1、企業如何選擇微機平臺三維CAD軟件摘 要：70年代末，我國計算機應用尚處于萌芽階段，二維CAD圖紙設計是我國最 早應用的CAD技術，從80年代初，CAD技術應用經歷了六五探索，七五技術攻關，八五普及推廣，九五深化應用四個階段。CAD技術在我 國機械行業應用較早，并得到迅速發展，取得一批重要應用成果。但是，從我國企業CAD技術應用的總體水平來看，應用還停留在二維繪圖水平上。關鍵字：CAD軟件 二維繪圖 三維繪圖一、我國企業CAD/CAM技術應用現狀70年代末，我國計算機應用尚處于萌芽階段，二維CAD圖紙設計是我國最早應用的CAD技術，從80年代初，CAD技術應用經歷了六五探索，七 五技術攻關，八

2、五普及推廣，九五深化應用四個階段。CAD技術在我國機械行業應用較早，并得到迅速發展，取得一批重要應用成果。但是，從我國企 業CAD技術應用的總體水平來看，應用還停留在二維繪圖水平上。企業如何發揮自身優勢，提高創新能力，除了解決好資金問題以外，更要解決好技術革新問題。眾所周知，CAD/CAM技術不僅大幅度提高設計效率和產品 質量，改善勞動條件，更為重要的是它已成為現代工業中必不可少的主要技術手段。許多大型企業從事三維設計的軟件以工作站上運行大型軟件為主，如 Pro/E、Catia、I-deas、Euclid和UGII等，這些軟件系統結構龐大復雜，使用非常不便，加上軟硬件價格昂貴，很難在企業普及與

3、推 廣。隨著微機三維CAD/CAM系統的日趨完善及Window操作平臺的普及和微機性能價格比的不斷提高，企業使用三維CAD技術時機已經成熟。隨著信息時代及全球經濟一體化進程的到來，我國的企業必須面臨這一嚴峻事實，企業必須具備新產品開發、研制及創新能力，才能在激烈的市場競爭中生存下 來，否則的話，就面臨破產和淘汰。實踐證明，三維CAD/CAM技術對加速新產品開發、提高產品質量、降低成本起著關鍵作用，是支持企業增強創新設計，提 高市場競爭力的強有力的手段。 二、微機平臺三維CAD軟件的特點針對中小企業的技術現狀以及中小企業技術支撐較差的特點,微機平臺三維CAD軟件必須具備 實用性強、操作簡單明了、

4、價格適中、技術支持好的特點,才易于被廣大中小企業接受。目前微機平臺三維CAD軟件具有下列特點: (1)系統操作簡潔實用,采用Window NT/95/98平臺,操作方式人機界面符合Window界面風格與操作規范,采用面向對象方法,使軟件操作更加方便,針對不同對象(特征、尺寸、公差 等),單擊鼠標左鍵,則彈出相應對象操作菜單,方便快捷,無需費力搜尋菜單。軟件的一系列操作,如 文件操作、刪除操作、窗口操作、回退操作的圖標與操作方式與Window風格完全一致,同時, 使用OLE技術,使CAD軟件與其他Window組件配合使用。 (2)采用廣大設計人員所熟悉的工程應用的特征(如孔、槽、螺紋、圓角、倒角

5、等)作為構造零件的基本單元,改變傳統系統以幾何設計為主的方式,提高設計效率。特征的引用直接體現了設計意圖,設計人員可以將更多的精力用在創造性構思上。 (3)采用二維/三維關聯設計技術,高效率生成符合國標的工程圖紙。用傳統方式繪制工程圖( 不論是手工繪制,還是用二維CAD繪制),設計人員都必須將產品的三維結構構思好,再用線條 繪制表達,加上各種尺寸公差標注,工作量大而且繁瑣,修改、描圖更是費時。使用三維CAD軟件后,設計人員只需交互地進行各種視圖布局方式、類型的選擇, 即可方便快捷地完成整個工程圖紙設計。 (4)二維草圖智能動態導引技術,可以自動地推斷設計者的設計意圖。三維特征參數驅動,修 改方

6、便,零件三維實體可任意拖動,在著色狀態下動態顯示三維實體體現產品設計過程的直觀效果,更易于用戶使用。三維設計技術是虛擬設計的基礎,并為后續的 分析、制造過程提供完整統一的產品數據。 (5)裝配設計使得在微機平臺上進行復雜部件設計成為可能。通過施加約束與配合關系,采用 拖放方式操作,使得零件裝配就像搭積木一樣方便,對裝配、子裝配、零件、裝配特征、約束 及輔助視圖以記錄樹形式進行管理,可以完成裝配件爆炸、剖切、干涉檢查、運動仿真、最 小間隙、物性計算、零件列表等活動。 (6)機械產品設計離不開各種標準件的使用。三維CAD系統提供豐富標準庫,包括螺釘、螺栓 、螺母、墊圈、鉚釘、銷釘、鍵、滾動軸承、彈

7、性密封件、鋼型材等,同時提供各種標準查 詢、搜索和添加與預覽功能,極大地方便了產品設計過程。如果從手工繪圖到二維CAD繪圖再 到三維CAD自動生成工程圖,使得設計人員實現甩圖板夢想,那么,標準件及裝配功能引入再輔之產品文檔管理,即可進一步達到甩圖板、用手冊的 目的,實現真正意義的無紙設計,極大地提高企業設計效率,增強創新能力。 (7)高級曲面設計模塊為復雜外型的零件設計提供強有力的手段。沿海經濟發達地區從事模 具業 、小型家電業及玩具業的中小型企業比較發達,這些產品外觀造型(如流線型、美觀效果等) 要求較高,曲面設計中變形造型技術、Law技術、過渡技術為復雜外型設計提供了方便。 (8)在微機平

8、臺上實現三維CAD軟件高級渲染功能,產生具有照片級真實感的產品效果圖,可以 為產品增添引人入勝的效果,便于向領導、客戶和供貨商介紹產品,可以免去實際加工昂貴的產品樣件,縮短設計周期和新產品的上市時間。三、三維CAD技術為中小企業產品創新設計提供關鍵性技術支持工具 企業應用三維CAD技術困難原因在于技術的復雜,前期軟硬件投入大,現在這兩方面的因素正在逐漸得到解決。微機平臺三維CAD技術日趨完善,軟件人機界面 非常簡潔,軟件的投入成本低廉,微機的性能價格比大幅度提高及Window平臺普及,工程師人手一?quot;的目標可望實現。 二維CAD技術僅僅用于繪制工程圖紙,支持的并非產品設計。產品設計對企

9、業的意義在于新的 產品就代表了企業經濟增長新的基本點。產品設計的主要內容為市場、顧客易于接受的新的 產品形象與內涵。三維設計則大大增強了后者的直觀性,同時為設計開發新品提供了統一的 三維產品數據。當今企業特別是中小企業在產品開發方面面臨以下非常嚴峻的現實。 如何快速提供市場或客戶可以接受的產品,縮短產品研制、上市的時間,爭取市場競爭的主動權。以模具制造業來說,模具設計是產品開發過程中的關鍵部分,同樣 設計一套模具,一年前 需要4個月時間,現在只允許3個月(甚至更短)設計時間,否則在市場上失去競爭。大多數企業設計部門使用二維工程圖紙表達產品設計意圖,制造部門(如開模 廠)將設計部門提供的設計圖紙

10、重現立體模型,這個過程重復性工作很多,浪費了大量的人力和時間。 當今企業面臨全球化大市場競爭,任何一個企業都不可能使其所有業務都成為佼佼者,如果所 有業務完全由企業自己來承擔,那么它必然要面對所有相關領域的競爭對手。因此,為了適應多企業合作下產品開發模式,只有聯合該行業其他上、下游企業,建立 一條業務關系緊密、經 濟利益相連的多企業合作聯盟,才能實現優勢互補,增強市場競爭整體實力。企業必須具備描述產品完整信息工具,適應企業內部、企業之間產品供應鏈上所有環節 (如訂單、采購、庫存 、計劃、生產制造、質量控制、運輸、分銷、服務與維護等)的需要。 三維CAD技術能夠幫助企業解決上述問題,主要體現在,

11、三維CAD系統可以提供完整三維的產品 模型數據,以適應不同應用的需求,如二維/三維關聯繪圖,可以根據需要將三維產品數據生成 工 程圖紙;利用三維產品幾何數據可以產生高度真實感照片,提供市場部門、客戶、供應商使用 ;可以在互聯網上(Internet)預覽產品(3dviewer);三維產品數據可以直接傳遞給制造部門 進行數控加工編程;可以提供給專用程序進行有限元分析,三維產品數據可以輸出至快速成型 設備,制作樣品等等。因此,三維產品模型數據可以滿足產品供應鏈上所有環節需要,實現產品數據交換與共享。三維CAD系統不僅具備零件設計功能,而且具有 裝配設計、圖紙設計功能 及與設計相關部分如標準件及各種專用零件庫。借助計算機完成產品設計與制造的相關分析 ,如結構性分析、可裝配性分析、干涉檢驗、物性計算等等,以保證制造實施可行性,利用三 維CAD/CAM技術,可以降低產品開發風險,提高產品設計成功率。同時與Internet技術配合使用,進行設計過程的協同。 我國中小企業利用機制靈活、負擔輕、行業好的優勢,大力進行CAD/CAM技術改造,搞好產業 分工基礎上的企業合作,建立適應多品種、小批量產品開發模式,增強產品的創新設計能力, 必然在激烈的市場競爭中,保持旺盛的活