现代cad／cam技术在舰船上的应用

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1、现代CAD/CAM技术在舰船上的应用2001年第1期国外舰船工程总第263期高新技术；现代CAD/CAM技术在舰船上的应用吕永盛译王树立校摘要采用现代计算机辅助设计(cAD)和辅助制造(CAM)系统,是缩短舰船设计和建造周期以及提高质量的主耍方法之一•采用CAB/CAM技术能够使设计和建造舰船向现代化技术过渡:完整的船舶模型电子产品定义，并行设计，数据的连续采集和垒寿期保障系统•叙述PIIIXo-船舶CAD/CAM系统.关键词舰船CAD/CAM系统应用1概述提高造船竞争力的主要方向之一是缩短船舶和舰

2、艇建造周期并提高质量•解决这个问题最有效的方法是在设计和建造舰船时采用现代化的高效综合技术和自动化设计与建造系统——CAD/CAE/CAM・CAD/CAE/CAM程序系统的主要组成为：自动化设计一cAD（计算机辅助设计）;9■自动化工程——CAE（计算机辅助工程）；洎动化制造技术——AM（计算机辅助制造）.通常用CAD/CAM来表示设计和生产技术准备自动化系统•许多这样的系统不包括计算机辅助工程分析本身•为了进行工程分析•通常是借助接口程序与专业化工程分析系统发生联系•专业化工程分析系统是以有限元法

3、为基础建立的，如Ansys,Nastran,Adams等等.采用现代CAD/CAM系统，原则上能够向新的船舶制造技术过渡：9完整的电子产品定义；9并行设计：?连续的信息釆集和全寿期保障系统.在使用新方法情况下出版设计和作图的主要结果，不是传统式的体现在纸上的文件（图纸，说明书和明细表等），而是单i的计算机模型.它本身是以计算机数据为基础的完整的船舶电子产品定义，包括几何模型和非几何模型数据•它确定设计，生产工艺准备和船舶建造各阶段全部工作量的船舶模型.此时，传统的图纸和说明书成了次要文件.该文件在系

4、统中演化成使用船舶计算机模型，不仅在机器载体上能够实现复制品•而且在"纸”的载体上能够成为信息.现代CAD/CAM系统能保证并行设计•到那时•许多工程技术人员有可能根据授权，按照船舶各设计分项——船体，船舶装置，舱室设备，机械和船舶系统管路，电气设备和通信等，同时展开工作.在船舶设计建造的所有阶段进行并行设计•能够缩短建造周期,提高设计质量，避免许多差错和设计校对工作•并免去传统的用”纸”的方法编制性能信息.根据CAD/CAM系统发展水平，在不久的将来采用连续信息采集和全寿期保障系统，能够保证船舶全

5、寿期支持的连续过程以及保证该系统的建立和使用•该技术原则上有两个重要的特点•第一个特点是使用CAD/CAM方法可保证船舶从设计，建造直到使用和报废的全寿期的需求•第二个特点是连续信息采集和全寿期保障系统技术不仅可在船舶上推广•而且可在该产品的生产和使用系统上推广.适合于造船用的CAD/CAM系统可分为专业化系统和通用化系统•专业化系统是用在造船上，通用化系统是用在通用机械的设计和制造上.目前有种说法，要将价格昂贵的，使用UNIX操作系统工作站的通用CAD/CAM系统•转到相对来说价格便宜的,以数据处

6、理器Pmatium为基础的个人计算机的WindowsNT和Windows95程序系统•例如,n目公司推出的一种Foran柏造船系统,不只用UNIX操作15一2001年第1期国外舰船工程总第263期系统,也采用WindowsNT操作系统.使用CAD/CAM程序，在内容上是繁多的，在系统的水平方面是复杂的,是多层次的组织技术课题.它包括的主要阶段有:编制使用CAD/CAM产品的商业计划;选择和购买CAD/CAM基本系统,购买计算机基本器材，安装企业的CAD/CAM程序计算机网;选用和训练CAD/CAM工

7、作人员;在采用CAD/CAM条件下向新的劳动组织过渡等等•更为重耍的是，为了采用CAD/CAM系统而得到理想的技术经济效果,仅购买和营运CAD/CAM系统投人生产是不够的，还须训练和提高系统用户业务水平.2plTrM一船舶自动化系统中央造船工艺科学研究院对用在造船上的H4TM-船舶CAD/CAM自动化系统进行开发工作.PI4TM■船舶系统的应用程序由船体，机械，管路及舸装等模块组成.系统能保证产生技术准备的整个周期,包括设计,生产工艺准备，以及传送在生产过程的控制系统中所必要的数据.PHTM.船舶系

8、统通过PC一486或以上的个人计算机在DOS环境中发挥作用,目前完成了向Win.dows环境下的移植工作•使用的程序能保证PHTM■船舶系统在相同的互相关联的多窗口用户环境中发挥作用.3船体模块船体模块能保证完成船体的设计和工艺准备，包括建立船体的三维模型（图1）;形成船体板和型材的零件数据库;展开弯曲的船体外板零件;板材和型材的自动和交互下料（包括形成下料基本数据）.不仅口动形成，而且也能交互形成切口路线,生成在数字程序控制机上加工板材和型材的控制程序.图1船体模块