計算機輔助技術應用論文

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一、概述

隨著計算機技術的迅速普及，計算機的應用已滲透到人們生產、生活的各個領域，CAD--計算機輔助設計、CAPP--計算機輔助工藝過程管理、CAM--計算機輔助制造、CAQ--計算機輔助質量管理統稱為CAX即計算機輔助技術，已為廣大工程技術人員所熟悉，CAX的應用水平不僅是衡量企業產品開發、設計、制造能力和技術先進性的重要標志，更進一步影響著企業在激烈的市場競爭中的生存空間和發展潛力。

對于許多企業和工程技術人員而言，CAX早已不是"舊時玉謝堂前燕",CG---計算機輔助繪圖的應用已深入人心，CG所實現的"甩圖板"固然是推動計算機輔助技術在工程技術開發領域應用所邁出的一步，但同時應當看到相對于真正意義上的產品CAD--CAD/CAE/CAM全面集成，AM--敏捷制造和CE---并行工程而言，無論在技術含量上，還是在預期經濟效益上這都只是第一步。因而，三維建模，智能化CAD以及PDMS---產品數據管理系統，乃至全系統集成等CAD的推進深入工作又站在一個全新的起跑線上，重新面臨著整體規劃、軟件選型、人員培訓、應用推廣等問題．

二、企業級"CAX"應用整體規劃

凡事預則立，不預則廢。CAX應用亦然。首要重點就是企業級的整體規劃，具體而言，包括時間、空間兩個方面。

在時間范疇上，企業CAX的應用、深化作為一項系統工程，決不能一哄而上、一蹴而就的，所以從實施之初就應當立足生產實際，結合企業發展大計，制定長期戰略，長計劃短安排，從CAD。CAM、PDM等系統的初步建立，逐步完善，到全面集成系統管理，步步為營，并依據各階段計劃落實情況和企業發展變化對計劃進行適當的修正。

在空間范疇上，由于產品設計開發部門、工藝設計部門乃至車間級工藝人員都是CAX企業應用的主體，故整體規劃工作必須立足現實情況，針對不同層次的應用部門，人員定位作出不同規劃。例如：設計開發部門考慮配備高、中端CAD/CAM集成系統（三維造型、有限元分析）；工藝部門、車間級CAD/CAM則可配備完整2D功能，簡單3D功能（裝配、自動編程）；若只允許檢索、查閱，甚至可以只配備模型圖檔瀏覽工具，但應當特別指出兩點：

1.各部門系統間數據、檔案應確定交換通暢，各系統無虛連接；

2.不論高、中、低端系統，也不論開發級規劃、車間級安排都應預先考慮對將來的入企業產品數據管理系統PDM的軌道是否會產生副面效應。

這里可舉軟件系統組合范例如下：

1、某模具廠，開發部門采用UG為CAD、CAM高端、SolidEdge為CAD中端；工藝部門以SolidEdgeOrigin3D為CAX平臺，MasterCAM為CAM中端；車間級人員僅允許查閱，故采用SolidEdgeOrigin+Viewer；

2、企業長期使用AutoCAD，規劃設計部門以MDT為開發平臺，工藝部門則采用AutoCAD/AutoCADLT，車間工藝員采用AutoCADLT/Viewer。

三、軟件選型

隨著計算機軟硬件技術的突飛猛進和CAX市場日益擴大，基于各種運行平臺、技術核心，定位于不同性能價位的CAD、CAM軟件百花齊放，性能及易用性更是長江后浪推前浪，令人眼花繚亂。對于以經濟效益為核心的企業而言，只有最適合于自身產品開發的軟件才是最有價值的，因此，選型必須立足于自身產品，離開這一基本點，任軟件技術先進，功能強大，終將淪為"雞肋"。

通常，CAD、CAM軟件的選型分以下幾個步驟：

1.立足產品，需求定位

對軟件的選型應切合實際，根據自身產品的特點、復雜程度、企業內部設備來明確需求定位，才不至于迷失于眾多CAD/CAM廠商的宣揚中。例如對于一家電產品廠而言，其CAX系統只要定位于產品設計，則它需要的是一個較強造型能力、裝配功能完善，工程出圖快捷的CAD系統，通常還應具備從頂向下的設計功能；對于產品呈系列化、改型頻繁的企業而言，對CAD系統的迫切要求則首先是具備強大參數化功能，甚至要求裝配的參數化，此外，造型（Modeling）--裝配（Assembly）--繪圖（Drafting）的全相關也是一個重點；對于注塑模生產廠家而言，模具型腔常有復雜曲面，且企業自行擁有數控銑床或加工中心，則在配備具有優良曲面操作能力和模具增強功能的三維CAD的同時，還須引入較強NC（數控）編程能力的CAD軟件，對于復雜注塑件，模具設計中流動分析常不可避免，這就要考慮Moldflow或C-Mold等CAE系統，當然，一個CAD/CAM/CAE一體的高端系統也可能是理想之選；又如某些企業產品在鈑金，管路上有所側重，他們對CAX的要求又迥然不同。

因而，任何一個CAD系統都不是全能的，針對不同產品和不同企業，不同單位要求不同，軟件選型考察側重點必然不同，因此，具體選型開始務必立足產品，明確：什么樣的系統才是本單位所期待的--即需求定位。

2.廣泛考察，多方研究

確定需求后，應對整個CAX市場做一全面調查，對軟件功能、技術優勢、廠商資歷等進行廣泛了解，在今天這樣一個信息時代，Internet盛極一時，這項工作不過是舉手之勞，可以查詢CAX軟件供應商、商站點來了解軟件資料、廠商概況、下載Demo演示信息，也可以上中立專業測試公司站點，查詢軟件評價報告，比較測評表，還可以登錄專業院校、研究機構、行業協會CAD方面BBS、聊天室,看看天南海北的用戶對各種CAX軟件的正面推崇、反面批駁，乃至唇槍舌戰的辯論，雖有可能失之偏頗，卻往往一針見血，切中要害，讓你了解到廠商提供資料以外的另外一面。當然，正面接觸軟件商以獲取書面資料、軟件演示版或技術人員現場介紹，都有助于對有關軟件的認識。除此外，咨詢專業人士、考察軟件用戶、參觀兄弟企業均對選型大有裨益。

由于選型之初已明確要求，經廣泛考察、多方研究后，即可初步擬訂幾種基本方案，通常這些方案在價位、技術優勢或運行環境上有所區別，但對企業需求均有可能較好滿足。

通常，許多企業傾向的主流軟件有：

流動分析CAE：Moldflow、C-mold等；

低端CAD：AutoCADKMCADCAXA電子圖板等；

中端CAD：MasterCAM、Cimatron、Powermill、SurfCAM等；

中端三維CAD：SolidEdge、Solidworks、AutodeskMechanicalDesktop等；

CAX集成化系統：ProEngineer、Unigraphics、I_DEAS等模塊化集成。

3.現場測試最終定型

針對基本方案的進一步篩選，不僅應大處著眼，更應細處著手。典型的做法是邀請軟件商到企業做現場測評，對各種方案的軟件功能進行詳細比較，以企業典型產品和復雜產品為案例，重點考慮以下因素：

a、技術功能指標：造型核心，組件技術，二維功能，三維功能，裝配功能等；

b、用戶界面指標：任何軟件的考評中，用戶界面都是一個重要指標，因為所有軟件的使用主體均為人，所以易用性不言而喻不可或缺；

c、開放擴展功能：文件轉換接口、二次開發能力、本地化國標化程度，此外豐富的三方支援常對軟件后繼擴展有重要影響；

d、價格定位--性能價格比；

e、服務水平：培訓、技術支持、版本更新、疑難解答，包含軟件商的發展能力。

通過綜合評價，軟件最終定型。

四、人員培訓

人才是企業的秘密武器，企業間的競爭，實質上人才的競爭。同樣CAD/CAM系統的運用，人才是關鍵，只有具有高度事業心和相當技術素質的人才，才能把CAX系統的性能充分發揮出來，為企業創造效益。

CAX技術是集計算機科學和工程學科相結合的綜合性學科，因此，該系統應用人員也應是具有計算機應用和工程專業知識相結合的綜合性人才，只有重視人才的培訓和知識更新，才能更好地適應日益發展的CAX技術的需要。人員培訓應由企業、軟件商、高等院校及科研院所等單位來承擔。

五、應用推廣

隨著CAD/CAM技術的應用日益廣泛，它在工程上的應用也越來越深入，它從根本上改變了傳統的手工設計以及用圖紙為介質驅動生產全過程技術管理模式，CAD技術把真實世界的物體轉變為數字化模型，以統一的數字化產品模型驅動產品生命全過程。

CAD/CAM系統的深入應用有以下幾方面：

1、并行工程

提倡群體的協同工作，采用并行方式處理產品及其相關過程，有效地縮短了生產周期，不受地區和國界的限制，借PED-電子化產品建模技術和PED--產品信息管理系統和網絡通訊等技術，實現國內外協作生產。

2、虛擬新產品開發

為新產品開發創造一個虛擬的環境，借助CAD的三維造型技術設計新產品，利用CAD可視化技術在屏幕上顯示出擬生產的新產品外型、色彩、結構。利用有限元分析對產品受力等情況進行分析。利用RPT--迅速成型技術繪出實物模型。

3、實現CIMS

CIMS--計算機集成制造技術，是用計算機通過信息實現現代化的生產制造，以求得企業的整體效益，是未來工廠的模式，它是在CAD/CAM技術、網絡、電子通訊、數據庫技術、車間自動化技術和現代化管理技術充分發展的基礎上實施的，它的實現可以為企業帶來極大的市場競爭能力和巨大的經濟效益。

六、結束語

CAX技術應用環境中，人員是關鍵，硬件是基礎，軟件是核心。

CAD/CAM就是產品從設計到制造全過程的信息集成和信息流自動化，CAX技術的應用將計算機的快速性、準確性及信息高度集成性和工程技術人員的創造思維、結合分析能力充分結合，從而大大縮短產品的設計、制造周期，提高產品的質量，增加企業的競爭能力，從根本上提高企業人員的技術素質，促使企業生產技術管理全面革新。

摘要:CAD/CAE/CAM技術的迅速發展正推動著制造業從產品設計制造到技術管理一系列深刻、全面、具有深遠意義的變革。CAD不僅僅是"甩圖板"已漸漸為人們所認識。本文從實用的角度討論了計算機輔助技術（CAX）深化應用中的諸如企業規劃，軟件選型、人員培訓、應用推廣等問題，對CAD／CAM軟件選型的方法和步驟作了重點介紹，力求具有實用性、先進性、科學性。

關鍵詞:CADCAMCAX應用

參考文獻

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