趙青松

摘要：介紹常見(jiàn)2D軟件（Auto CAD、CAXA電子圖版）和3D軟件（Master CAM、UG、CAXA）的特點(diǎn)和功能，重點(diǎn)說(shuō)明不同軟件在設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：CAD/CAM/CAE軟件； 設(shè)計(jì)制造

中圖分類(lèi)號(hào)：G718 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1672-1578（2018）03-0251-01

1.前言

隨著現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)的快速發(fā)展，CAD/CAM（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造）技術(shù)成為現(xiàn)代信息技術(shù)與傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)相結(jié)合的一個(gè)典型范例，是先進(jìn)制造技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，它廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)和機(jī)械制造中，使用CAD/CAM系統(tǒng)產(chǎn)生機(jī)床的數(shù)控加工程序可以替代傳統(tǒng)的手工編程，運(yùn)用CAD/CAM進(jìn)行零件的設(shè)計(jì)和加工制造，可以縮短企業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，改善產(chǎn)品質(zhì)量，從而提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

2.2D設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用對(duì)比

在國(guó)內(nèi)制造行業(yè)最早使用較為廣泛的設(shè)計(jì)軟件以Auto CAD最具有代表性，該軟件是由Autodesk（歐特克）公司于二十世紀(jì)八十年代初為微機(jī)上應(yīng)用CAD技術(shù)而開(kāi)發(fā)的繪圖程序軟件包，主要以2D平面設(shè)計(jì)圖紙為主，開(kāi)放性的圖素庫(kù)，便于設(shè)計(jì)人員的擴(kuò)展為優(yōu)點(diǎn)，但它的缺點(diǎn)也恰恰在此。相比起國(guó)產(chǎn)的工業(yè)軟件CAXA電子圖版比起來(lái)，它就美中不足了，CAXA電子圖版是北航海爾軟件公司推出的一套高效、方便、智能化的二維設(shè)計(jì)和繪圖軟件，2D平面設(shè)計(jì)功能和Auto CAD完全一樣優(yōu)秀，而且CAXA電子圖版的圖素庫(kù)也是開(kāi)放的，最大的優(yōu)勢(shì)在于CAXA電子圖版的圖素庫(kù)里有我國(guó)的所有標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)，設(shè)計(jì)人員不需要定制，需要時(shí)直接調(diào)用既可，而且標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)隨著版本的更新而和我的新標(biāo)準(zhǔn)完全一致。但Auto CAD早期的版本是沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的，后期的版本也是使用部分軟件二次開(kāi)發(fā)的外掛為主。由于改革開(kāi)發(fā)后，外資企業(yè)的進(jìn)入，帶來(lái)了國(guó)外的設(shè)計(jì)人員及技術(shù)基本上都是使用Auto CAD軟件，而且Auto CAD軟件公司對(duì)該軟件的推廣銷(xiāo)售做了大量的宣傳，所以早期使用的設(shè)計(jì)人員比使用CAXA電子圖版的要多，在近幾年國(guó)家教育部門(mén)在CAXA系列軟件上進(jìn)行了大力推廣，而且部分設(shè)計(jì)人員發(fā)現(xiàn)了它的優(yōu)點(diǎn)，所以現(xiàn)在使用CAXA電子圖版的設(shè)計(jì)人員也占了相當(dāng)大的比例。

3.3D設(shè)計(jì)制造軟件應(yīng)用對(duì)比

在設(shè)計(jì)制造軟件中，主要常見(jiàn)的有Master CAM、UG、CAXA等。

3.1 MasterCAM軟件是CNC Software公司推出的集設(shè)計(jì)和制造、數(shù)控機(jī)床自動(dòng)編程于一體的CAD/CAM軟件。由于它對(duì)硬件要求不高，并且操作靈活、易學(xué)易用并具有良好的價(jià)格性能比，因而深受廣大企業(yè)用戶(hù)和工程技術(shù)人員的歡迎，廣泛應(yīng)用于機(jī)械加工、模具制造、汽車(chē)工業(yè)和航天工業(yè)等領(lǐng)域，它具有二維幾何圖形設(shè)計(jì)、三維曲面設(shè)計(jì)、刀具路徑模擬、加工實(shí)體模擬等功能，并提供友好的人機(jī)交互，從而實(shí)現(xiàn)了從產(chǎn)品的幾何設(shè)計(jì)到加工制造的CAD/CAM一體化。是目前世界上應(yīng)用最廣泛的CAD/CAM軟件之一。它在制造中的優(yōu)點(diǎn)在于2D加工功能基本優(yōu)于其他所有的加工軟件，簡(jiǎn)單易學(xué)。比如，加工參數(shù)設(shè)置簡(jiǎn)單，沒(méi)有別的軟件設(shè)置復(fù)雜。而且它的數(shù)控車(chē)編程功能是唯一可以生成固定循環(huán)G代碼的軟件，程序簡(jiǎn)短，容易修改。數(shù)控銑編程功能是唯一可以生成動(dòng)態(tài)銑削刀路并生成子程序的軟件，實(shí)現(xiàn)銑削不包刀銑削，并且改變了傳統(tǒng)的短周齒重復(fù)切削狀況，使用大的切深小的切削行距從而提高刀具的使用壽命和加工速度。其次它的2D倒角功能也優(yōu)于其他軟件，不需要編程人員計(jì)算加工深度就能完成。由于它的諸多優(yōu)點(diǎn)，在世界數(shù)控技能大賽中一直被選用。

3.2 UG是EDS公司研發(fā)的集設(shè)計(jì)和制造、數(shù)控機(jī)床自動(dòng)編程于一體的CAD/CAM軟件，針對(duì)用戶(hù)的虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)的需求，提供了經(jīng)過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證的解決方案。后被西門(mén)子公司收購(gòu)，所以有Siemens PLM Software。該軟件的3D功能非常強(qiáng)大，能夠根據(jù)虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)得出產(chǎn)品的可行性，集成了CAD/CAM/CAE，主要用于產(chǎn)品的研發(fā)和制造。設(shè)計(jì)文件和加工文件不需要轉(zhuǎn)換就能進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)真正的無(wú)縫連接，例如在模具行業(yè)應(yīng)用就非常廣泛，而且很有優(yōu)勢(shì)，百分之九十五的模具設(shè)計(jì)和制造人員都是使用UG軟件。UG軟件的加工模塊是相對(duì)開(kāi)放的，編程人員可以根據(jù)自己的需要設(shè)置該模塊，后處理修改也是提供了比較常見(jiàn)的數(shù)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)，編程人員根據(jù)不同的要求定制自己的后處理。但由于功能比較全面，也較系統(tǒng)，所以學(xué)習(xí)起來(lái)難度比較高。

3.3 CAXA軟件是北京數(shù)碼大方科技股份有限公司研發(fā)的數(shù)字化設(shè)計(jì)解決方案包括二維、三維CAD，工藝CAPP和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理PDM等軟件。它涵蓋了前面所提的CAXA電子圖版，還包含CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)、CAXA制造工程師、CAXA數(shù)控車(chē)、CAXA線(xiàn)切割、CAXA工藝圖版等。它的缺點(diǎn)在于所有的這些功能模塊全部分開(kāi)為單獨(dú)的軟件，沒(méi)有把它集成為一體，文件之間需要轉(zhuǎn)換才能打開(kāi)。在最近幾年國(guó)家推廣得比較多，它的加工應(yīng)用和Master CAM相差不大，但它不能生成子程序和固定循環(huán)，部分單一要素的加工可以生成宏指令。2D倒角功能需要編程人員進(jìn)行計(jì)算加工深度。它的優(yōu)點(diǎn)在于簡(jiǎn)單易學(xué)，比較符合國(guó)人的思維方式，而且后處理不需要更改，基本所有的數(shù)控系統(tǒng)后處理都已在軟件內(nèi)。盡管這幾年職業(yè)教育的廣泛推廣，但在企業(yè)的生產(chǎn)應(yīng)用上還是比較少。

4.結(jié)束語(yǔ)

在現(xiàn)代工業(yè)不斷發(fā)展的今天，制造行業(yè)的不斷進(jìn)步，中國(guó)制造要想發(fā)展成中國(guó)創(chuàng)造，還需要行業(yè)的努力，CAD/CAM/CAE計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造軟件的開(kāi)發(fā)和更新也必須跟上步伐。

參考文獻(xiàn)：

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