CADCAM技術(shù)最新發(fā)展與應(yīng)用

1、CAD/CAM技術(shù)最新發(fā)展與應(yīng)用摘要：本文主要介紹了CAD/CAM的最新發(fā)展、動(dòng)態(tài)以及應(yīng)用領(lǐng)域。通過(guò)分析現(xiàn)階段的現(xiàn)狀，展望了其發(fā)展趨勢(shì)。隨著計(jì)算機(jī)硬、軟件技術(shù)和其它科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，cadcam技術(shù)日趨完善，它的應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)大。今天的cadcam已廣泛應(yīng)用于數(shù)值計(jì)算、工程繪圖、工程信息管理、生產(chǎn)控制等設(shè)計(jì)生產(chǎn)的全過(guò)程中。它的應(yīng)用行業(yè)已遍及電子、機(jī)械、造船、航空、汽車、建筑、紡織、輕工及工程建設(shè)等。由于cadcam技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造，新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力的增強(qiáng)產(chǎn)生巨大的影響，因此cadcam技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用水平已成為衡量一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化和工業(yè)現(xiàn)代化的重要

2、標(biāo)志之一，在一定程度上能反映出一個(gè)國(guó)家的綜合實(shí)力。世界cad/cam最新技術(shù)動(dòng)態(tài)與產(chǎn)品開發(fā)CAD/CAM(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及制造)技術(shù)產(chǎn)生于本世紀(jì)50年代后期發(fā)達(dá)國(guó)家的航空和軍事工 業(yè)中,隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)的發(fā)展而迅速成長(zhǎng)起來(lái)。1989年美國(guó)國(guó)家工程科學(xué)院將CAD/CAM技術(shù)評(píng)為當(dāng)代(1964-1989)十項(xiàng)最杰出的工程技術(shù)成就之一。三十幾年來(lái)CAD技術(shù)和系統(tǒng)有了飛速的發(fā)展,CAD/CAM的應(yīng)用迅速普及。在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用已迅速?gòu)能娛鹿I(yè)向民用工業(yè)擴(kuò)展,由大型企業(yè)向中小企業(yè)推廣,由高技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用向日用家電、輕工產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造中普及。而且這一技術(shù)正在從

3、發(fā)達(dá)國(guó)家"流向"發(fā)展中國(guó)家。 CAD是一個(gè)包括范圍很廣的概念,概括來(lái)說(shuō),CAD的設(shè)計(jì)對(duì)象有兩大類,一類是機(jī)械、電氣、電子、輕工和紡織產(chǎn)品；另一類是工程設(shè)計(jì)產(chǎn)品,即工程建筑,國(guó)外簡(jiǎn)稱AEC(Architecture、Engineering和Construction)。而如今,CAD技術(shù)的應(yīng)用范圍已經(jīng)延伸到藝術(shù)、電影、動(dòng)畫、廣告和娛樂(lè)等領(lǐng)域,產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益,有著廣泛的應(yīng)用前景。 CAD在機(jī)械制造行業(yè)的應(yīng)用最早,也最為廣泛。采用CAD技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)不但可以使設(shè)計(jì)人員"甩掉圖板",更新傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)自動(dòng)化,降低產(chǎn)品的成本,提高企業(yè)及其產(chǎn)品

4、在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力；還可以使企業(yè)由原來(lái)的串行式作業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)椴⑿凶鳂I(yè),建立一種全新的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)技術(shù)管理體制,縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。如今世界各大航空、航天及汽車等制造業(yè)巨頭不但廣泛采用CAD/CAM技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì),而且投入大量的人力物力及資金進(jìn)行CAD/CAM軟件的開發(fā),以保持自己技術(shù)上的領(lǐng)先地位和國(guó)際市場(chǎng)上的優(yōu)勢(shì)。 計(jì)算機(jī)輔助建筑設(shè)計(jì)(ComputerAidedArchitectureDesign,簡(jiǎn)稱CAAD)是CAD在建筑方面的應(yīng)用,它為建筑設(shè)計(jì)帶來(lái)了一場(chǎng)真正的革命。隨著CAAD軟件從最初的二維通用繪圖軟件發(fā)展到如今的三維建筑模型軟件,CAAD技術(shù)已開始被廣為采用,這不但可以提

5、高設(shè)計(jì)質(zhì)量,縮短工程周期,還可以節(jié)約2%至5%的建設(shè)投資,而近幾年來(lái)我國(guó)每年的基本建設(shè)投資都有幾千億元之多,如果全國(guó)大小近萬(wàn)個(gè)工程設(shè)計(jì)單位都采用CAD技術(shù),則可以大大提高基本建設(shè)的投資效益。 CAD技術(shù)還被用于輕紡及服裝行業(yè)中。以前我國(guó)紡織品及服裝的花樣設(shè)計(jì)、圖案的協(xié)調(diào)、色彩的變化、圖案的分色、描稿及配色等均由人工完成,速度慢、效率低,而目前國(guó)際市場(chǎng)上對(duì)紡織品及服裝的要求是批量孝花色多、質(zhì)量高、交貨要迅速,這使得我國(guó)紡織產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)。采用CAD技術(shù)以后,大大加快了我國(guó)紡織及服裝企業(yè)走向國(guó)際市場(chǎng)的步伐。 如今,CAD技術(shù)已進(jìn)入到人們的日常生活中,在電影、動(dòng)畫、廣告和娛樂(lè)等領(lǐng)域大顯

6、身手。電影拍攝中利用CAD技術(shù)已有十余年的歷史,美國(guó)好來(lái)塢電影公司主要利用CAD技術(shù)構(gòu)造布景,可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)的手法設(shè)計(jì)出人工不可能做到的布景。這不僅能節(jié)省大量的人力、物力,降低電影的拍攝成本,而且還可以給觀眾造成一種新奇、古怪和難以想像的環(huán)境,獲得極大的票房收入。比如美國(guó)的星球大戰(zhàn)、外星人、侏羅紀(jì)公園等科幻片以及完全用三維計(jì)算機(jī)動(dòng)畫制作的影片玩具總動(dòng)員,都取得了極大的成功。轟動(dòng)全球的大片泰坦尼克應(yīng)用了大量的三維動(dòng)畫制作,用計(jì)算機(jī)真實(shí)地模擬了泰克尼克航行、沉船的全過(guò)程。此外,動(dòng)畫和廣告制作中也充分利用了計(jì)算機(jī)造型技術(shù),實(shí)質(zhì)上也是一種虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還被用于各種模擬器及景物的實(shí)時(shí)漫游、

7、娛樂(lè)游戲中。 近十年來(lái),在CIMS工程和CAD應(yīng)用工程的推動(dòng)下,我國(guó)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越普遍,越來(lái)越多的設(shè)計(jì)單位和企業(yè)采用這一技術(shù)來(lái)提高設(shè)計(jì)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和改善勞動(dòng)條件。目前,我國(guó)從國(guó)外引進(jìn)的CAD軟件有好幾十種,國(guó)內(nèi)的一些科研機(jī)構(gòu)、高校和軟件公司也都立足于國(guó)內(nèi),開發(fā)出了自己的CAD軟件,并投放市場(chǎng),我國(guó)的CAD技術(shù)應(yīng)用呈現(xiàn)出一片欣欣向榮的景象。CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 1、集成化集成化是CAD/CAM技術(shù)發(fā)展的一個(gè)最為顯著的趨勢(shì)。它是指把CAD、CAE、 CAPP、CAM以至PPC（生產(chǎn)計(jì)劃與控制）等各種功能不同的軟件有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，用統(tǒng)一的執(zhí)行控制程序來(lái)組織各種信息的提取、交換

8、、共享和處理，保證系統(tǒng)內(nèi)部信息流的暢通并協(xié)調(diào)各個(gè)系統(tǒng)有效地運(yùn)行。國(guó)內(nèi)外大量的經(jīng)驗(yàn)表明，CAD系統(tǒng)的效益往往不是從其本身，而是通過(guò)CAM和PPC系統(tǒng)體現(xiàn)出來(lái)；反過(guò)來(lái)，CAM系統(tǒng)如果沒有CAD系統(tǒng)的支持，花巨資引進(jìn)的設(shè)備往往很難得到有效地利用；PPC系統(tǒng)如果沒有CAD和CAM的支持，既得不到完整、及時(shí)和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)作為計(jì)劃的依據(jù)，訂出的計(jì)劃也較難貫徹執(zhí)行，所謂的生產(chǎn)計(jì)劃和控制將得不到實(shí)際效益。因此，人們著手將CAD、CAE、CAPP、CAM和PPC等系統(tǒng)有機(jī)地、統(tǒng)一地集成在一起，從而消除"自動(dòng)化孤島"，取得最佳的效益。2、網(wǎng)絡(luò)化21世紀(jì)網(wǎng)絡(luò)將全球化，制造業(yè)也將全球化，從獲取需求信

9、息，到產(chǎn)品分析設(shè)計(jì)、選購(gòu)原輔材料和零部件、進(jìn)行加工制造，直至營(yíng)銷，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程也將全球化。 CAD/CAM系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化能使設(shè)計(jì)人員對(duì)產(chǎn)品方案在費(fèi)用、流動(dòng)時(shí)間和功能上并行處理的并行化產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)；能提供產(chǎn)品、進(jìn)程和整個(gè)企業(yè)性能仿真、建模和分析技術(shù)的擬實(shí)制造系統(tǒng)；能開發(fā)自動(dòng)化系統(tǒng)，產(chǎn)生和優(yōu)化工作計(jì)劃和車間級(jí)控制，支持敏捷制造的制造計(jì)劃和控制應(yīng)用系統(tǒng)；對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中物流，能進(jìn)行管理的物料管理應(yīng)用系統(tǒng)等。3、智能化人工智能在CAD中的應(yīng)用主要集中在知識(shí)工程的引入，發(fā)展專家CAD系統(tǒng)。專家系統(tǒng)具有邏輯推理和決策判斷能力。它將許多實(shí)例和有關(guān)專業(yè)范圍內(nèi)的經(jīng)驗(yàn)、準(zhǔn)則結(jié)合在一起, 給設(shè)計(jì)者更全面，更可靠的指導(dǎo)。應(yīng)用這些實(shí)例和啟發(fā)準(zhǔn)則，根據(jù)設(shè)計(jì)的目標(biāo)不斷縮小探索的范圍，使問(wèn)題得到解決。結(jié)語(yǔ)綜觀先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展，可以看到，未來(lái)的