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        關(guān)于常見計算機輔助設(shè)計與制造軟件應(yīng)用的分析

        2018-06-02 10:00:00趙青松
        讀與寫·上旬刊 2018年3期

        趙青松

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

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

        中圖分類號:G718文獻標識碼:B文章編號:1672-1578(2018)03-0251-01

        1.前言

        隨著現(xiàn)代機械工業(yè)的快速發(fā)展,CAD/CAM(計算機輔助設(shè)計與制造)技術(shù)成為現(xiàn)代信息技術(shù)與傳統(tǒng)機械設(shè)計制造技術(shù)相結(jié)合的一個典型范例,是先進制造技術(shù)的一個重要組成部分,它廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計和機械制造中,使用CAD/CAM系統(tǒng)產(chǎn)生機床的數(shù)控加工程序可以替代傳統(tǒng)的手工編程,運用CAD/CAM進行零件的設(shè)計和加工制造,可以縮短企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)周期,改善產(chǎn)品質(zhì)量,從而提高產(chǎn)品的市場競爭力。

        2.2D設(shè)計軟件應(yīng)用對比

        在國內(nèi)制造行業(yè)最早使用較為廣泛的設(shè)計軟件以Auto CAD最具有代表性,該軟件是由Autodesk(歐特克)公司于二十世紀八十年代初為微機上應(yīng)用CAD技術(shù)而開發(fā)的繪圖程序軟件包,主要以2D平面設(shè)計圖紙為主,開放性的圖素庫,便于設(shè)計人員的擴展為優(yōu)點,但它的缺點也恰恰在此。相比起國產(chǎn)的工業(yè)軟件CAXA電子圖版比起來,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)計和繪圖軟件,2D平面設(shè)計功能和Auto CAD完全一樣優(yōu)秀,而且CAXA電子圖版的圖素庫也是開放的,最大的優(yōu)勢在于CAXA電子圖版的圖素庫里有我國的所有標準件庫,設(shè)計人員不需要定制,需要時直接調(diào)用既可,而且標準件庫隨著版本的更新而和我的新標準完全一致。但Auto CAD早期的版本是沒有標準件庫的,后期的版本也是使用部分軟件二次開發(fā)的外掛為主。由于改革開發(fā)后,外資企業(yè)的進入,帶來了國外的設(shè)計人員及技術(shù)基本上都是使用Auto CAD軟件,而且Auto CAD軟件公司對該軟件的推廣銷售做了大量的宣傳,所以早期使用的設(shè)計人員比使用CAXA電子圖版的要多,在近幾年國家教育部門在CAXA系列軟件上進行了大力推廣,而且部分設(shè)計人員發(fā)現(xiàn)了它的優(yōu)點,所以現(xiàn)在使用CAXA電子圖版的設(shè)計人員也占了相當大的比例。

        3.3D設(shè)計制造軟件應(yīng)用對比

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

        3.1MasterCAM軟件是CNC Software公司推出的集設(shè)計和制造、數(shù)控機床自動編程于一體的CAD/CAM軟件。由于它對硬件要求不高,并且操作靈活、易學(xué)易用并具有良好的價格性能比,因而深受廣大企業(yè)用戶和工程技術(shù)人員的歡迎,廣泛應(yīng)用于機械加工、模具制造、汽車工業(yè)和航天工業(yè)等領(lǐng)域,它具有二維幾何圖形設(shè)計、三維曲面設(shè)計、刀具路徑模擬、加工實體模擬等功能,并提供友好的人機交互,從而實現(xiàn)了從產(chǎn)品的幾何設(shè)計到加工制造的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)點在于2D加工功能基本優(yōu)于其他所有的加工軟件,簡單易學(xué)。比如,加工參數(shù)設(shè)置簡單,沒有別的軟件設(shè)置復(fù)雜。而且它的數(shù)控車編程功能是唯一可以生成固定循環(huán)G代碼的軟件,程序簡短,容易修改。數(shù)控銑編程功能是唯一可以生成動態(tài)銑削刀路并生成子程序的軟件,實現(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,不需要編程人員計算加工深度就能完成。由于它的諸多優(yōu)點,在世界數(shù)控技能大賽中一直被選用。

        3.2UG是EDS公司研發(fā)的集設(shè)計和制造、數(shù)控機床自動編程于一體的CAD/CAM軟件,針對用戶的虛擬產(chǎn)品設(shè)計和工藝設(shè)計的需求,提供了經(jīng)過實踐驗證的解決方案。后被西門子公司收購,所以有Siemens PLM Software。該軟件的3D功能非常強大,能夠根據(jù)虛擬產(chǎn)品設(shè)計得出產(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)計文件和加工文件不需要轉(zhuǎn)換就能進行,實現(xiàn)真正的無縫連接,例如在模具行業(yè)應(yīng)用就非常廣泛,而且很有優(yōu)勢,百分之九十五的模具設(shè)計和制造人員都是使用UG軟件。UG軟件的加工模塊是相對開放的,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)起來難度比較高。

        3.3CAXA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實體設(shè)計、CAXA制造工程師、CAXA數(shù)控車、CAXA線切割、CAXA工藝圖版等。它的缺點在于所有的這些功能模塊全部分開為單獨的軟件,沒有把它集成為一體,文件之間需要轉(zhuǎn)換才能打開。在最近幾年國家推廣得比較多,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行計算加工深度。它的優(yōu)點在于簡單易學(xué),比較符合國人的思維方式,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

        在現(xiàn)代工業(yè)不斷發(fā)展的今天,制造行業(yè)的不斷進步,中國制造要想發(fā)展成中國創(chuàng)造,還需要行業(yè)的努力,CAD/CAM/CAE計算機輔助設(shè)計與制造軟件的開發(fā)和更新也必須跟上步伐。

        參考文獻:

        [1]徐金娟.基于AutoCAD的機械設(shè)計輔助工具的研究與開發(fā)[D].青島大學(xué),2011.

        [2]《CAXA制造工程師基礎(chǔ)教程》 清華大學(xué)出版社 第1版 (2008年10月1日)

        [3]楊曉琦.UGNX4.0中文版機械設(shè)計從入門到精通[M].北京:機械工業(yè)出版社,2008.

        [4]周建強,馮晉.MasterCAM在零件設(shè)計和加工中的應(yīng)用[J].揚州職業(yè)大學(xué)學(xué)報,2001

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