAD应用范围很广，其设计对象主要有两大类：-类是机械、电气、电子、轻工和纺织产品；另-类是工程设计产品。CAD技术的应用范围已不仅仅局限于工业应用，同时也已经延伸到艺术、电影、动画、广告和娱乐等领域。

目前的CAD/CAM技术软件主要有 Unigraphics(UG)、SOLIDEDGE、Autocad、MDT、Solidworks、Pro/Engineer、MasterCAM、Cimatron、I-DEAS等。这些软件具有优越的参数化设计、变量化设计及特征造型功能，与传统的实体和曲面造型功能相结合使用，则加工方式完备、计算准确、实用性较强。二维CAD技术是企业技术人员必须常握的应用工具之-。 在所有二维 CAD技术中，Autocad以极高的精度、完善的图形绘制功能、方便的二次开发、较强的数据交换能力、良好的用户界面、多操作平台以及极为强大的 Internet功能占据着很大的市场份额。在国外-些制造行业中，三维 CAD应用已较广泛。采用三维 CAD画出零件的三维效果图，然后直接生成二维的生产图纸和三维的装配图纸，而这些图纸就可以直接送到加工车间直接进行生产，方便而快捷，能够大大提高生产效率，节约能源资源。

收稿日期：2013-02-26作者简介：蔡南武(1959-)，男，土家族，湖北建始人，正高职高级工程师，研究方向为基础工艺。

· 129·蔡南武：CAD/CAM辅助设计工业应用研究广义的CAM技术主要是指借助计算机系统来完成从生产到产品制造整个过程中的各项活动，而狭义的CAM技术主要是指用计算机编制的数控程序。目前数控程序的编制在我国的企业中应用较多，而只有少数大型企业采用广义的 CAM，在中小型的企业中应用很少。中小企业 中应用的 CAD/CAM软件功能比较单-，难以达成系统的功能集成。由于我国缺乏这方面的高素质技术人员，CAD/CAM软件的大多功能都还没得到充分发挥。在软件的应用方面，我们还需要培养大量的专业技术人才，提高软件的利用效率，提高我国的综合生产运作水平。

CAM技术在数控车床、数控铣床、多轴联动数控机床、模具雕刻机等现代设备中应用广泛。在CAM软件的模拟仿真环境下，传统的经验设计加工工业的不合理l生以及编程的问题都可以得到很好解决。首先，用计算机软件虚构出高速数控机床的加工环境，放入做好的毛坯，然后再模拟动态仿真过程，仿真的时间可以根据编程人员的需要进行自由控制。待动态仿真模拟结束以后，编程人员可以根据模拟的过程以及效果适当调整工艺加工路线。这种虚拟技术既能够有效地减少编程设计人员的工作量又可以保证模具的制造质量。

3 CAD/CAM 技术在现代工业 中的发展趋势21世纪的机械制造工业，已经与信息化密不可分，信息产业将成为社会的主导产业，机械制造业也必将由信息主导，替代传统的手工业，采用先进的生产模式、先进的制造技术、先进的组织管理方式，向全新的高科技的制造业发展。

CAD/CAM技术给企业带来了全面的、根本性的变革，CAD/CAM技术正在向着集成化、网络化、智能化、绿色化发展。

集成化就是通过计算机技术把分散在产品设计和制造过程中的很多孤立的自动化系统有机的集成起来，然后形成批量生产的 CAD/CAM技术。

网络化就是把分布在不同区域的CAD、CAM系统用网络连接起来传递各种信息数据。随着全球化进程的加快，网络技术的普及、制造也在全球化，网络化使数据交换变得更加简单，并且可以直接在网上调用很多设计的资源。

智能化设计是-种高矮创造性活动，是在知识化、信息化的基础上，建立设计仓库，及时向设计人员提供必要的知识和帮助，智能地支持设计人员的工作，同时自动检测设计错误、回答问题以及提供建议方案。创新技术和智能设计应用于 CAD中，可创造性地解决问题，使得产品、工程和系统具有创新l生。

绿色化要求从产品设计到制造，从企业组织管理到策略的制定都必须秉承绿色环保的理念，从源头治理污染，营造和谐的社会发展环境。

4 结 语CAD/CAM技术对现代企业产生的发展变革和带来 的经济效益是显著的。我 国应该充分利用CAD/CAM技术，合理利用资源，培养高素质的专业的技术人员，充分开发利用 CAD/CAM软件的功能，更好地为工业生产服务，节约能源资源，提供生产效率，实现企业技术的创新发展，不断地提高企业的综合竞争力。