李　慧（商丘工學(xué)院機械工程學(xué)院,河南　商丘　476000）

機械CAD/CAE/CAM一體化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展前景

李慧
（商丘工學(xué)院機械工程學(xué)院,河南商丘476000）

機械在工業(yè)生產(chǎn)中，作為一種發(fā)展與實現(xiàn)少無切削技術(shù)的工具，是必不可少的，是基礎(chǔ)工藝裝備。機械生產(chǎn)的工藝水平及科技含量的高低，直接影響到工業(yè)產(chǎn)品的發(fā)展，隨著機械CAD/CAE/CAM技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，機械生產(chǎn)的工藝水平和科技含量將有質(zhì)的飛躍。本文基于CAD/ CAE/CAM技術(shù)的特點對我國制造業(yè)目前在該領(lǐng)域的應(yīng)用、存在的問題和發(fā)展趨勢作了。

機械制造業(yè)；CAD/CAE/CAM技術(shù)；發(fā)展及應(yīng)用；發(fā)展趨勢

1　引言

20世紀50年代美國誕生了第一臺計算機繪圖軟件，60年代發(fā)達國家開始在航空以及軍事工業(yè)中生成CAD/CAM技術(shù)，隨著計算機硬、軟件技術(shù)和其他科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展完善與進步中，CAD/CAM技術(shù)日趨完善，它的應(yīng)用范圍也不斷增廣?，F(xiàn)如今的CAD/CAM于數(shù)值計算、工程繪圖、工程信息管理、生產(chǎn)控制等設(shè)計、生產(chǎn)的全過程中已廣泛應(yīng)用。它的應(yīng)用已經(jīng)在電子、機械、造船、汽車、建筑、紡織、輕工及工程建設(shè)等行業(yè)中普及。CAD/CAM技術(shù)在各個方面均產(chǎn)生了巨大的影響，如改造了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的不足，發(fā)展了新興產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢，提升了設(shè)計、制造、信息自動化水平，有效提高了勞動生產(chǎn)率，增強市場競爭能力等。隨著CAD/CAM技術(shù)不斷發(fā)展與應(yīng)用，從而把現(xiàn)代的工業(yè)生產(chǎn)中的設(shè)計與制造技術(shù)邁向新時代，徹底的改變了傳統(tǒng)設(shè)計生產(chǎn)方式。

2　發(fā)展方向

2.1CAD/CAE/CAM技術(shù)應(yīng)與多媒體技術(shù)更好的結(jié)合

CAD/CAE/CAM技術(shù)在某些方面來說需要結(jié)合多媒體，不僅僅是結(jié)合就行了，還要更加完美的結(jié)合才行，只有如此，其使用的靈活度才會越來越高。這種情況下，在以后的人機互為方面將會得以完善，使用起來也會更方便，另外以后的使用上可能還會存在觸屏式或者聲控這些操作。只有把他們結(jié)合在一起，才能使CAD/CAE/CAM更加繪聲繪色，從而進入一個有聲有色的世界，此時的CAD/CAE/CAM軟件不只是再設(shè)計分析制造方面擁有較強的功能，而且還能讓工作者在工作中放松，達到事半功倍的效果。

2.2CAD/CAE/CAM系統(tǒng)應(yīng)具有高度的開放性

CAD/CAE/CAM系統(tǒng)的開放性體現(xiàn)在系統(tǒng)的工作平臺、應(yīng)用開發(fā)環(huán)境、用戶接口及其和其他系統(tǒng)之間的信息交換這些方面?，F(xiàn)在市場上為方便用戶訂制適應(yīng)自己的CAD/CAE/CAM系統(tǒng)，CAD/CAE/ CAM產(chǎn)品方面會選擇為用戶提供環(huán)境二次開發(fā),以達到開放共贏的目的。CAD/CAE/CAM軟件的提供商家也應(yīng)該將軟件投入企業(yè)，并且向企業(yè)中提供簡單易學(xué)的二次開發(fā)軟件，也就是說商家對于企業(yè)提供專用數(shù)據(jù)庫以及專用軟件。

2.3CAD/CAE/CAM系統(tǒng)應(yīng)具備更好的集成性

CAD/CAE/CAM系統(tǒng)一體化既要統(tǒng)一管理，又要找到一個集中于一體的解決方案這就是CAD/CAE/CAM的集成性能。CAD/CAE/ CAM系統(tǒng)的整個生產(chǎn)過程中企業(yè)的實質(zhì)是采集信息，然后傳遞所采集的信息，并且對這些信息進行加工處理。而要想擁有較高的集成性,可以從四個方向去完成:在計算機繪圖和設(shè)計方面逐漸以智能取代人工圖板；采用一種全新的信息管理系統(tǒng)使采集而來的信息在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫中資源共享；啟動三維立體效應(yīng)，建模型，設(shè)計以及管理，集成主要體現(xiàn)在信息的分析、模擬、處理等方面；多方面優(yōu)化，比如在設(shè)計、功能以及控制方面的優(yōu)化，對生產(chǎn)過程的優(yōu)化，以及產(chǎn)品生產(chǎn)周期方面進行優(yōu)化。

2.4CAD/CAE/CAM系統(tǒng)應(yīng)具備更強的智能性

隨著計算機網(wǎng)絡(luò)的迅猛發(fā)展，CAD/CAE/CAM軟件將逐漸走向智能化，采用智能化輸入專家思維，以后的CAD/CAE/CAM系統(tǒng)將集專家思維、經(jīng)驗的存儲、信息管理庫、以及推理分析的能力。開發(fā)軟件時在產(chǎn)品的設(shè)計過程中，過程化結(jié)合系統(tǒng)化，優(yōu)化加工，完成任務(wù)更輕便。

3　應(yīng)用前景

CAD/CAE/CAM系統(tǒng)需要對產(chǎn)品設(shè)計、制造全過程的信息進行處理，它是設(shè)計、制造過程中的信息處理系統(tǒng)，包括設(shè)計、設(shè)計分析、制造中的數(shù)值計算、工程繪圖、三維造型、工程數(shù)據(jù)庫的管理、工藝分析、加工仿真、NC自動編程等全面處理產(chǎn)品的設(shè)計與制造的全過程。CAD/CAE/CAM系統(tǒng)中，設(shè)計要求是其輸入的內(nèi)容，而輸出的是制造加工信息.這意味著現(xiàn)在的大多數(shù)企業(yè)中還是采用人-機交互的工作方式，通過人機之間的各種協(xié)作來完成作業(yè)過程。這也充分說明，就目前而言，計算機在信息的存儲運用方面還不是特別完善，人還是占有主導(dǎo)地位！從而預(yù)測機械CAD/CAE/CAM將會走向?qū)I(yè)化、標準化、集成化、智能化、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢。

4　總結(jié)

CAD/CAE/CAM是機械生產(chǎn)中的基礎(chǔ)工藝裝備，也是發(fā)展和實現(xiàn)機械工業(yè)化不可缺少的工具。在機械、電工電子、建筑、家電電器、儀表等行業(yè)中，有很大一部分的零部件都是需要機械加工，輕工制品的生產(chǎn)中應(yīng)用更多，因此CAD/CAE/CAM是不可或缺的。CAD/ CAE/CAM技術(shù)在機械設(shè)計上的廣泛應(yīng)用，快速而高效的實現(xiàn)了CAD/CAE/CAM技術(shù)的多樣化，這也使得CAD/CAE/CAM更加普及化，大眾化，并且也促進了CAD/CAE/CAM技術(shù)更深層次的應(yīng)用與發(fā)展。隨著市場競爭力的不斷增強，機械行業(yè)與用戶的追求也在不斷地變化，為滿足其不斷膨脹的要求，機械將會逐漸走向質(zhì)量高、周期短、壽命長。CAD/CAE/CAM技術(shù)將會更全面深入地在機械行業(yè)中應(yīng)用，同時與精益生產(chǎn)、并行工程、敏捷制造等多種生產(chǎn)模式的結(jié)合日益密切，最終使機械行業(yè)發(fā)生重大變革。

[1]王定標，向颯，郭茶秀.CAD/CAE/CAM技術(shù)的發(fā)展與展望[M].鄭州:鄭州大學(xué)化工學(xué)院,2005(12).

[2]蔡漢明，陳清貴.機械CAD/CAM技術(shù)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2005.

[3]孫爽,力國琴.機械CAD/CAM.北航出版社,2010.

[4]明興祖，姚建明.機械CAD/CAE.化學(xué)工業(yè)出版社,2009(06).

[5]張濤依,張會玲,我國機械CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用研究綜述[J].機械制造與自動化,2008(01).

李慧（1992—），駐馬店正陽人，本科，研究方向：機械設(shè)計制造及其自動化。