第一篇:CAD技術論文
對CAD技術的認識
CAD是計算機輔助設計與制造(Computer Aided Design)的英文縮寫,是一項利用計算機軟、硬件協助人完成產品的設計與制造的技術。CAD技術以計算機及周邊設備和系統軟件為基礎,它包括二維繪圖設計、三維幾何造型設計。CAD是一種設計人員借助于計算機繪圖設計的方法。其特點是將人的創造能力和計算的高速精確運算能力、巨大存儲能力和邏輯判斷能力有機結合起來。CAD 技術隨著以太網絡和并行高性能計算及事務處理的普及,使繪圖,協同、虛擬設計及實時仿真技術在CAD/CAE/CAM中得到了廣泛應用。CAD一般是指工程技術人員在計算機組成的系統中以計算機為輔助工具,完成產品的設計、工程分析、繪圖等工作,并達到提高產品設計質量、縮短產品開發周期、降低生產成本的目的。
清晰、準確、高效是CAD軟件使用的三個要點。
準確:10MM厚的板材不能畫成20MM;留洞處尺寸上不能標注的是10X20,更常見的錯誤是分明是100長的一條線,量出來卻是100.53。制圖準確不僅是好看,更重要的是可以直觀的反映一些圖面上的問題,對于提高繪圖速度也有重要的影響,特別是在圖紙修改時。我們在使用CAD繪圖時,無時無刻都應該銘刻在心。只有做到這點,才能夠說繪圖方面基本過關了。
清晰:我們要表達的東西必須清晰明了,好的圖紙,看上去一目了然。一眼看上去,就能分得清哪是墻、哪是窗、哪是留洞、哪是布線、哪是設備;尺寸標注、文字說明等清清楚楚,互不重疊。除了圖紙打印出來很清晰以外,在顯示器上顯示時也必須清晰。圖面清晰除了能清楚的表達設計思路和設計內容外,也是提高繪圖速度的基石。
圖面要“準確”、“清晰”,在繪圖過程中,同樣重要的一點就是“高效”了。能夠高效繪圖,好處不用多說。
CAD/CAM技術產生于20世紀50年代末、60年代初,高速發展于20世紀80至90年代。自20世紀80年代初以來,計算機的應用日益廣泛,幾乎深入到生產過程的全部領域,并形成了許多計算機輔助的分散系統。
CAD技術的發展趨勢主要體現在∶標準化和智能化兩個方面
標準化CAD軟件一般應集成在一個異構的工作平臺之上,只有依靠標準化技術才能解決CAD系統支持異構跨平臺的環境問題。目前,除了CAD支撐軟件逐步實現ISO標準和工業標準外,面向應用的標準零部件庫、標準化設計方法已成為CAD系統中的必備內容,且向合理化工程設計的應用方向發展。
智能化設計是一個含有高度智能的人類創造性活動領域,智能CAD是CAD發展的必然方向之一。從人類認識和思維的模型來看,現有的人工智能技術模擬人類的思維活動明顯不足。因此,智能CAD不僅是簡簡單單地將現有的智能技術與CAD技術相結合,更重要的是深入研究人類設計的思維模型,最終用信息技術來表達
和模擬它,才會產生高效的CAD系統,為人工智能領域提供新的理論和方法。CAD的這個發展趨勢,將對信息科學的發展產生極為巨大的影響。
我國CAD/CAM技術的研究水平和應用范圍與工業發達國家相比都還有較大的差距,特別是CAD/CAM應用的集成化程度較低,缺乏具有自主版權的、完善的高檔CAD/CAM軟件系統。此外CAD/CAM專業技術人才的匱乏也限制了企業對CAD/CAM技術的推廣應用。
總之,我們還有很長的路要走,但是要時刻記住,開發CAD/CAM軟件的最終目的是應用CAD/CAM技術,提高企業的設計和制造水平,所以,CAD/CAM軟件不僅要水平高,有自己的特色,更要能夠市場化,從市場中收回投入,從而能夠根據用戶的需求不斷地更新發展軟件。
第二篇:CAD技術匯總
CAD常見的快捷命令
(一)字母類
1、對象特性
ADC, *ADCENTER(設計中心“Ctrl+2”)CH, MO *PROPERTIES(修改特性“Ctrl+1”)
MA, *MATCHPROP(屬性匹配)ST, *STYLE(文字樣式)
COL, *COLOR(設置顏色)LA, *LAYER(圖層操作)
LT, *LINETYPE(線形)LTS, *LTSCALE(線形比例)LW, *LWEIGHT(線寬)UN, *UNITS(圖形單位)
ATT, *ATTDEF(屬性定義)ATE, *ATTEDIT(編輯屬性)BO, *BOUNDARY(邊界創建,包括創建閉合多段線和面域)
AL, *ALIGN(對齊)EXIT, *QUIT(退出)
EXP, *EXPORT(輸出其它格式文件)IMP, *IMPORT(輸入文件)OP,PR *OPTIONS(自定義CAD設置)PRINT, *PLOT(打印)
PU, *PURGE(清除垃圾)R, *REDRAW(重新生成)
REN, *RENAME(重命名)SN, *SNAP(捕捉柵格)
DS, *DSETTINGS(設置極軸追蹤)OS, *OSNAP(設置捕捉模式)PRE, *PREVIEW(打印預覽)TO, *TOOLBAR(工具欄)
V, *VIEW(命名視圖)AA, *AREA(面積)
DI, *DIST(距離)LI, *LIST(顯示圖形數據信息)
2、繪圖命令:
PO, *POINT(點)L, *LINE(直線)
XL, *XLINE(射線)PL, *PLINE(多段線)
ML, *MLINE(多線)SPL, *SPLINE(樣條曲線)
POL, *POLYGON(正多邊形)REC, *RECTANGLE(矩形)
C, *CIRCLE(圓)A, *ARC(圓弧)
DO, *DONUT(圓環)EL, *ELLIPSE(橢圓)
REG, *REGION(面域MT, *MTEXT(多行文本)
T, *MTEXT(多行文本)B, *BLOCK(塊定義)
I, *INSERT(插入塊)W, *WBLOCK
DIV, *DIVIDE(等分)H, *BHATCH3、修改命令:
CO, *COPY(復制)MI, *MIRROR
AR, *ARRAY(陣列O, *OFFSET
RO, *ROTATE(旋轉)M, *MOVE
E, DEL鍵 *ERASE(刪除)X, *EXPLODE
TR, *TRIM(修剪)EX, *EXTEND
S, *STRETCH(拉伸)LEN, *LENGTHEN
SC, *SCALE(比例縮放)BR, *BREAK
CHA, *CHAMFER(倒角)F, *FILLET
PE, *PEDIT(多段線編輯)ED, *DDEDIT4、視窗縮放:
P, *PAN(平移)Z
Z, *局部放大Z+P, *
Z+E, *顯示全圖
5、尺寸標注:
DLI, *DIMLINEAR(直線標注)
DRA, *DIMRADIUS(半徑標注)
DAN, *DIMANGULAR(角度標注)
DOR, *DIMORDINATE(點標注)
LE, *QLEADER(快速引出標注)
DCO, *DIMCONTINUE(連續標注)(定義塊文件)(填充)(鏡像)(偏移)(移動)(分解)(延伸)(直線拉長)(打斷)(倒圓角)(修改文本)+空格+空格, *實時縮放返回上一視圖 DAL, *DIMALIGNED(對齊標注)DDI, *DIMDIAMETER(直徑標注)DCE, *DIMCENTER(中心標注)TOL, *TOLERANCE(標注形位公差)DBA, *DIMBASELINE(基線標注)D, *DIMSTYLE(標注樣式)
DED, *DIMEDIT(編輯標注)DOV, *DIMOVERRIDE(替換標注系統變量)
(二)常用CTRL快捷鍵
【CTRL】+1 *PROPERTIES(修改特性)【CTRL】+2 *ADCENTER(設計中心)
【CTRL】+O *OPEN(打開文件)【CTRL】+N、M *NEW(新建文件)
【CTRL】+P *PRINT(打印文件)【CTRL】+S *SAVE(保存文件)
【CTRL】+Z *UNDO(放棄)【CTRL】+X *CUTCLIP(剪切)
【CTRL】+C *COPYCLIP(復制)【CTRL】+V *PASTECLIP(粘貼)
【CTRL】+B *SNAP(柵格捕捉)【CTRL】+F *OSNAP(對象捕捉)
【CTRL】+G *GRID(柵格)【CTRL】+L *ORTHO(正交)
【CTRL】+W *(對象追蹤)【CTRL】+U *(極軸)
(三)常用功能鍵【F1】 *HELP(幫助)
【F2】 *(文本窗口)【F3】 *OSNAP(對象捕捉)
【F7】 *GRIP(柵格)【F8】 *ORTHO(正交)
一)、基本要求
1.所有設計室出的圖紙都要配備圖紙封皮、圖紙說明、圖紙目錄。
A.圖紙封皮須注明工程名稱、圖紙類別(施工圖、竣工圖、方案圖)、制圖日期。
B.圖紙說明須對工程進一步說明工程概況、工程名稱、建設單位、施工單位、設計單位或建筑設計單位等。
2.每張圖紙須編制圖名、圖號、比例、時間。
3.打印圖紙按需要,比例出圖。
(二)、常用制圖方式
一、常用比例
1:1 1:2 1:3 1:4 1:5 1:6 1:10 1:15 1:20 1:25 1:30 1:40
1:50 1:60 1:80 1:100 1:150 1:200 1:250 1:300 1:400 1:500
二、線型
1.粗實線:0.3mm
1.平、剖面圖中被剖切的主要建筑構造的輪廓(建筑平面圖)
2.室內外立面圖的輪廓。
3.建筑裝飾構造詳圖的建筑物表面線。
2.中實線:0.15-0.18mm
1.平、剖面圖中被剖切的次要建筑構造的輪廓線。
2.室內外平頂、立、剖面圖中建筑構配件的輪廓線。
3.建筑裝飾構造詳圖及構配件詳圖中一般輪廓線。
3.細實線:0.1mm
1.填充線、尺寸線、尺寸界限、索引符號、標高符號、分格線。
4.細虛線:0.1-0.13mm
1.室內平面、頂面圖中未剖切到的主要輪廓線。
2.建筑構造及建筑裝飾構配件不可見的輪廓線。
3.擬擴建的建筑輪廓線。4.外開門立面圖開門表示方式。
5.細點劃線:0.1-0.13mm1.中心線、對稱線、定位軸線。
6.細折斷線:0.1-0.13mm1.不需畫全的斷開界線。
三、打印出圖筆號1-10號線寬設置
1號 紅色0.1mm6號 紫色0.1-0.13mm
2號 黃色0.1-0.13mm7號 白色0.1-0.13mm
3號 綠色0.1-0.13mm8.9號 灰色0.05-0.1mm
4號 淺蘭色 0.15-0.18mm10號 紅色0.6-1mm
5號 深蘭色 0.3-0.4mm
10號特粗線:1.立面地坪線
2.索引剖切符號3.圖標上線
4.索引圖標中表示索引圖在本圖的短線
三、剖切索引符號
1.m: ?12mm(在A0、A1、A2、圖紙)
2.m: ?10mm(在A3、A4圖紙)
3.特粗線到索引線為剖視方向
4.A: 字高5mm(在A0、A1、A2、圖紙)字高4mm(在A3、A4圖紙)
5.B-01:字高3mm(在A0、A1、A2、圖紙)字高2.5mm(在A3、A4圖紙)
6.A為索引圖號,B-01為索引圖紙號,B-01為“”表示索引在本圖
標注B: 2.50 0.8
附注:1.所用圖形比例均為1:100
2.為了減少圖紙的內存和確保圖框文件的標準性、建議使用外部引用命令引用圖框文件。方法:XREF(外部引用)
ATTACH(加入),選擇所需引用的圖框文件選點。
9、門窗表和材料表(見附錄)
10、繪圖文件的命名規則
CAD文件的命名應簡單、明潦、易記,易于交換數據。設計圖紙可按設計工種和圖紙目錄順序命名,如建筑為J1、J2…,初步設計加注C,如JC1、JC2…;結構為G1、G2…,初步設計加注C,如GC1、GC2…;電氣為E1、E2…,初步設計加注C,如EC1、EC2…;給排水為S1、S2…,初步設計加注C,如SC1、SC2…;通風為H1、H2…,初步設計加注C,如HC1、HC2…等。
第三篇:CAD技術
CAD技術
姓名:晏超超 學號:080803110288 貴州大學機械工程學院
摘要:目前,經濟全球化的進程正在穩步
推進,信息時代又悄然來臨,使得知識和信息成為體現一個企業乃至一個國家綜合競爭力的核心標志。與此相適應,信息化已成為制造業發展的必然趨勢,也成為制造企業市場競爭力的重要體現。以計算機輔助設計(CAD)技術為基礎的產品數字化模型,構成了制造企業信息化的信息之源。CAD 技術已在電子和電氣、科學研究、機械設計、軟件開發、機器人、服裝業、出版業、工廠自動化、土木建筑、地質、計算機藝術等各個領域得到廣泛應用。
[Abstract]: At present, the process
of the economic globalization is steadily, and the information age and comes sadly,make knowledge and information become manifest a business and even a national comprehensive competitiveness of core signs.To adapt
一、引言
20世紀70年代后期以來,一個以計算機輔助設計技術為代表的新的技術改革浪潮席卷了全世界,它不僅促進了計算機本身
to this, informatization has become an inevitable trend in the development of manufacturing industry, also become a manufacturing
enterprise
market
competitiveness of the important embodiment.Computer aided design(CAD)technology as the foundation of the digital model products, constitutes the manufacturing enterprise information source of information.CAD technology has set up a file in the electronic and electrical,scientific
research,mechanical design, software development, robot,the
clothing
industry,publishing industry, factory automation, civil building, geology, computer art, and other areas to be widely used.關鍵詞:CAD 技術,制造企業信息化,技術應用,發展趨勢
性能的提高和更新換代,而且幾乎影響到全部技術領域,沖擊著傳統的工作模式。以計算機輔助設計這種高技術為代表的先進技術已經、并將進一步給人類帶來巨大的影響
和利益。計算機輔助設計技術的水平成了衡量一個國家工業技術水平的重要標志。
二、CAD技術概述
利用計算機及其圖形設備幫助設計人員進行設計工作,稱CAD。在工程和產品設計中,計算機可以幫助設計人員擔負計算、信息存儲和制圖等項工作。在設計中通常要用計算機對不同方案進行大量的計算、分析和比較,以決定最優方案;各種設計信息,不論是數字的、文字的或圖形的,都能存放在計算機的內存或外存里,并能快速地檢索;設計人員通常用草圖開始設計,將草圖變為工作圖的繁重工作可以交給計算機完成;由計算機自動產生的設計結果,可以快速作出圖形顯示出來,使設計人員及時對設計作出判斷和修改;利用計算機可以進行與圖形的編輯、放大、縮小、平移和旋轉等有關的圖形數據加工工作。CAD 能夠減輕設計人員的勞動,縮短設計周期和提高設計質量。
現代CAD系統的功能包括:(1)設計組件重用
(2)簡易的設計修改和版本控制功能
(3)設計的標準組件的自動產生(4)設計是否滿足要求和實際規則的檢驗
(5)無需建立物理原型的設計模擬(6)裝配件(一堆零件或者其它裝配件)的自動設計
(7)工程文檔的輸出,例如制造圖紙,材料明細表
(8)設計到生產設備的直接輸出(9)到快速原型或快速制造工業原型的機器的直接輸出
三、發展概況
20世紀50年代在美國誕生第一臺計算機繪圖系統,開始出現具有簡單繪圖輸出功能的被動式的計算機輔助設計技術。60年代初期出現了CAD 的曲面片技術,中期推出商品化的計算機繪圖設備。70年代,完整的CAD 系統開始形成,后期出現了能產生逼真圖形的光柵掃描顯示器,推出了手動游標、圖形輸入板等多種形式的圖形輸入設備,促進了CAD技術的發展。80 年代,隨著強有力的超大規模集成電路制成的微處理器和存儲器件的出現,工程工作站問世,CAD技術在中小型企業逐步普及。80 年代中期以來,CAD 技術向標準化、集成化、智能化方向發展。一些標準的圖形接口軟件和圖形功能相繼推出,為CAD 技術的推廣、軟件的移植和數據共享起了重要的促進作用;系
統構造由過去的單一功能變成綜合功能,出現了計算機輔助設計與輔助制造聯成一體的計算機集成制造系統;固化技術、網絡技術、多處理機和并行處理技術在CAD中的應用,極大地提高了CAD系統的性能;人工智能和專家系統技術引入CAD,出現了智能CAD技術,使CAD 系統的問題求解能力大為增強,設計過程更趨自動化。現在,CAD 已在電子和電氣、科學研究、機械設計、軟件開發、機器人、服裝業、出版業、工廠自動化、土木建筑、地質、計算機藝術等各個領域得到廣泛應用。
四、CAD技術發展趨勢
3.1集成化
為適應機械設計與制造自動化的要托特別是近年來出現的計算機集成制造系統CIMS的要求。進一步提高集成水平是CAD/CAM的重要發展方向之一。當然,提高集成水平還要傲以下幾方面工作:(1)在幾何造型方面,必須實現從傳統的實體造型到參數化特征的造型轉變。(2)CAD/CAM系統必須有自己統一的數據庫及其管理系統。(3)解決好不同CAD系統間產品模型數據轉換問題。(4)集成系統內部應包括種類更多、功能更為完善的設計與制造及應用軟件。
3.2智能化
現有的CAD技術在機械設計中只能處理數值性工作,包括計算、分析與繪圖。然而在機械設計活動中存在著另一類符號推理工作,如方案的構思和擬定、最佳方案選擇、結構設計、評價、決策,以及參數選擇等。這些工作依賴于一定的知識模型,采用符號推理方法才能圓滿解決。因此,人工智能與現代機械設計結合形成的智能型CAD專家系統是機械CAD發展的必然趨勢。
3.3標準化
隨著CAD技術的發展,工業標準化問題越來越顯示出它的重要性。迄今已制定了不少標準。隨著技術的進步.新標準還會出現,用戶的應用開發常常離不開合于標準的開發軟件。更為重要的是,有些標準指明了CAD技術的進一步發展的道路。例如STEP,既是標準,又是方法學,而由此構成的STEP技術,將深刻地影響著產品的建模、數據管理、外部接口等。
3.4實用化
CAD技術更大限度地應用于實際的設計過程,還需迸一步完善相關技術。(1)主機向低成本的個人微型機和工程工作站轉移,并且在這些低成本的系統上完成更為復雜的工程分析和設計任務。(2)CAD的基本技術,如三維造型、圖形顯示、圖形數據庫、工程分析、仿真等應進一步完善。(3)建立開放體系,解決好網絡通訊工作,使不同地點和地區的用戶能夠協同工作。
五、結束語
隨著CAD技術的普及應用越來越廣泛、越來越深入,CAD技術正向著開放、集成、智能的方向發展。CAD技術的日趨成熟,微機平臺三維CAD軟件呈迅猛發展之勢。在未來的幾十年里,CAD技術將在集成化、智能化等方面進一步發展,因而也必將在工程設計的各個領域發揮越來越重要的作用。
參考文獻
[1]陸國棟,徐慧萍,黃長林.CAD軟件技術發展全貌.軟件世界,1996.3. [2j魏生民.機械CAD/CAM.武漢:武漢理工大學出版社,2001.
[3]鄭國勤.CAD的三個發展階段.中國計算機報,2003.10.
[4]百度文庫.計算機輔助設計.鏈接:http://baike.baidu.com/view/76137.htm
作者簡介:
姓名:晏超超。出生年:1990年。籍貫:湖北省。職務:學生。職稱:無。畢業院校:
貴州大學機械工程學院。專業:機械設計組織及其自動化。現從事專業技術工作:學習。
地址:貴州大學新校區東區6棟307室 手機:***
第四篇:《汽車CAD技術》論文要求
《汽車CAD技術》選修課考核辦法 考核方式:
課程論文
課程論文題目:
汽車CAD技術
——副標題
副標題由考生在《汽車CAD技術》課程研究范圍內自行擬定,如:汽車制動器三維設計。
課程論文要求:
必須手寫騰正在答題紙上,字跡清楚易識,文章內容格式規范,3000漢字篇幅以上,文字通順,基本沒有錯別字,態度認真。
課程論文內容:
1.2.3.4.論文題目:論文第一頁頁首,居中。摘要:對文章以研究內容和研究結論作概括性說明。文字100字左右。關鍵詞:不超過5個。正文:通常由引論、正論和結論三部分組成。“引論”一般是對選題意義和研究對象的簡單介紹。“正論”則需要引用必要的支撐材料,采取一定的研究方法,敘述研究內容和研究成果;通常需要根據研究內容或者文章內在的邏輯順序,分為多個子標題展開論述。“結論”是對研究成果的簡單總結。正文中的文字、術語、標點符號、圖表、公式、字母符號及其上下標、數字及其計量單位等,必須規范。
5.參考文獻:3篇以上。
考生必須按上述內容的列舉順序排列文章的撰寫順序,各部分之間自然連接。成績評定:
1.考核成績按百分制記。
2.考生必須獨立完成任務,一經發現有抄襲(雷同)、請他人代寫等行為的,視作舞弊行為,按考試違紀處理,取消考核成績。
3.凡抄襲、剽竊他人文章,文字達到文章篇幅1/3的,按“不及格”記載成績。
4.“及格”成績參考標準:符合課程論文的要求;文章論點基本明確;論述比較集中,有論據,資料或數據比較可信或者說明了來源,邏輯順序安排基本合理;內容組織比較合理,結構層次基本清楚。
5.“優秀”成績參考標準:符合課程論文的要求;論點明確,論據或數據充分,資料可信度高或者注明了資料來源,邏輯順序合理,文章說服力強;有獨立見解,或在某些方面有一定創新,或者體現出較強的創新意識,或者文章的觀點和成果對現實具有一定的應用價值或學術價值;內容組織、文章結構層次比合理。
第五篇:CAD論文
CAD/CAM技術及其發展趨勢
院系:物理與機械電子工程學院
班級:11級機械設計制造及其自動化1班
姓名:石寶貝
學號:0802110125
CAD/CAM技術及其發展趨勢
摘要
隨著市場競爭的日益激烈及全球市場的形成,對制造業來說,21世紀企業競爭的核心將是新產品的開發能力及制造能力的發展,CAD/CAM技術是提高產品設計質量,縮短產品開發周期、降低產品生產成本的強有力手段。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;CAM包括數字化控制、工藝過程設計、柔性制造系統等。另外,CAD/CAM技術隨著其推廣應用和數字化設計與制造技術的發展成為一種高新技術產業,它的應用和發展引起了社會生產的重大變革。目前CAD/CAM技術廣泛應用在于機械、電子、航天、汽車、船舶、紡織、輕工及建筑等應用,它的應用水平已成為衡量一個國家技術發展水平及工業現代化水平的重要指標。
關鍵字 飛速發展 自動繪圖 數字化控制 自動化技術 引言
計算機輔助設計和制造簡稱為CAD/CAM,是利用計算機強大的圖形處理能力和數值計算能力,輔助工程技術人員或產品的設計制造,達到預期的目的,并取得創新成果的一種技術。目前已在機械、電子、建筑以及能源交通等領域廣泛應用。
20世紀60年代初,CAD技術首先被應用在機器制造行業,如飛機制造、汽車制造、船舶制造等。到20世紀70年代后期,微型計算機、大容量存儲技術和計算機圖形學的飛速發展,使CAD技術在工程上的應用從單獨的分析計算變成大量信息存儲、制造、管理的全過程中。近年來,數據庫技術的飛速發展,使設計從工藝流程計劃、加工數據及數控程序,再到控制機器人的活動路徑,實現設計、制造、生產的自動化管理已經開始進入實用階段。目前,世界上工業發達國家的制造業,其CAD/CAM技術應用的比重越來越大,如美國的汽車行業達100%,電子行業60%。我國CAD/CAM技術的運用也在逐步發展中,已廣泛應用于分析計算、數據編程、計算機輔助工藝編程和管理等方面。1.介紹CAD/CAM技術
1.1定義
CAD/CAM即計算機輔助設計(Computer Aided Design)和計算機輔助制造(Computer Aided Manufacture)。CAD指工程技術人員以算計機為輔助工具來完成產品設計過程中的各項工作,如草圖繪制、零件設計、裝配設計、工程分析等,并達到提高產品設計質量、縮短產品開發周期、降低產品成本的目的。
CAM有廣義和狹義兩種定義。廣義CAM是指借助計算機來完成從生產準備到產品制造出來過程中的各項活動,包括工藝過程設計(Computer Aided Process Plan,簡稱CAPP)、工裝設計、計算機輔助數控加工編程、生產作業計劃、制造過程控制、質量檢測與分析等。狹義CAM通常是指數控(Numerical Control,簡稱NC)程序編制,包括刀具路徑規劃、刀位文件生成、刀具軌跡仿真及NC代碼生成等。1.2CAD/CAM系統組成
系統是指為一個共同目標組織在一起的相互聯系部分的組合。一個完整的CAD/CAM系統應具有如下功能:快速數字計算及圖形處理功能;大量數據、知識的存儲及快速檢索、操作能力;人機交互通信的功能;輸入輸出信息及圖形的能力。為實現這些功能,CAD/CAM系統應由人、硬件、軟件三大部分組成。其中電子計算機及其外圍設備稱為CAD/CAM系統的硬件;數據庫、應用軟件稱為軟件。
由人、硬件、軟件組成的CAD/CAM系統將實現設計制造各功能模塊之間的信息存儲和傳輸,并對各功能模塊運行進行管理和控制。1.3CAD/CAM集成方法
CAD/CAM系統的集成有信息集成、過程集成、功能集成。目前CAD/CAM系統大多數都停留在信息集成的基礎上。因此一般的CAD/CAM集成指的是把CAD、CAE、CAPP、CAFD、CAM等各種功能軟件有機的結合起來,用統一的執行程序來控制和組織各功能軟件信息的提取、轉換和共享,從而達到系統內信息的暢通和系統協調運行的目的。通過專用數據接口實現集成
利用標準格式接口文件實現集成 基于統一產品模型和數據庫的集成 基于產品數據管理的系統集成 2.發展趨勢 2.1簡介
50-60年代初CAD技術處於準備和醞釀時期,被動式的圖形處理是這階段CAD技術的特征。60年代CAD技術得到蓬勃發展并進入應用時期,這階段提出了計算機圖形學、交互技術、分層存儲符號的數據結構等新思想,從而為CAD技術的進一步發展和應用打下了理論基礎。70年代CAD技術進入廣泛使用時期,1970年美國Applicon公司首先推出了面向企業的CAD商品化系統。80年代CAD技術進入迅猛發展時期,這階段的技術特征是CAD技術從大中企業向小企業擴展;從發達國家向發展中國家擴展;從用於產品設計發展到用於工程設計和工藝設計。90年代以后CAD技術進入開放式、標準化、集成化和智能化的發展時期,這階段的CAD技術都具有良好的開放性,圖形接口、功能日趨標準化。CAD體系結構大體可分為基礎層、支撐層和應用層三個層次。基礎層由計算機及外圍設備和系統軟件組成。隨著網絡的廣泛使用,異地協同虛擬CAD環境將是CAD支撐層的主要發展趨勢。應用層針對不同應用領域的需求,有各自的CAD專用軟件來支援相應的CAD工作。CAM中的核心技術是數控技術,編制零件加工程序是數控技術應用的重要環節,靠手工編程無法滿足復雜零件數控加工的需求,50年代初期,美國開始了數控自動編程技術-APT語言的研究,形成了早期的CAM系統;如20世紀60年代開發的編程機及部分編程軟件∶FANUC、Siemens編程機。目前,CAM技術已經成為CAX(CAD、CAE、CAM等)體系的重要組成部分,可以直接在CAD系統上建立起來的參數化、全相關的三維幾何模型(實體+曲面)上進行加工編程,生成正確的加工軌跡。典型的CAM系統有UG、Pro/E、Cimatron、MasterCAM等。其特點是面向局部曲面的加工方式,表現為編程的難易程度與零件的復雜程度直接相關,而與產品的工藝特征、工藝復雜程度等沒有直接相關關系。CAM系統僅以CAD模型的局部幾何特征為目標對象的基本處理形式,已經成為智能化、自動化水平進一步發展的制約因素。只有采用面向模型、面向工藝特征的CAM系統,才能夠突破CAM自動化、智能化的現有水平。
2.2趨勢
(1)CAD/CAM技術應與多媒體技術更好的結合
CAD/CAM技術應與多媒體更好的結合,增強使用的靈活性。未來的人機交互界面將會更加友善和方便,還可引入觸摸式、聲控式等各種操作方式。
(2)CAD/CAM系統應具有高度的開發性
CAD/CAM系統的開放性主要體現在系統的工作平臺、用戶接口、應用開發環境及與其他系統的信息交換等方面。現在市場上的CAD/CAM產品一般都會為用戶提供二次開發環境,方便用戶訂制自己的CAD/CAM系統,具有較好的開放性。
(3)CAD/CAM系統應具備更好的集成性
集成就是向企業提供CAD/CAM一體化的解決方案,企業中各個環節不可分割,統一考慮。企業的整個生產過程實質上是信息的采集、傳遞和加工處理的過程。集成化是CAD/CAM技術發展的一個最為顯著的趨勢。它是指把CAD、CAE、CAPP、CAM以至PPC(生產計劃與控制)等各種功能不同的軟件有機地結合起來,用統一的執行控制程序來組織各種信息的提取、交換、共享和處理,保證系統內部信息流的暢通并協調各個系統有效地運行。國內外大量的經驗表明,CAD系統的效益往往不是從其本身,而是通過CAM和PPC系統體現出來;反過來,CAM系統假如沒有CAD系統的支持,花巨資引進的設備往往很難得到有效地利用;PPC系統假如沒有CAD和CAM的支持,既得不到完整、及時和準確的數據作為計劃的依據,訂出的計劃也較難貫徹執行,所謂的生產計劃和控制將得不到實際效益。因此,人們著手將CAD、CAE、CAPP、CAM和PPC等系統有機地、統一地集成在一起,從而消除“自動化孤島”,取得最佳的效益。CIM是CAD/CAM集成技術發展的必然趨勢。CIM的最終目標是以企業為對象,借助于計算機和信息技術,使生產中各部分從經營決策、產品開發、生產準備到生產實施及銷售過程中,有關人、技術、經營管理三要素及其形成的信息流、物流和價值流有機集成并優化運行,從而達到產品上市快、高質、低耗、服務好、環境清潔,使企業贏得市場競爭的目的。CIMS是一種基于CIM哲理構成的計算機化、信息化、智能化、集成化的制造系統。它適應多種、小批量市場需求,可有效地縮短生產周期,強化人、生產和經營管理的聯系,壓縮流動資金,提高企業的整體效益。(4)CAD/CAM系統應具備更強的智能性
智能化設計功能是未來CAD/CAM軟件的一個重要標志。CAD/CAM系統將包括專家系統、經驗儲存、智能庫、推理規則和自動學習功能。軟件開發要將產品設計加工過程直接與系統相結合,使用戶輕松完成工作任務。人工智能在CAD中的應用主要集中在知識工程的引入,發展專家CAD系統。專家系統具有邏輯推理和決策判定能力。它將許多實例和有關專業范圍內的經驗、準則結合在一起, 給設計者更全面,更可靠的指導。應用這些實例和啟發準則,根據設計的目標不斷縮小探索的范圍,使問題得到解決。(5)網絡化
21世紀網絡將全球化,制造業也將全球化,從獲取需求信息,到產品分析設計、選購原輔材料和零部件、進行加工制造,直至營銷,整個生產過程也將全球化。CAD/CAM系統的網絡化能使設計人員對產品方案在費用、流動時間和功能上并行處理的并行化產品設計應用系統;能提供產品、進程和整個企業性能仿真、建模和分析技術的擬實制造系統;能開發自動化系統,產生和優化工作計劃和車間級控制,支持靈敏制造的制造計劃和控制應用系統;對生產過程中物流,能進行治理的物料治理應用系統等。(6)并行工程
并行工程(Concurrent Ensineering)是隨著CAD/CAM、CIMS技術發展提出的一種新哲理、新的系統工程方法。這種方法和思路,就是并行的、集成的設計產品及其開發的過程。它要求產品開發人員在設計的階段就考慮產品整個生命周期的所有要求,包括質量、成本、進度、用戶要求等,以便最大限度地提高產品開發效率及一次成功率。并行工程的關鍵是用并行設計方法代替串行設計方法。隨著市場競爭的日益激烈,并行工程必將引起越來越多的重視。但其實施也決非一朝一夕的事情,目前應為并行工程的實現創造條件和環境。其中,與CAD/CAM技術發展密切相關的有如下幾項要求:1)研究特征建模技術,發展新的設計理論的方法;2)開展制造仿真軟件及虛擬制造技術的研究,提供支持并行工程運行的工具和條件;3)探索新的工藝過程設計方法,適應可制造性設計(DFM)的要求;4)借助網絡及統一DBMS技術,建立并行工程中數據共享的環境;5)提供多學科開發小組的協同工作環境,充分發揮人在并行工程中作用。以上要求將極大地促進CAD/CAPP/CAM技術的變革和發展。
(7)標準化
CAD軟件一般應集成在一個異構的工作平臺之上,只有依靠標準化技術才能解決CAD系統支持異構跨平臺的環境問題。目前,除了CAD支撐軟件逐步實現ISO標準和工業標準外,面向應用的標準零部件庫、標準化設計方法已成為CAD系統中的必備內容,且向合理化工程設計的應用方向發展。
(8)面向對象、面向工藝特征的結構體系
傳統CAM曲面為目標的體系結構將被改變成面向整體模型(實體)、面向工藝特征的結構體系。系統將能夠按照工藝要求自動識別并提取所有的工藝特征及具有特定工藝特征的區域,使CAD/ CAM的集成化、自動化、智能化達到一個新的水平。(9)提供更方便的工藝管理手段
CAM的工藝管理是數控生產中至關重要的一環,未來CAM系統的工藝管理樹結構,為工藝管理及即時修改提供了條件。較領先的CAM系統已經具有CAPP開發環境或可編輯式工藝模板,可由有經驗的工藝人員對產品進行工藝設計,CAM系統可按工藝規程全自動批次處理。據報道,未來的CAM系統將能自動生成圖文并茂的工藝指導文件,并能以超文本格式進行網絡瀏覽。
3總結
隨著市場競爭的日益激烈,用戶對產品的質量、成本、上市時間提出了越來越高的要求。CAD/CAN技術是加快產品更新換代,增強企業競爭能力的最有效手段。企業應看清應用CAD/CAM技術帶來的進步性,并以自身為基礎,借鑒同行各企業應用推廣的經驗,靈活應用CAD/CAM技術,加快企業的設計制造一體化發展。當前信息技術對傳統制造業影響最大的莫過于CAD/CAM技術的發展和進步。隨著企業產業升級,走集約化生產之路,CAD/CAM已成為現代企業的必備工具,它是保證產品質量、快速適應市場變化、提高市場競爭力的重要保證。同時也促使著CAD/CAM的開發和研究向更高更深的階段發展,以適應不同企業的不同要求,CAD/CAM技術的應用已成為衡量一個國家科技實力的重要標志之一。我國企業應正充分利用CAD/CAM技術這一有力武器,只有合理利用這一資源,采用先進的生產方式才能在在世界經濟危機中頑強生存并且不斷發展壯大。參考文獻
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寧汝新、趙汝嘉
CAD/CAM技術
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