計算機輔助設(shè)計cad

1、計算機輔助設(shè)計cad計算機輔助設(shè)計cad二維和三維軟件能通過確定設(shè)計、工程和制造各階段的影響因素, 模擬真實環(huán)境自動繪制圖像，這不僅節(jié)省時間和成本，還能為工程 師提供比手繪更精確的可視化圖像。此外，CAD軟件開發(fā)商還在努力使軟件更易上手，便于工程師在 幾周內(nèi)精通CAD軟件。現(xiàn)在，使用CAD軟件更是工程師在制造、工 程、維修等領(lǐng)域從事工程工作時的必備技能。近十年來，隨著越來 越多的快速成形和工裝設(shè)備的發(fā)展，以及新型輕質(zhì)材料的日趨流行, CAD軟件在航空航天制造領(lǐng)域得到了穩(wěn)步發(fā)展。一、市場現(xiàn)狀當前，CAD市場的收入超過70億美元，為航空航天業(yè)提供CAD 解決方案的最大供應(yīng)商主要有美國的Autode

2、sk和PTC、德國的西門 子和法國的達索系統(tǒng)公司，其中最受歡迎的是達索系統(tǒng)的CATIA產(chǎn) 品。該產(chǎn)品集CAD、計算機輔助制造(CAM)、計算機輔助工程(CAE) 功能于一體。CAM利用設(shè)計數(shù)據(jù)控制自動化加工，CAE可用于測試材 料強度和疲勞壽命等特性。另一款流行的軟件是達索系統(tǒng)的SolidWorks,它最初起源于美 國，后于1997年被達索系統(tǒng)收購。SolidWorks具有廣泛的用戶群, 包括Taylor-Deal航空(TDA)維修企業(yè)和航電制造商EAD宇航等。達 索系統(tǒng)公司認為CAD軟件在功能擴展上己經(jīng)發(fā)生了很大的變化，遠 遠超越了簡單的設(shè)計、建模，而是涵蓋了機械、電氣、校驗和數(shù)據(jù) 管理等多

3、個方面。二、適用于維修企業(yè)的軟件眾所周知，CAD軟件已經(jīng)幫助飛機制造商大幅提升了制造能力， 而今在飛機設(shè)計階段也逐漸開始考慮維修性。達索系統(tǒng)公司認為， 近年來最大的發(fā)展趨勢是重視擴大下游工程，即產(chǎn)品全壽命周期中的工程活動，也被稱為“軟性制造”。重視下游工程包括技術(shù)出版 物出版、相關(guān)檢測、基于模型的定義和企業(yè)相關(guān)軟件，以及維修手 冊的編寫等。因為CAD軟件可以為設(shè)計工程師和負責(zé)開發(fā)維修手冊的' 工程師 提供協(xié)同環(huán)境。即設(shè)計工程師應(yīng)在設(shè)計零件和組件的同時開發(fā)維修 服務(wù)手冊，并與通過SolidWorks, Catia或其他CAD軟件包導(dǎo)出的 資源文檔實現(xiàn)自動鏈接。這樣除了能夠更快速生成手冊，

4、還能使技 術(shù)出版物的編寫部門與設(shè)計工程部門保持持久關(guān)聯(lián)，從而保證手冊 更新升級的及時性和手冊的準確性。通常維修企業(yè)也可以使用CAD和CAM軟件開發(fā)能夠更快速、高效 地更換損傷部件的程序。目前，很多CAD軟件供應(yīng)商認為飛機維修 業(yè)是其未來業(yè)務(wù)增長的主要市場之一。但維修企業(yè)也有些特殊性， 其對于成本非常敏感，并且在多個項目并行時更愿意尋求相關(guān)解決 方案。對此，軟件供應(yīng)商為維修企業(yè)推出許多術(shù)語類桌面訂閱軟件, 允許用戶根據(jù)需要在規(guī)定時間內(nèi)購買更多的訂閱服務(wù)。三、產(chǎn)品壽命管理解決辦法除了 CAM和CAE之外，CAD的另一分支是產(chǎn)品壽命管理(PLM), 即將材料費、維修手冊數(shù)據(jù)、適航指令、服務(wù)通告等文檔

5、與三維建 模軟件相結(jié)合形成一種新軟件。雖然PLM是從CAD演變而來的，但 它是涵蓋了從飛機的設(shè)計階段到飛機營銷階段整個過程的一種軟件 系統(tǒng)。西門子公司自2007年收購UG(UnigraphicsNX)解決方案以來， 其PLM軟件現(xiàn)己在市場上突顯優(yōu)勢。UG軟件最初是由美國飛機制造 商麥道公司于上世紀70年代開發(fā)的，俄羅斯蘇霍伊飛機公司曾將其 用于蘇霍伊“超級噴氣” 100的機身設(shè)計中。西門子認為，制造商在早期設(shè)計階段就考慮了零部件的可維修性, 這使維修企業(yè)受益良多。例如，設(shè)計人員必須確保發(fā)動機維修人員 能夠訪問到其維修所需的所有相關(guān)數(shù)據(jù)。而且通過軟件在虛擬環(huán)境 中模擬人機交互，可判斷真實工作環(huán)境

6、下工程師能否接近某個部件、 能否輕松地將其修復(fù)或更換。也就是說，通過PLM軟件用戶能夠在早期階段了解到是否可以在不拆卸整臺發(fā)動機的情況下實際接近這 部分組件，提供一個認證預(yù)演。盡管這并不能取代實際的認證過程, 但是客戶可以利用這些信息證明其飛機通過了系統(tǒng)測試。四、新趨勢在下一代飛機的制造中越來越多地采用了復(fù)合材料，致使CAD軟 件供應(yīng)商也在調(diào)整其解決方案。因為復(fù)合材料機身與傳統(tǒng)機身在強 度、剛度、特性和工藝性上有明顯不同，其機身修復(fù)就截然不同， 所以對軟件中的仿真工具也要求不斷增多，而且需要將CAE集成于 CAD軟件包中，幫助制造商和維修企業(yè)完成最好的設(shè)計和準確地測 試復(fù)合材料部件性能。隨著軟

7、件供應(yīng)商逐步擴大CAD軟件的功能范圍，軟件的性能和可 訪問性的局限性日趨突顯。例如，考慮波音777等大組件的數(shù)字化 設(shè)計時，由于該結(jié)構(gòu)包含了 300多萬個部件，所以當用戶執(zhí)行打開 文件或保存信息等操作時，CAD軟件的運行速度比設(shè)計單個部件或 由100個部件組成的組件更慢。五、應(yīng)用優(yōu)點通常，CAD軟件升級的障礙是其可用性和升級成本，特別是對于 一些規(guī)模小的公司而言這一問題尤為嚴重。不過近年來這一問題已 開始有所解決。例如，軟件的授權(quán)模式除了傳統(tǒng)的固定價格購買模 式，還引入了訂閱模式，為用戶提供租用軟件或“按需支付”合同 兩種選項，價格范圍從幾百美元到5000美元不等。CAD軟件能為航空制造商或維

8、修企業(yè)帶來實實在在的投資回報， 被認為是CAD軟件的主要優(yōu)點之一。全球知名咨詢公司TechNavio 認為，通過使用CAD軟件能夠降低近80%的設(shè)計和研發(fā)成本。但到底哪種CAD軟件最合適于自身的需求，這是一個挑戰(zhàn)。按照 經(jīng)驗，許多公司會選擇一個主CAD軟件平臺，可能是SolidWorks、 NX或Creo中的任何一個，然后再選擇一些其他輔助軟件平臺。甚 至可能是將CAD軟件與公司其他系統(tǒng)相連，如與PLM相連，直接開 展從模擬到材料測試等一整套工作。云計算的出現(xiàn)大大影響了 CAD的發(fā)展。由于云計算使用戶能夠創(chuàng) 建適用于移動辦公人員的私有云和適用于遠程訪問的云應(yīng)用。所以 預(yù)計在未來幾年內(nèi)，云計算將進一步影響CAD的發(fā)展，并且這也會 影響維修企業(yè)對CAD及相關(guān)程序的使用方式。例如，在進行材料審查時，必須快速分析部件并判斷其適航性， 但是有些計算工具需要12小時才能完成，但如果利用云端的10臺、 20臺甚至100臺計算機則可在1、2分鐘內(nèi)得出結(jié)論。另一方面，對于航空制造商而言C