CAD、CAM的概况与应用

摘要：CAD/CAM即计算机辅助设计与制造,其含义是指产品设计和制造人员根据产品设计和制造流程,在计算机系统的支持下,进行设计和制造的一项技术

关键词：CAD/CAM技术 发展 应用状况

一、CAD/CAM技术概述

CAD/CAM即计算机辅助设计与制造,其含义是指产品设计和制造人员根据产品设计和制造流程,在计算机系统的支持下,进行设计和制造的一项技术。一般讲,一个完整的CAD/CAM系统是由计算机、外围设备及附加生产设备等硬件和控制这些硬件运行的指令、程序即软件组成。

CAD/CAM技术经过几十年的发展，先后走过大型机、小型机、工作站、微机时代，每个时代都有当时流行的CAD/CAM软件。现在，工作站和微机平台CAD/CAM软件已经占据主导地位，并且出现了一批比较优秀、比较流行的商品化软件。

二、 CAD/CAM的用途

工程设计和制造使用CAD/CAM软件有三个截然不同的用途： 1．设计建模

机械设计工程师使用CAD软件来设计零件。最初设计出来的零件被称为“模型”。模型可用图纸或CAD数据文件表示。 2．制造模型

制造工程师或数控程序员使用CAD软件； 创建有图纸定义的零件的计算机模型；

评估和修正CAD设计数据，以符合制造公差要求。这是最为常见的工作； 由原始设计建立适于制造的零件新模型，这些工作包括加入拔模角度或者开发多工序制造中不同工步的零件模型；

设计夹具、模腔、模芯、模架和其他加工所需的模型。在零件加工之完成所要制造的模型的准备工作。 3．数控编程

为了加工上述定义的制造模型，制造工程师或数控编程员使用CAM软件选择刀具、加工方法和加工工序。注意：建立制造模型的人员就是进行数控编程的人员。

三、CAD/CAM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2000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I-DEAS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。

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。

四、CAD/CAM技术存在的主要不足

我国模具CAD/CAM技术的应用依然存在着许多不足,如:

1)不少的企业对CAD的认识还仅仅停留在绘图阶段,从而使CAD产生的效益尚未得到充分发挥。

2)CAD/CAM软件应用人员参差不齐,不能让CAD软件得到的高效率应用。 3)在引进模具CAD/CAM技术时存在着盲目性倾向。

4)引进的模具CAD/CAM系统的二次开发跟不上,致使引进软件的效率不能完全发挥。

5)国内模具CAD/CAM技术水平还处于高技术集成和向产业化、商品化过渡的时期,自主开发的模具CAD/CAM系统商品化程度不够高,功能和稳定方面与国外先进软件还有很大差距。 五、结语

经过这几十年的发展,我国模具CAD/CAM有了长足的发展,模具CAD/CAM技术已经被广泛应用于我国企业。我国研制模具CAD/CAM软件的开发水平也逐渐接近国外先进水平。在的大力支持下先后出现了一批先进的模具CAD/CAM示范企业,高校和企业也培养了一大批模具CAD/CAM软件开发及应用人才。但总的来说,我国目前模具CAD/CAM软件不管是从产品开发水平还是从商品化、市场化程度都与发达国家有不小的差距。模具CAD/CAM技术水平还处于向高技术集成和向产业化商品化过渡的时期,研制的软件在可靠性和稳定性方面与国外工业发达国家的软件尚有一些差距,还没有针对性的软件,使用一般都是通用性软件。但是我们不但要看清我们的劣势,也要看到我们的优势。与国外软件相比我们的优势是:了解本国市场,便于提供技术支持,相对价格便宜等。另外,我们有的大力支持,各大高校也为CAD软件的开发培养了大批的人才。在这些前提下,我国模具CAD/CAM产业不仅要紧跟时代潮流,跟踪国际最新动态,遵守各种国际规范,形成自己独特的优势,更要立足国内,结合国情,面向国内经济建设的需要,开发出有自己特色,符合中国人习惯的CAD/CAM软件。