cad-cam技术在机械设计和加工中应用

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1、CAD/CAM技术在机械设计和加工中应用　　摘要：当今，现代机械工业迅猛发展，单纯的机械生产传统的生产方式根本无法满足市场的需求，因而，CAD/CAM的技术日渐成熟，在工业发展中起着明显的作用。关键词：CAD/CAM技术；机械设计；机械加工中图分类号：V262.3+3文献标识码：A引言：CAD/CAM技术在机械制造业中得到广泛的应用，特别是在航空、造船、汽车、模具等行业应用得更为深入。机械CAD/CAM技术为机械设计及机械制造业提供了极大的便利，其突出特点是可以提高产品设计的效率、加快产品生产周期、降低生产及产品成本、提高产品质量。尽管CAD/CAM有如此先进的技术，但大多数企

2、业并未能真正的重视起来，CAD软件的运用仅仅停留在绘图方面，零件加工也是仍然停留在用传统的工艺手段、制造方法上。因此，本文主要探讨CAD/CAM技术在现代机械行业的应用，促进其在机械生产中得到足够重视并被广泛应用。一、CAD/CAM的基本概念7计算机辅助设计(CAD)指利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案；各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的，都能存放在计算机的存储库里，并能快速地检索。设计人员通常用草图开始设计，将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成；由计算机自动产生的设计结果，

3、可以快速设计图形，使设计人员及时对设计作出判断和修改；利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作，进行人机之间信息交流，由此可见,不能将CAD与计算机绘图等同起来,计算机绘图只是使用图形软件和硬件进行绘图及有关标注的一种以摆脱繁重的手工绘图为其目标的方法和技术，而计算机绘图只属于CAD的基础之一。计算机辅助制造（CAM）的核心是计算机数值控制（简称数控），是将计算机应用于制造生产过程的过程或系统。通用计算机来进行生产设备管理控制和操作的过程。它输入的信息是零件的工序内容和工艺路线，输出信息是刀具加工时的运动轨迹和数控程序。二、CAD/CAM软

4、件系统的特点1.操作使用的方便性操作简单且实用，一般包含供初学者使用的学习模块和即时帮助系统。2.软件的集成化程度7一个完整的CAD/CAM软件系统是由多个功能模块组成的，如：三维绘图、图形编辑、曲面造型、数控加工、有限元分析、仿真模拟、动态显示等。这些模块应该以工程数据库为基础，进行统一管理。这样既保持了底层数据的一致性和完整性，实现了数据共享，又节约了系统资源和运行时间。3.CAD功能CAD软件系统能设计制作出既满足设计使用要求又适合CAM加工的零件模型。优秀的CAD系统是一个高效的设计工具，应具有参数化设计功能，三维实体模型与二维工程图形应能相互转化并关联。CAD可分为自

5、动设计和交互设计两类。自动设计效率高，但灵活性差，只适用于标准化程度高、产品结构固定的产品；交互设计灵活性大，能充分发挥设计人员的主观能动性，但效率低，交互愈多愈复杂效率愈低。总结起来主要有以下优点：①减少手工绘图时间，提高绘图效率。②提高分析计算速度，解决复杂计算问题。③便于修改设计。④促进设计工作的规范化、系列化和标准化4.CAM功能CAM功能提供一种交互式编程并产生加工轨迹的方法，它包括加工规划、刀具设定、工艺参数设置等内容，通过计算机仿真，对自动编制的数控加工程序进行检验，可降低加工成本、提高产品质量及生产效率。可解决复杂零件的数控加工程序的编制问题。CAM功能检测应注

6、意以下几方面：①加工方法的多样性；②建立三维和三维刀具路径的难易程度；③刀具路径是否易于编辑和修改；④是否有刀具和材料数据库，使系统能自动生成进给速度和主轴转速；⑤有无内置的防碰撞和防过切功能；⑥能否手动超调任何机加工缺省值(如进给速度，主轴转速等)；⑦能否对加工过程进行模拟和估算加工时间。三、CAD/CAM技术的发展前景7从CAD的发展来看，未来的趋势将是与计算机模拟和机械设计技术的结合。在计算机网络化迅速发展，可用计算资源的丰富，计算机模拟在设计中的地位日见重要。随着CAD技术的普及应用越来越广泛，越来越深入，CAD技术正面向着开放、集成、智能和标准化的方向发展。这在很大程

7、度上说明了当今CAD/CAM技术的发展趋势。首先，开放性是决定一个系统能否真正达到实用化并转化为现实生产力的基础，这主要体现在系统的工作平台用户接口、应用开发环境及与其他系统的信息交换等方面。所谓集成就是向企业提供一体化的解决方案。并行工程是一种集成，企业的产品数据管理也是一种集成。通过集成能最大限度地实现企业信息共享，建立新的企业运行方式，提高生产效率。另外，计算机仿真是借助计算机，利用系统模型对实际7系统进行实验研究的过程。它随着计算机技术的发展而迅速地发展，在仿真中占有越来越重要的地位