機械CAD/CAM技術在生產中的應用研究

鄭秀云

摘要：隨著經濟結構的轉型升級以及現代化城市進程的推進，CAD/CAM已經成為現代機械技術的核心，促進CAD/CAM技術的發展和推廣已經成為相關企業以及學術界關注的重點。近些年來機械CAD/CAM技術在生產中的應用日益廣泛，工業設計的合理性和科學性得到了很大程度的提高，設備生產的可控性也日益提升。本文結合我國現狀詳細分析了CAD/CAM技術的應用優勢以及在生產中的運用，并且就其未來的發展趨勢進行了探討。

關鍵詞：CAD/CAM 機械技術 生產應用

中圖分類號：TP391.72 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）09-0084-01

CAD/CAM技術的出現和發展使得計算機可以融入到整個的產品設計以及生產的過程中。為了更好地展示產品的形狀、結構、使用方式、制造工藝等等，CAD也逐漸由二維繪圖向三維模型發展，繪圖表現更加直觀形象。使用計算機進行一些計算復雜的高重復性計算動作也有利于降低工作人員的工作量，提高工作效率。

1 CAD/CAM技術的應用優勢

計算機和互聯網技術的出現和推廣給人們的生產和生活方式都產生了深刻的影響，而將計算機強大的存儲信息能力、計算能力以及繪圖能力應用于產品設計中既可以提高設計人員的工作效率，也可以提升設計的科學性和可實行性。CAD/CAM在設計中的功能是多方面的，產品信息的收集存儲、信息檢索、設計方案的對比分析以及設計初稿的后期處理等等都需要運用到機械CAD/CAM技術。計算機高速的信息處理和分析能力使得設計人員可以以最快的時間對比選擇出最優的方案，且計算機可以存儲多種類型的信息和文件，大大降低了信息存儲的成本和信息檢索的效率。此外，計算機還可以將草圖轉化為工作圖，后期的圖形放大、旋轉、復制、裁剪等圖形數據處理加工工作也可以通過計算機來進行，降低了設計人員的工作量。CAD/CAM技術可以將在工業設計中需要進行的大量重復性計算工作簡單化，使得設計人員可以有更多的精力去投入到設計本身當中，提高工業設計的質量，縮短設計的周期。

2 CAD/CAM技術的應用情況

2.1 主流應用軟件

國內CAD/CAM應用和推廣已經經歷了較長一段時間的發展，因而在市場上一些主流軟件已經成為工業設計中必不可少的工具。首先是PICAD，這是我國中科院與其他的軟件公司聯合開發的本國CAD軟件，該軟件具備了制圖所需要的基本功能，除此之外開放性也較強，用戶可以根據自身需求進行功能的增加或者刪改，可應用性較強。CAXA電子圖板也是應用范圍較廣的中文設計繪圖軟件，工業零件、室內裝配等的二維圖表都可以通過CAXA進行繪制。CAXA-ME是其升級版，具備了三維模型繪制和展示的功能。除此之外還有高華CAD等軟件，都是國內較為主流的中文工業設計專業軟件。

2.2 CAD/CAM系統選型原則

CAD/CAM系統的選型是進行工業設計前的重要準備，掌握系統選型的基本原則也是現代工業設計人員的必要知識。首先需要根據硬件設施的狀況選擇恰當的功能，包括計算機中央處理器的運算能力、存儲器容量、顯卡性質、互聯網狀況等等，硬件的配置必須足以支撐系統功能的運行。其次需要考慮系統的兼容能力以及升級擴展能力，系統必須是可控可調節的。最后是CAD/CAM系統性能的性價比，可以說這是對系統性能的一個綜合性評估，也是實現資源最優配置的有效方式。除上述三點基本原則外用戶界面友好性、軟件供應商資質等等也可以列為系統選型的原則。

3 CAD/CAM技術的發展趨勢

3.1 技術集成化

簡單來說CAD/CAM技術的集成化就是將原本在產品設計、制造和生產中應用的一些功能各不相同的軟件，例如CAD、CAM、CAE、PPC等等通過有效的操作流程和操作方法將它們進行有效的結合，使得這些軟件互相配合，共同作用，提高軟件利用的效率和成效。為了實現集成化這一趨勢需要為這些軟件設置統一的中央控制和管理系統，以達到信息收集、存儲、處理、共享等工作的程序化、合理化。

3.2 系統網絡化

互聯網技術自從出現在社會生產生活中其作用日益提升，在當今經濟全球化的趨勢下，加快CAD/CAM系統的網絡化已經成為行業發展的必然趨勢，只有這樣才能充分實現產品設計、原料選購以及產品銷售與世界接軌。系統網絡化也就是對原有的工業設計應用系統進行并行化處理，使得設計人員可以對時間、成本、產品性能等因素進行同時的管理，還可以對產品進行仿真建模，使得產品展示更為具體形象。除此之外系統的網絡化還表現在自動化控制系統的應用和發展。

3.3 智能化技術運用

人工智能一直是科研以及社會上的關注熱點，未來智能化技術的大量運用也將成為CAD/CAM技術發展的一個重要趨勢。通過人工智能的運用可以在CAD中引入知識工程體系，從而提高軟件的決策判斷和邏輯推理能力，CAD/CAM技術不僅可以作為設計人員的工具，還可以通過相關設計實例經驗的分析為設計人員提供指導，提高工業設計的科學性，促進工業設計整體水平的提高。

3.4 三維化發展

三維化發展對于CAD/CAM技術的進步至關重要，尤其對于我國來說在Unix工作平臺上CADPCAM三維化的研究要遠遠落后于發達國家，但是在普通用戶系統中的研究我國的起點并不落后，因而促進CAD/CAM的三維化發展趨勢對于促進我國相關技術水平的進步以及行業國際地位的提高也具有重要的意義。目前對于傳統的CAD用戶已經進行了相關的三維化軟件的試用體驗，而其大規模的推廣和發展也已經成為CADPCAM軟件系統的必然趨勢，我國相關產業需要加大科研的投入，注重開發符合國人使用需求的中文CADPCAM軟件。

4 結語

機械CAD/CAM技術應用于生產會對企業帶來巨大的經濟效益，促進企業的改革和進步。當今社會信息技術和智能技術的應用是企業創新的源泉，為了順應經濟全球化的趨勢和經濟改革的形勢，我國企業需要提高對于機械CAD/CAM技術的重視程度，大力發展具有自身特色的市場化CAD/CAM技術，從而推動生產方式的進步和宏觀經濟的發展。

參考文獻

[1]李曉君.機械設計和加工中CAD/CAM技術的應用解析[J].硅谷，2014，02.