1、M ac hine B uilding A uto mation,Feb2008,37(1:8990我國機械CAD/CAM技術應用研究綜述張濤依,張會玲(臨沂師范學院工程學院,山東臨沂276005摘要:對我國機械行業CAD/C AM技術應用現狀進行了綜合分析,進一步指出了我國CAD/C AM技術的發展方向。關鍵詞:CAD/C AM;技術應用中圖分類號:TP391172文獻標識碼:B文章編號:167125276(20080120089202 The O verv i ew on the M echan i ca l Techn i ca l Appli ca ti on Researchof C

2、AD/CAM i n O ur Coun tryZHANG Tao2yi,ZHANG Hui2ling(Co ll e ge o f Eng i nee ri ng,L i nyiNo r m a lU n i ve rs ity,L i nyi276005,C h i naAbstract:This pap e r i n te g ra ll y ana l yse s the p re se nt s itua ti o n o f the m e cha ni ca l te chni ca l app li ca ti o n of CAD/CAM i n ou r co un tr

3、y, a nd po i nts ou t furthe r de ve l o p i ng dire c ti o n f o r the techno l o gy o f CAD/CAM i n o ur coun try.Key words:CAD/CAM;Te chni ca lApp li ca ti o n0引言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,C AD/CAM技術在全球迅速普及開來。對制造業來說,C AD/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

4、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/C AM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。1我國機械行業CAD/CAM技術應用現狀縱觀我國機械制造業,C AD/CAM技術應用現狀主要呈現以下幾個特點:a起步晚,市場份額小:我國C AD/C A M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C AD/C A M的開發研制工作,為我國C AD/C A M技術的發展奠定了一定的基礎。通過國家科委實施的863計劃中的C I M S主題,促進了C AD/C A M

5、技術的研究和發展。“九五”期間,國家科委又頒發了19952000年我國C AD/C A M 應用工程發展綱要,將推廣、應用C AD/C A M技術作為改造傳統企業的重要戰略措施。尤其是機械行業,自1995年以來,相繼開展了“C AD應用1215工程”和“C AD應用1550工程”,前者是樹立12家“甩圖板”的C AD應用典型企業,后者是培育50100家C AD/C A M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C AD/C A M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,C AD/C A M技術不能夠完全應用到生產實

6、踐中去。國內的一些科研機構、高校和軟件公司開發出的C AD/C A M軟件,在包裝方面與發達國家相比存在差距,雖投放市場,但份額較小。b應用范圍窄、層次淺:CAD/CAM技術在企業中的應用在C AD方面主要包括二維繪圖、三維造型、裝配造型、有限元分析和優化設計等,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;盡管目前早已推出比較成熟穩定的微機版本,但大多數企業并未認識到其優勢所在,仍然固

7、守于二維繪圖;基于三維造型技術的裝配造型也因此很少應用。有限元分析和優化設計則普及率更低,原因是這些系統都進行了一定的理論假設,所以其結果的可靠性稍低,應用難度也較大,只用于某些必須的場合。在C AM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F UNUC系統、德國SI E ME NS系統在國內企業中應用已經非常廣泛,而廣義的C AM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C AD/CAM軟件,難以達到CAD/C AM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

8、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。c功能單一,經濟效益并不明顯:C AD/CAM技術在企業中的應用僅是單元的智能技術應用,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C AD/CAM技術其效果是相當有限的,只有將C AD、C APP、C AM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我國機械C AD/C A M技術的發展方向CAD/C AM技術給機械制造業帶來了全面的、根本的98 htt p:ZZHD.chinaj E2mail:ZZHDchainaj 機械制造與自動化變革,使傳統的機械制造業發生了質的飛躍,在全球范圍內受

9、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C AD/CAM技術的正確發展方向:a進一步普及機械行業C AD/CAM技術,努力提高其應用水平。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/C AM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/C AM技術在生產實踐中應用創造必備的條件,促進我國C AD/CAM技術的應用水平邁上一個新的臺階;b在C AD/CAM軟件的選用上,堅持高、中、低檔并存。高檔C AD/CAM軟件實現了C AD、CAE(計算機輔助工程分析、CAPP(計

10、算機輔助工藝過程設計、C AM、P DM(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”,典型代表有I2DE AS、Pr o/Engineer、Uni2graphic和CATI A等國外開發的軟件,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C AD/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;c加大創新力度,不斷開發具有特色的國內C

11、 AD/CAM軟件。開發CAD/CAM軟件的最終目的是應用C AD/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C AD/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。3結束語機械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C AD/C AM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

12、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.企業CAD/CAM技術應用的一些思考J.機械工程師,2000,12.3方新.機械CAD/CAMM.北京:高教出版社,2003.4寧汝新.CAD/CAMM.北京:高教出版社,2005.收稿日期:2007-08-09(上接第85頁S i=M P1cos=|y e-y i|1cos(9 圖3圓弧插補終點判別大于時,設A點為圓弧A P的起點,B點為離終點P的弧長所對應的圓心角等于時的分界點,C點為小于圓心角的某一瞬時點,見圖3(b。顯然,瞬時點離圓弧終點的距離Si的變化規律是:當瞬時加工點由A點到B點時,Si越來越大,直到它等于直徑;當加工越過分界點B后,Si越來越小,與圖3(a所示情況相同。這樣,在這種情況下的終點判別,首先應判別Si的變化趨勢,即若Si變大,則不進行終點判別處理,直到越過分界點;若Si變小再進行終點判別處理。2結論本文對普通數控系統中插補及加減速控制進行了簡要介紹,并以此為基礎詳述了自主開發的系統能實現實時控制的插補、加減速控制原理。著重說明了時間分割法插補原理、前加減速控制原理,并以勻加減速控制為例進行了說明。經過在實踐中的應用表明,采用時間分割法作為本系統的插補方法,并配以前加減速控制,可以實現復雜曲面零件微小的逼近,使加工輪廓誤