CADCAM技術最新發(fā)展與應用

1、CAD/CAM技術最新發(fā)展與應用摘要：本文主要介紹了CAD/CAM的最新發(fā)展、動態(tài)以及應用領域。通過分析現(xiàn)階段的現(xiàn)狀，展望了其發(fā)展趨勢。隨著計算機硬、軟件技術和其它科學技術的進步與發(fā)展，cadcam技術日趨完善，它的應用范圍也不斷擴大。今天的cadcam已廣泛應用于數(shù)值計算、工程繪圖、工程信息管理、生產(chǎn)控制等設計生產(chǎn)的全過程中。它的應用行業(yè)已遍及電子、機械、造船、航空、汽車、建筑、紡織、輕工及工程建設等。由于cadcam技術對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造，新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，勞動生產(chǎn)率的提高，市場競爭能力的增強產(chǎn)生巨大的影響，因此cadcam技術的發(fā)展與應用水平已成為衡量一個國家科學技術現(xiàn)代化和工業(yè)現(xiàn)代化的重要

2、標志之一，在一定程度上能反映出一個國家的綜合實力。世界cad/cam最新技術動態(tài)與產(chǎn)品開發(fā)CAD/CAM(計算機輔助設計及制造)技術產(chǎn)生于本世紀50年代后期發(fā)達國家的航空和軍事工 業(yè)中,隨著計算機軟硬件技術和計算機圖形學技術的發(fā)展而迅速成長起來。1989年美國國家工程科學院將CAD/CAM技術評為當代(1964-1989)十項最杰出的工程技術成就之一。三十幾年來CAD技術和系統(tǒng)有了飛速的發(fā)展,CAD/CAM的應用迅速普及。在工業(yè)發(fā)達國家,CAD/CAM技術的應用已迅速從軍事工業(yè)向民用工業(yè)擴展,由大型企業(yè)向中小企業(yè)推廣,由高技術領域的應用向日用家電、輕工產(chǎn)品的設計和制造中普及。而且這一技術正在從

3、發(fā)達國家"流向"發(fā)展中國家。 CAD是一個包括范圍很廣的概念,概括來說,CAD的設計對象有兩大類,一類是機械、電氣、電子、輕工和紡織產(chǎn)品；另一類是工程設計產(chǎn)品,即工程建筑,國外簡稱AEC(Architecture、Engineering和Construction)。而如今,CAD技術的應用范圍已經(jīng)延伸到藝術、電影、動畫、廣告和娛樂等領域,產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟及社會效益,有著廣泛的應用前景。 CAD在機械制造行業(yè)的應用最早,也最為廣泛。采用CAD技術進行產(chǎn)品設計不但可以使設計人員"甩掉圖板",更新傳統(tǒng)的設計思想,實現(xiàn)設計自動化,降低產(chǎn)品的成本,提高企業(yè)及其產(chǎn)品

4、在市場上的競爭能力；還可以使企業(yè)由原來的串行式作業(yè)轉變?yōu)椴⑿凶鳂I(yè),建立一種全新的設計和生產(chǎn)技術管理體制,縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期,提高勞動生產(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技術進行產(chǎn)品設計,而且投入大量的人力物力及資金進行CAD/CAM軟件的開發(fā),以保持自己技術上的領先地位和國際市場上的優(yōu)勢。 計算機輔助建筑設計(ComputerAidedArchitectureDesign,簡稱CAAD)是CAD在建筑方面的應用,它為建筑設計帶來了一場真正的革命。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技術已開始被廣為采用,這不但可以提

5、高設計質量,縮短工程周期,還可以節(jié)約2%至5%的建設投資,而近幾年來我國每年的基本建設投資都有幾千億元之多,如果全國大小近萬個工程設計單位都采用CAD技術,則可以大大提高基本建設的投資效益。 CAD技術還被用于輕紡及服裝行業(yè)中。以前我國紡織品及服裝的花樣設計、圖案的協(xié)調、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,而目前國際市場上對紡織品及服裝的要求是批量孝花色多、質量高、交貨要迅速,這使得我國紡織產(chǎn)品在國際市場上的競爭力不強。采用CAD技術以后,大大加快了我國紡織及服裝企業(yè)走向國際市場的步伐。 如今,CAD技術已進入到人們的日常生活中,在電影、動畫、廣告和娛樂等領域大顯

6、身手。電影拍攝中利用CAD技術已有十余年的歷史,美國好來塢電影公司主要利用CAD技術構造布景,可以利用虛擬現(xiàn)實的手法設計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。比如美國的星球大戰(zhàn)、外星人、侏羅紀公園等科幻片以及完全用三維計算機動畫制作的影片玩具總動員,都取得了極大的成功。轟動全球的大片泰坦尼克應用了大量的三維動畫制作,用計算機真實地模擬了泰克尼克航行、沉船的全過程。此外,動畫和廣告制作中也充分利用了計算機造型技術,實質上也是一種虛擬現(xiàn)實技術。虛擬現(xiàn)實技術還被用于各種模擬器及景物的實時漫游、

7、娛樂游戲中。 近十年來,在CIMS工程和CAD應用工程的推動下,我國計算機輔助設計技術應用越來越普遍,越來越多的設計單位和企業(yè)采用這一技術來提高設計效率、產(chǎn)品質量和改善勞動條件。目前,我國從國外引進的CAD軟件有好幾十種,國內的一些科研機構、高校和軟件公司也都立足于國內,開發(fā)出了自己的CAD軟件,并投放市場,我國的CAD技術應用呈現(xiàn)出一片欣欣向榮的景象。CAD/CAM技術的發(fā)展趨勢 1、集成化集成化是CAD/CAM技術發(fā)展的一個最為顯著的趨勢。它是指把CAD、CAE、 CAPP、CAM以至PPC（生產(chǎn)計劃與控制）等各種功能不同的軟件有機地結合起來，用統(tǒng)一的執(zhí)行控制程序來組織各種信息的提取、交換

8、、共享和處理，保證系統(tǒng)內部信息流的暢通并協(xié)調各個系統(tǒng)有效地運行。國內外大量的經(jīng)驗表明，CAD系統(tǒng)的效益往往不是從其本身，而是通過CAM和PPC系統(tǒng)體現(xiàn)出來；反過來，CAM系統(tǒng)如果沒有CAD系統(tǒng)的支持，花巨資引進的設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、及時和準確的數(shù)據(jù)作為計劃的依據(jù)，訂出的計劃也較難貫徹執(zhí)行，所謂的生產(chǎn)計劃和控制將得不到實際效益。因此，人們著手將CAD、CAE、CAPP、CAM和PPC等系統(tǒng)有機地、統(tǒng)一地集成在一起，從而消除"自動化孤島"，取得最佳的效益。2、網(wǎng)絡化21世紀網(wǎng)絡將全球化，制造業(yè)也將全球化，從獲取需求信

9、息，到產(chǎn)品分析設計、選購原輔材料和零部件、進行加工制造，直至營銷，整個生產(chǎn)過程也將全球化。 CAD/CAM系統(tǒng)的網(wǎng)絡化能使設計人員對產(chǎn)品方案在費用、流動時間和功能上并行處理的并行化產(chǎn)品設計應用系統(tǒng)；能提供產(chǎn)品、進程和整個企業(yè)性能仿真、建模和分析技術的擬實制造系統(tǒng)；能開發(fā)自動化系統(tǒng)，產(chǎn)生和優(yōu)化工作計劃和車間級控制，支持敏捷制造的制造計劃和控制應用系統(tǒng)；對生產(chǎn)過程中物流，能進行管理的物料管理應用系統(tǒng)等。3、智能化人工智能在CAD中的應用主要集中在知識工程的引入，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。它將許多實例和有關專業(yè)范圍內的經(jīng)驗、準則結合在一起, 給設計者更全面，更可靠的指導。應用這些實例和啟發(fā)準則，根據(jù)設計的目標不斷縮小探索的范圍，使問題得到解決。結語綜觀先進制造技術的發(fā)展，可以看到，未來的