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1、一、一、CAD/CAM 技术概述技术概述计算机辅助设计和计算机辅助制造（CAD/CAM）技术是设计人员和组织产品 制造的工艺技术人员在计算机系统的辅助之下，根据产品的设计和制造程序进 行设计和制造的一项新技术，是传统技术与计算机技术相结合的产物。设计人 员通过人机交互操作方式进行产品设计构思和论证，产品总体设计、技术设计、 零部件设计，完成有关零件的强度、刚度、热、电、磁的分析计算和零件加工 信息（工程图纸或数控加工信息等）的输出，以及技术文档和有关技术报告的 编制。而工艺设计人员则可以利用CAD 过程提供的信息和CAM 系统的功能，进 行零部件加工工艺路线的控制和加工状况的预显，并生成控制零
2、件加工过程的 信息。 目前，CAD/CAM 的工作内容主要有以下几个方面：（1 ）产品设计数据库； （2）加工工艺库；（3）基础图形库；（4）应用程序库；（5）产品计算机辅 助设计；（6）产品计算机辅助制造；（7）产品数据管理等。以离散机械制造 业为例，一个完整的CAD/CAM 系统如图 所示。二、我国二、我国 CAD/CAM 技术应用现状技术应用现状我国C A D / C A M 技术的应用起步于20世纪60年代末，经过近40年的研 究、开发与推广应用，CAD/CAM 技术已经广泛地应用在机械、电子、航天、化 工和建筑等行业。应用CAD/CAM 技术提高了企业的设计效率、优化了设计方案、 减
3、轻了技术人员的劳动强度、缩短了设计周期、加强了设计的标准化。目前来 看，CAD/CAM 技术的应用正在如火如荼地展开。但是，应该看到这样一个现实，目前国内C A D / C A M 系统的应用还停 留在比较低的水平上。对于大多数中小企业来说，一旦企业在这方面进行了投 资而又不能尽快地发挥其作用，就会给企业带来不必要的损失，也为下一步C A D / C A M 技术的应用发展制造了障碍。因此，如何用好CAD/CAM 系统就成了 很多企业用户所关心的问题。近几年来，CAD/CAM 技术的发展主要表现在以下方面：1二维 CAD 市场日益红火二维CAD 软件日益成为工程师进行设计的一种必备工具。广大企
4、业用户对 CAD 软件的功能和作用已经有了充分的认识，对市场可选择的CAD 软件也都有 较多的了解，对如何比较CAD 软件的功能有了一定的认识。 这种情形下，用户正在建立自己的品牌倾向，很多用户在逐渐转向专业性较强 的国产软件平台。一些条件较好的企业，已从原来单机使用C A D软件转化为在 计算机网络应用。此外，由于价格降低，国产CAD 软件技术上又十分成熟，服 务水平逐渐提高， 所以企业在上CAD 项目时，会加大二维C A D 软件，特别是 国产 C A D 软件的使用量。需要说明的是，CAD 软件的技术含量高，而且应用软件的企业个性很强， 需要大量的技术服务和支持。所以，仅仅软件价格走低，
5、但不给用户提供培训、 升级和技术服务的做法很难保证CAD 技术的应用效果。2微机三维CAD 市场崭露头角C A D / C A M 市场一个重要的变化就是微机平台的三维造型软件开始崭 露头角。随着硬件价格持续下降，企业在大量应用二维CAD/CAM 软件的同时，也逐 渐开始应用微机三维造型软件。从市场反映来看，目前三维造型软件仍以国外 厂商为主。 国产C A D / C A M 软件与国外竞争的最大优势就是服务。这种服务既有 售前的普及化服务和售后的本地化服务，又有由此延伸出的一系列增值服务。 应用推广三维造型软件这样的复杂产品特别需要优质的服务。目前来看，国内 的CAD/CAM 软件市场经过商
6、家激烈竞争的洗礼，已经变得更加理性和成熟。广 大用户已经能够根据自身的需要和软件的功能、价格、服务、升级、兼容性， 以及软件公司的发展前景来做出正确的选择。3CAD/CAM 软件实现深化应用目前，CAD 技术的推广已经由“甩图板”阶段跨入到了深化应用阶段。CAPP 技术的应用，可以大大提高企业工艺编制的效率和准确性；PDM 系统的应用， 可以对产品开发数据进行有效的管理；MIS/ERP 系统的应用，则可以从根本上 降低企业的成本，提高生产和管理效率。这些系统之间实现信息的集成和功能 上的配合，并逐步实现企业的全面信息化，已成为C A D /CAM 技术深化应用的 主题。在这种情形下，企业可以根
7、据自身的实际情况，统一规划、分布实施， 从CAD/CAM 技术的进一步普及开始，应用CAPP、MIS和CAM 技术，充分考虑网络 的信息集成。如此一来，这些计算机辅助系统才能够给企业带来持续、稳定的 效益。C A D / C A M 技术的深化应用和企业信息化需要较大的投资，同时也需 要企业在管理模式、业务流程等方面进行深入的变革，所以是名符其实的“一 把手工程” 。企业应该选择一家能够提供全系列软件和硬件平台、网络环境的公司，结成长期的合作伙伴，全面合作，共同发展。为了加强、加快我国CAD/CAM 技术的普及应用，应根据各单位的实际需要尽快地培养一支掌握CAD/CAM 技术 的人才队伍。通过
8、对现有的工程技术人员进行C A D / C A M技术培训，使他们 快速掌握CAD/CAM技术，这是推广应用CAD/CAM 技术的关键。三、我国三、我国 CAD/CAM 技术企业应用需求的发展技术企业应用需求的发展现在，计算机硬件性能按摩尔定律迅速提高，其价格则在成倍地下降。 “网 络通信的普及化” 、 “信息处理的智能化”和“多媒体技术的实用化” ，随着计算 机技术的普及应用越来越广泛，越来越深入。正确把握CAD/CAM 技术的发展趋 势，对于我国CAD/CAM 软件行业开发适销对路的产品，对于企业正确选型和规 划自身的C A D / C A M 应用系统，都有非常深远的意义。目前看来，CA
9、D/CAM 技术应用需求的发展趋势主要有以下几点：1CAD/CAM 系统应具有更高的开放性C A D / C A M 系统的开放性主要体现在系统的工作平台、用户接口、应 用开发环境以及与其他系统的息交换等方面。现在市场上的CAD/CAM 产品一般 都会为最终用户提供二次开发环境，有些产品甚至会提供核源码。这样就允许 用户定制自已的C A D /CAM 系统，具有很好的开放性。CAD/CAM 系统的开放性 是决定能否真正达到实用化、能否真正使之转化为现实生产力的基础。C A D / C A M 软件商应该向企业提供易学易用的二次开发工具，即开发 面向行业和企业应用的专用C A D /CAM 软件
10、和数据库。随着计算机技术的不断 发展，适合企业的CAD/CAM 应用系统将会更加友好，更受用户欢迎。2CAD/CAM 系统应具备更好的集成性集成就是向企业提供CAD/CAM 一体化的解决方案。集成的出发点是：企业 中各个环节是不可分割的，必须统一考虑；企业的整个生产过程实质上是信息 的采集、传递和加工处理的过程。C A D / C A M 系统应用集成性的提高可分为以下四个步骤（1）以“甩掉图板”为目标的计算机辅助绘图与设计系统；（2）以资源共享、权限控制为目标的产品信息管理系统（PDMS） ，由此可以 甩掉纸介质的图纸文档并且在企业实现设计生产信息和管理信息的集成，逐步 实现甩掉工艺卡；（3
11、）以建立全局产品模型、无纸设计、加工管理为目标的计算机辅助三维 设计、分析、仿真模拟以及加集成系统；（4 ）以控制产品生命周期为目标的并行工程。其基本要素是优化设计，并 且从产品性能设计、产品制造工艺性能设计、产品可检测性能设计、产品可维 护性能设计以及产品依从性能设计入手进行优化。3CAD/CAM 系统应用逐步深入，企业提出智能化需求设计是一个含有高度智能的人类创造性活动，智能CAD/CAM 是CAD/CAM 发 展的必然方向。从人类认识和思维的模型来看，现有的人工智能技术对模拟人 类的思维活动（包括形象思维、抽象思维和创造性思维等多种形式）往往是束 手无策的。因此，智能C A D / C
12、A M 系统不仅仅是简单地将现有的智能技术 与C A D / C A M 技术相结合，更要深入研究人类设计的思维模型，并用信息 技术来表达和模仿。要使产品、工程和系统的质量好、成本低、市场竞争力强，就需要用最好的设计、最好的加工和最好的管理，就十分迫切需要总结国内外相关产品、工 程和系统的设计制造经验教训，融合成功的设计制造经验完成智能设计、智能 制造系统去指导新产品、新工程和新系统的设计制造，这样才能使我们的产品、 工程和系统有创新性。4CAD/CAM 系统标准化工作是企业应用的有力保障。现有C A D / C A M 软件一般是集成在一个异构的工作平台之上，为了支 持异构跨平台的环境，就要
13、求它应是一个开放的系统，这需要采用标准化技术 来保障异构环境下数据的一致性和交互性。除了C A D / C A M 支撑软件逐步实现ISO 标准和工业标准外，面向应用 的标准构件（零部件库） 、标准化方法也已成为C A D / C A M 系统中的必备内 容，且向着合理化工程设计的应用方向发展。完善的C A D / C A M 标准体系是指导我国标准化管理部门进行C A D /CAM 技术标准化工作的科学依据，是开发制定C A D / C A M 技术各相关标准 的基础，也是促进CAD/CAM 技术普及应用的约束手段。因此，在CAD/CAM应用中 应跟踪国际的相关标准、研究制定符合我国国情的C
14、AD/CAM 标准，并切实加以 执行。这是促进我国CAD/CAM 技术研究开发、推广应用不断发展的重要保证。四、结束语四、结束语近年来， 随着我国正式加入WTO，经济全球化和信息化使我国制造企业的 竞争环境、发展模式和活动空间等发生了深刻变化，这些变化对我国制造企业 提出了严峻的挑战，如何提高自身的核心竞争力已成为制造企业关注的焦点。 CAD/CAM 的技术进步始终与工程实际相结合，历史上在其发展过程中产生了巨 大的经济效益和社会效益，它在我国的应用和发展必将对制造企业产生深远的 影响，对提高我国制造企业核心竞争力起到举足轻重的作用。随着国外先进C A D /CAM 技术的大量引进及大力实施国
15、家“863 计划” 、创新基金、国家重大科 技产业工程项目等重大科技计划，我国综合科学技术水平将日益提高，CAD/CAM 技术在国内制造业将日趋实用化与普及化。参考文献参考文献: : 1 许 超, 汤文成. 计算机辅助机械设计M . 南京: 东南大学出版 社, 1997. 2 葛巧琴, 许 超. 机械CAD /CAM M . 南京: 东南大学出版社, 1998. 3 唐荣锡. CAD /CAM 技术M . 北京: 北京航空航天大学出版社, 1994. 4 孙志挥. 计算机集成制造技术M . 南京: 东南大学出版社, 1997. 5 王隆太. 现代制造技术M . 北京: 机械工业出版社,1998.新鄉学院新鄉学院题目：题目：我国我国CAD/CAM 技术应用现状及其发展趋势技术应用现状及其发展趋势院系：机电工程学院 班级：机自专升本二班姓名：卢 晓 盟 学号：12042010205 指导老师：梁 炜
