國產(chǎn)機(jī)械CAD設(shè)計未來方向

1、國產(chǎn)機(jī)械CAD設(shè)計未來方向綜合篇計算機(jī)輔助設(shè)計制造（cad/cam）系統(tǒng)是利用計算機(jī)進(jìn)行數(shù)字和圖形信息處理，以實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計、造型和數(shù)控加工的自動編程軟件，具有知識 密集、綜合性強(qiáng)、初始投入大的特點。它的普及應(yīng)用將使產(chǎn)品設(shè)計制 造和生產(chǎn)的傳統(tǒng)模式發(fā)生深刻的變化，從而帶動制造業(yè)技術(shù)的快速發(fā) 展，是當(dāng)前國際科技領(lǐng)域的前沿課題。在我國，cad/cam研究普遍存在著科研水平較高，商品化程度低的特點， 很多科研成果不能及時轉(zhuǎn)換為生產(chǎn)力，這樣，長期以來進(jìn)口軟件便成 為唯一的選擇。許多企業(yè)上了 cad/cam 項目，有的投資額高達(dá)數(shù)百萬 元，購置了當(dāng)時較為先進(jìn)的工作站、小型機(jī)系統(tǒng)，但現(xiàn)在絕大多數(shù)都 已束之高閣

2、，造成了大量人力、物力的浪費。究其原因：一是國外 cad/cam 軟件和工作站等硬件產(chǎn)品價格昂貴，動輒幾萬、幾十萬美金， 給企業(yè)造成沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)；二是軟硬件操作復(fù)雜，不但要求使用者 具有較高的數(shù)控加工經(jīng)驗，而且要求具有較高的計算機(jī)水平和英語基 礎(chǔ)，這樣的人才十分難得且培訓(xùn)周期長。三是國外 cad/cam 軟件企業(yè) 主要通過國內(nèi)代理銷售，由于客觀原因，大多技術(shù)支持能力較弱，響 應(yīng)緩慢。這些因素使得 cad/cam 技術(shù)成為國內(nèi)制造企業(yè)的一塊心病。 近年來，情況有了轉(zhuǎn)機(jī)。隨著改革開放的深入，沿海和內(nèi)地的一些地 區(qū)經(jīng)濟(jì)活動日益活躍，特別是 XX沿海和江南地區(qū)產(chǎn)生了一大批中、小 型制造企業(yè)。由于面對

3、激烈的市場競爭，產(chǎn)品生命周期不斷縮短，多 品種、小批量生產(chǎn)比例增加，如何縮短產(chǎn)品的設(shè)計、制造周期成為這 些企業(yè)生存的關(guān)鍵。這一批中小型制造企業(yè)迫切要求配備功能完備、 價格廉宜、學(xué)習(xí)簡便和技術(shù)支持良好的 cad/cam 軟件，形成了強(qiáng)大的 市場需求。更重要的是隨著 pc 微機(jī)功能的不斷增強(qiáng)，在很多領(lǐng)域已可 替代工作站，使硬件投資大大降低。在這一時期，國產(chǎn) cad/cam 技術(shù) 也得到了長足的發(fā)展，大批優(yōu)秀國產(chǎn) cad/cam 軟件推向市場，它們不 僅在技術(shù)上已經(jīng)接近或達(dá)到世界先進(jìn)水平，而且在價格、使用習(xí)慣和 技術(shù)支持上更有進(jìn)口軟件難以比擬的優(yōu)勢。原國家科委提出 “甩圖板 ” 號召以來，設(shè)計人員使

4、用自主版權(quán)的國產(chǎn) cad/cam 軟件已成為大勢所 趨?？磥?，繼國產(chǎn)繪圖軟件全面占領(lǐng)市場之后，高品質(zhì)、低價位、自 主版權(quán)的 cad/cam 軟件即將大行其道。應(yīng)用篇cad/cam 軟件在我國機(jī)械行業(yè)設(shè)計中已比較廣泛， 但在實際工作中還存 在一些問題，現(xiàn)一一分析說明。1.標(biāo)準(zhǔn)化工作 標(biāo)準(zhǔn)化是企業(yè)技術(shù)工作的一個很重要部分。當(dāng)應(yīng)用 cad/cam 技術(shù)時， 企業(yè)技術(shù)部門首先應(yīng)根據(jù) cad/cam 的特點，對企業(yè)已有的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修 訂或訂立新的標(biāo)準(zhǔn)。例如，計算機(jī)繪圖時圖線的寬度，標(biāo)注字體的字 型及大小，圖紙標(biāo)題欄與明細(xì)表格式， 圖紙編號及圖形文件命名規(guī)劃， 圖檔的管理與保存 （紙介質(zhì)、磁盤、光盤 ）等等

5、。只有統(tǒng)一了標(biāo)準(zhǔn)做法， 才會使企業(yè)的技術(shù)文件符合有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化要求，相互一致。2.網(wǎng)絡(luò)化 網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)前的一個趨勢， cad/cam 應(yīng)用采用網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)信息共享， 給 設(shè)計工作帶來極大的方便。 由于 cad/cam 應(yīng)用的實時數(shù)據(jù)交換量極大， 采用主機(jī)分時系統(tǒng)會降低設(shè)計效率，最佳方案是各節(jié)點獨立完成設(shè)計 工作，網(wǎng)絡(luò)的作用是各節(jié)點有關(guān)資源的相互調(diào)用。同時，由于知識產(chǎn) 權(quán)保護(hù)的需要， cad/cam 軟件一般都有自己的加密措施 （如加密鎖或鑰 匙盤），以維護(hù)軟件開發(fā)商的合法權(quán)益。因而在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的實施方案 上出現(xiàn)兩種情況，一種是僅在服務(wù)器上安裝一個加密鎖，二是在各節(jié) 點機(jī)分別安裝加密鎖。顯然前者便于資

6、產(chǎn)管理，后者可脫離網(wǎng)絡(luò)單機(jī) 運(yùn)行，各有優(yōu)點。3. 使用人員與維護(hù)人員對軟件功能認(rèn)識的差異通常，cad/cam軟件的使用人員是專業(yè)技術(shù)人員，他們關(guān)心的是所選擇 的 cad/cam 軟件能否滿足他們工作的需要，是否好用。而不大關(guān)心軟 件是怎樣開發(fā)出來的，功能是否覆蓋了 cad/cam 的所有領(lǐng)域，是否反 映了 cad/cam 技術(shù)研究的最新成果。而系統(tǒng)維護(hù)人員大多是計算機(jī)專 業(yè)人員，他們考察軟件的出發(fā)點不同，如：是否具有二次開發(fā)語言接 口，運(yùn)行平臺怎樣等等。有些提出的問題與企業(yè)的技術(shù)工作相脫節(jié)。因此， cad/cam 系統(tǒng)的選型應(yīng)以 cad/cam 系統(tǒng)的使用人員為主。4. 軟件的技術(shù)先進(jìn)性與實用

7、性 很多企業(yè)在選擇軟件時，都希望選取技術(shù)最先進(jìn)、功能最齊全的 cad/cam軟件。實際上，作為產(chǎn)品的cad/cam軟件，都有其獨特的一些 功能。對于企業(yè)來說，其人員配備、使用目的、管理流程等方面的差 異，都對 cad/cam 的選型產(chǎn)生重大影響。所以，并不是最新的技術(shù)就 能產(chǎn)生最好的應(yīng)用，在選型時應(yīng)根據(jù)企業(yè)本身的特點選擇最實用的軟 件。5、持續(xù)性與發(fā)展性 企業(yè)一旦選定某種 cad/cam 軟件，經(jīng)過幾年甚至更長時間的技術(shù)積累， 其很多技術(shù)資料（如圖紙、工藝卡片等）是以基于該軟件的電子文檔 方式存儲的。而且在應(yīng)用軟件的過程中，隨著應(yīng)用水平的提高，必然 會對軟件有越來越高的要求，如果企業(yè)另外選擇其

8、它的 cad/cam 軟件 來替代現(xiàn)有的軟件，將要下很大的決心并會給工作帶來不可避免的損 失。因此，在選擇軟件時，對其提供商或開發(fā)商的考察就非常重要。 對于開發(fā)商，應(yīng)能不斷提高其產(chǎn)品的性能以滿足企業(yè)生產(chǎn)中出現(xiàn)的各 種需求；對于軟件提供商，還要能夠不斷提供后續(xù)服務(wù)。近幾年，軟 件開發(fā)商由于自身的原因倒閉或撤出中國市場的事例已有幾起，給用 戶造成的損失想必只有應(yīng)用單位才有最深刻的體會。因此，企業(yè)在選 擇關(guān)鍵軟件時應(yīng)將開發(fā)商的持續(xù)發(fā)展能力作為一條考核標(biāo)準(zhǔn)。這種持 續(xù)發(fā)展的實力包括軟件研發(fā)及對本地市場的長期投入等方面。選購篇 中、小企業(yè)為了適應(yīng)激烈的市場競爭，應(yīng)用 cad/cam 技術(shù)來縮短產(chǎn)品 的設(shè)

9、計、制造周期成為其必然出路。應(yīng)用現(xiàn)代的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，充分利用 cad/cam/dnc 等計算機(jī)單元，設(shè)計、 制造、管理協(xié)同工作，可以最大 限度的提高工作效率，降低成本，這就是集成化制造系統(tǒng)（cims）的概念。 但是傳統(tǒng)cims系統(tǒng)，由于人力、財力的限制，實現(xiàn)起來非常困難。下 面介紹一個經(jīng)濟(jì)實用的 cad/cam/dnc 一體化系統(tǒng)實例。 網(wǎng)絡(luò)配置：一般中、小企業(yè)網(wǎng)絡(luò)用戶都不多且較集中，屬于局域網(wǎng)。 在眾多的局域網(wǎng)技術(shù)中，建議選擇 10m 帶寬星型以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)。這種結(jié) 構(gòu)技術(shù)成熟、便于維護(hù)、價格低廉，是適合于520 人 cad/cam 設(shè)計室的很好選擇。實現(xiàn)這種網(wǎng)絡(luò)，需配備網(wǎng)絡(luò)集線器、雙絞線和rj4

10、5插頭若干，總價在 23 千元。 網(wǎng)上硬件：主要是計算機(jī)。傳統(tǒng)的方式是使用工作站，但由于價格昂 貴和使用復(fù)雜，近年來較少使用。隨著 pc 性能的不斷提高，其現(xiàn)已成 為主流的 cad/cam 應(yīng)用平臺。 cad/cam 的運(yùn)用對計算機(jī)主頻、 內(nèi)存和硬 盤要求較高，通常 cad要求586/166，32mb內(nèi)存，cam要求586/233, 64mb或更大內(nèi)存，agp顯卡。在某些情況下，配置大屏幕的顯示器是 十分有利的。其它設(shè)備可根據(jù)需要選擇配置：如需經(jīng)常輸出大圖可配 a0 噴墨繪圖儀,否則配激光、噴墨打印機(jī)即可。如需考慮圖紙和文件 存檔,還可配置光盤機(jī)等存檔設(shè)備。 目前市場上配置為 586/166、

11、 32mb 內(nèi)存、 2.5gb 硬盤、 15"顯示器的兼容機(jī)在 6000 元左右。系統(tǒng)軟件： “硬件搭臺, 軟件唱戲 ”,軟件選配的好壞直接影響到整個系 統(tǒng)的成敗。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)宜選用 win dows nt，是操作簡便，更重要的是可以節(jié)省一臺專用服務(wù)器。使用國產(chǎn)軟件首先可以獲得良好的技術(shù) 支持服務(wù)，廠商還可提供一攬子解決方案；其次，全中文、符合中國 人習(xí)慣的使用界面可大大減少操作人員的培訓(xùn)時間。即使人才流失， 也不至于使設(shè)備成為擺設(shè)。另外，經(jīng)過 30 多年的引進(jìn)、消化、吸收， 國產(chǎn)cad軟件已全面開花，cam軟件也已達(dá)到國際水平。最后，當(dāng)然還 要談?wù)剝r格問題。目前，國外的 cad 軟

12、件動輒就要上萬元人民幣，而 國產(chǎn)cad軟件只要幾千元，有的僅售幾百元，不但企業(yè)可以輕松接受， 就是個人購買也不算貴。此外，值得一提的是，cad/cam軟件不同于游 戲軟件，一定不能貪圖便宜購買盜版。否則輕則影響效率、重則機(jī)毀 業(yè)務(wù)亡。產(chǎn)品篇東大阿爾派umcad 軟件由沈陽東大阿爾派軟件股份有限公司根據(jù)我國機(jī)械行業(yè)特 點和最新國家標(biāo)準(zhǔn)推出的cad軟件系統(tǒng)。它是在autocad繪圖軟件平臺 基礎(chǔ)上，采用 ads 接口語言開發(fā)的集設(shè)計計算和繪圖于一體，實用化 程度較高的通用機(jī)械計算機(jī)輔助設(shè)計軟件系統(tǒng)。umcad 軟件是一個以甩掉繪圖板和甩掉設(shè)計手冊為目標(biāo)的軟件產(chǎn)品。umcad 系統(tǒng)采用了全漢化界面、

13、多級彈出式菜單、圖標(biāo)菜單及對話框等接口形式，提示醒 目，操作簡單，容錯能力強(qiáng)，特別適合于工廠和研究部門從事機(jī)械設(shè) 計的人員使用。 umcad 系統(tǒng)的主要特點如下： umcad 系統(tǒng)提供了一個 包含有六萬多種規(guī)格的機(jī)械零件圖庫，是目前國內(nèi)公認(rèn)的同類軟件中 零件種類最多、規(guī)格最全的參數(shù)化零件圖庫。同時還提供了一個品種 齊全的簡圖符號庫，可方便的實現(xiàn)機(jī)械傳動原理圖、液壓傳動原理圖 和電氣原理圖的繪制。除此之外， umcad 還提供了一個常用機(jī)械零件 典型結(jié)構(gòu)要素庫。與其它諸如繪圖、編輯、標(biāo)注、文字處理等功能配 套使用，可大大加快繪圖速度。umcad將設(shè)計與繪圖一體化，它提供了 20余種常用機(jī)械零件的

14、設(shè)計計 算功能，并將零件強(qiáng)度計算和輔助繪圖集成在統(tǒng)一的環(huán)境中，從而真 正實現(xiàn)了設(shè)計與繪圖的一體化，明顯提高了產(chǎn)品的設(shè)計效率。 umcad 提供了建立用戶自定義文字信息庫和零件圖庫的功能，允許用戶在其 基礎(chǔ)上作進(jìn)一步的二次開發(fā)工作。開目開目 cad98 是開目系列產(chǎn)品家族的新成員，它采用面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)，基于windows95，使用全32位的visual-c+語言重寫了全部程序， 使開目 ca d 98一經(jīng)推出，就成了搶手的熱門軟件。開目cad98具有以下新特色：結(jié)合開目cad的對齊功能、上線功能以及 動態(tài)導(dǎo)航功能的優(yōu)點 ,cad98 增加了智能對齊功能 ,鼠標(biāo)移動時可以自動 對齊各個視圖的端

15、點、 中點、切點、交點、圓心等特殊點。 它采用 motif 圖形菜單形式，十分簡潔，可實現(xiàn)多窗口操作。在一個屏幕上可同時 瀏覽多張圖紙，或者既看一張圖紙的總體，又看某一個局部，還可以 同時看一張復(fù)雜圖紙的多個視圖，用戶能夠方便地繪制復(fù)雜圖紙和進(jìn) 行審圖。開目 cad98 各個模塊被完全集成在一個集成環(huán)境之中，只要安裝了標(biāo) 準(zhǔn)的windows驅(qū)動程序，就可以使用各種圖形分辨率和圖形輸出設(shè)備。開放性良好也是開目cad98的一大特色。用戶可以與word、excel、pbrush 等其它 windows95 軟件方便地交換圖形信息。華正華正caxa電子圖板98是一套適用于通用繪圖和設(shè)計的計算機(jī)輔助設(shè)計軟件，適合于機(jī)械設(shè)計、電氣設(shè)計、建筑設(shè)計、平面包裝設(shè)計等所有 需要二維繪圖的場合，是一種高效、方便、智能化的設(shè)計和繪圖工具 軟件。caxa電子圖板98采用圖標(biāo)和全漢字菜單相結(jié)合的 windows界面和系統(tǒng) 狀態(tài)，提示及幫助也全為中文，電子圖板 98采用菜單與鍵盤輸入相結(jié) 合的輸入方式。功能緊湊、交互簡潔。熟練者可使用熱鍵，初學(xué)者也 不必強(qiáng)記命令。電子圖板 98提供動態(tài)導(dǎo)航