郭建同

中國電子科技集團(tuán)公司第四十六研究所，中國·天津 300220

伴隨著中國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，中國計(jì)算機(jī)技術(shù)也得到了相應(yīng)的進(jìn)步，在大眾日常生活中CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用范圍非常廣泛。同時(shí)CAD/CAM 技術(shù)也對傳統(tǒng)設(shè)計(jì)和制造過程進(jìn)行了改變，能夠一定程度上推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長和技術(shù)的發(fā)展。機(jī)械設(shè)計(jì)和制造作為機(jī)械行業(yè)的重要內(nèi)容，能夠推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提升社會(huì)生產(chǎn)力，在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的過程中使用CAD/CAM 技術(shù)能夠縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，同時(shí)還能進(jìn)一步提升產(chǎn)品的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

CAD/CAM；機(jī)械設(shè)計(jì)；制造應(yīng)用

1 引言

伴隨著中國現(xiàn)代機(jī)械作業(yè)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)機(jī)械生產(chǎn)方式已經(jīng)無法滿足當(dāng)前的產(chǎn)品設(shè)計(jì)以及產(chǎn)品制造的需求，同時(shí)CAD/CAM 技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用也為機(jī)械制造業(yè)的革新和發(fā)展提供了契機(jī)。CAD/CAM 技術(shù)以其計(jì)算機(jī)軟硬件為實(shí)際基礎(chǔ)，同時(shí)也集合了曲面，二維，三維設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)編程等模擬功能，為零件設(shè)計(jì)的可視化提供了極大的便利。其次，絕大部分中小企業(yè)還沒有對CAD/CAM 技術(shù)引起足夠的重視，因此論文主要對CAD/CAM 技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用實(shí)際情況進(jìn)行了探究。

2 CAD/CAM技術(shù)的特點(diǎn)概述

當(dāng)前的CAD/CAM 技術(shù)也就是計(jì)算機(jī)輔助型設(shè)計(jì)，主要是基于計(jì)算機(jī)圖像設(shè)備為基礎(chǔ)，為設(shè)計(jì)工作和設(shè)計(jì)人員的工作開展提供相應(yīng)的支持。在進(jìn)行設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)需要借助計(jì)算機(jī)的輔助，針對一些不同的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算和分析，來保證應(yīng)用方案的最優(yōu)。設(shè)計(jì)工作大多都是從草圖繪制開始利用CAD/CAM 技術(shù)，設(shè)計(jì)人員可以使用計(jì)算機(jī)將設(shè)計(jì)草圖進(jìn)行轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化為工作流程圖，同時(shí)計(jì)算機(jī)可以對設(shè)計(jì)圖進(jìn)行運(yùn)行提供相關(guān)設(shè)計(jì)結(jié)果。設(shè)計(jì)人員可以在計(jì)算機(jī)內(nèi)部進(jìn)行修改，對圖形進(jìn)行實(shí)際操作，靈活的對設(shè)計(jì)圖內(nèi)部進(jìn)行編輯。

CAD/CAM 技術(shù)在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)置的時(shí)候分為幾個(gè)模塊，有初學(xué)者的學(xué)習(xí)模塊和熟練者的學(xué)習(xí)模塊。同時(shí)還有及時(shí)的幫扶功能，在工作人員進(jìn)行應(yīng)用和操作的過程中，能夠提升工作的便捷程度。CAD/CAM 系統(tǒng)具有完整性，功能模塊非常豐富，其中包括了圖形加工，數(shù)據(jù)編輯，三維繪制圖以及仿真模擬等等（如圖）。很多模塊都是以工程數(shù)據(jù)庫為支持，這也對系統(tǒng)底層數(shù)據(jù)的完整程度做出了保證，同時(shí)還支持信息共享，提升了設(shè)計(jì)和制造的效率。CAD 系統(tǒng)在實(shí)際設(shè)計(jì)層面有著非常明顯的優(yōu)勢，支持參數(shù)化設(shè)計(jì)能夠靈活的將二維圖紙和三維圖紙進(jìn)行轉(zhuǎn)換，這種設(shè)計(jì)類型體現(xiàn)為自動(dòng)設(shè)計(jì)和交換設(shè)計(jì)。自動(dòng)設(shè)計(jì)主要針對產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)固定較為標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品來進(jìn)行，但是這種自動(dòng)設(shè)計(jì)的靈活性相對較低，同時(shí)交換設(shè)計(jì)的靈活性相對較高，適用范圍較為廣泛，也可以在復(fù)雜性程度高的設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行應(yīng)用。CAM 技術(shù)關(guān)注的主要是產(chǎn)品的生產(chǎn)和制造問題對其提供了編程方法，在應(yīng)用的過程中可以對其進(jìn)行參數(shù)的設(shè)定，選擇控制軌跡，同時(shí)也支持計(jì)算機(jī)模擬仿真，能夠一定程度上推動(dòng)產(chǎn)品質(zhì)量的提升。

3 CAD/CAM 系統(tǒng)中的技術(shù)

在進(jìn)行CAD/CAM 技術(shù)使用的過程中，應(yīng)該對數(shù)據(jù)庫的作用進(jìn)行充分認(rèn)識(shí)，特別是伴隨著信息時(shí)代的不斷發(fā)展，信息的存儲(chǔ)量越來越大，CAM 數(shù)據(jù)庫可以對信息進(jìn)行及時(shí)確定，同時(shí)還可以對其進(jìn)行保存。在生產(chǎn)過程中提供較為重要的信息支撐，并且可以實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)控，為產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量和管理效率提供保證。數(shù)據(jù)程序編程完成之后，還需要進(jìn)行下一步的工作，對實(shí)際工作步驟和信息進(jìn)行錄入等等。進(jìn)行零部件加工的時(shí)候需要將零部件的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和保存，在生產(chǎn)過程中各個(gè)環(huán)節(jié)都要相互協(xié)作配合進(jìn)行各個(gè)部門需要依據(jù)調(diào)度程序來實(shí)施加工，更好的為產(chǎn)品生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。在進(jìn)行調(diào)度的過程中需要保證調(diào)度程度的有效性，并且還要對生產(chǎn)程序進(jìn)行及時(shí)接收，嚴(yán)格按照生產(chǎn)計(jì)劃實(shí)施。首先，生產(chǎn)過程中需要相關(guān)人員進(jìn)行及時(shí)監(jiān)督，針對零部件生產(chǎn)情況進(jìn)行監(jiān)督檢驗(yàn)，在不同數(shù)控機(jī)床運(yùn)行的過程中需要對其進(jìn)行監(jiān)督，對其中存在的問題進(jìn)行及時(shí)解決，將生產(chǎn)時(shí)間以及計(jì)劃時(shí)間進(jìn)行對比，對其中差異進(jìn)行了解并采取有效措施進(jìn)行彌補(bǔ)。還要對機(jī)床以及其他設(shè)備系統(tǒng)中存在的問題引起重視，及時(shí)定期對其保養(yǎng)和維修降低在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的損失，同時(shí)在機(jī)床生產(chǎn)中對其負(fù)荷進(jìn)行降低，有序的對其進(jìn)行排列。在零件得到程序確定的時(shí)候，可以將緩沖器中的數(shù)據(jù)信息傳送到數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)部門。

4 CAD/CAM 技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)加工中的應(yīng)用

4.1 在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

CAD/CAM 技術(shù)在發(fā)展的過程中，機(jī)械市場上也出現(xiàn)了越來越多的CAD/CAM 技術(shù)軟件，同時(shí)每種軟件都有其自身獨(dú)特的優(yōu)勢，也在各自領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮著非常重要的作用。實(shí)體建模能力和數(shù)控加工能力也屬于CAD/CAM 的關(guān)鍵能力之一，在實(shí)際機(jī)械制造的過程中，CAD/CAM 的建模能力也起到了非常重要的作用，CAD/CAM 軟件的使用可以進(jìn)一步促使產(chǎn)品生產(chǎn)效率的提升，降低生產(chǎn)設(shè)備的損壞程度，因此相關(guān)人員需要對其給予一定的重視[1]。

4.2 在零件建模中的應(yīng)用

機(jī)械零件生產(chǎn)是機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)該將其放在機(jī)械生產(chǎn)的重中之重。同時(shí)零件生產(chǎn)的建模設(shè)計(jì)還可以對零件特征進(jìn)行確定，在實(shí)施建模設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要對方法進(jìn)行合理選擇，更好的為最終零件設(shè)計(jì)生產(chǎn)要求符合程度做出保證。只有這樣才能進(jìn)一步促使零件與零件特征之間的層次性，工作人員不但要有專業(yè)的技術(shù)，還要有一定的生產(chǎn)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，將零件設(shè)計(jì)方法進(jìn)行綜合，使用更加合理的零件建模技巧，提升建模的靈活程度促使生產(chǎn)效率的提升，為生產(chǎn)質(zhì)量奠定基礎(chǔ)[2]。

4.3 在裝配件膜設(shè)計(jì)和加工中的應(yīng)用

機(jī)械設(shè)計(jì)制造的環(huán)節(jié)比較復(fù)雜，很多機(jī)械產(chǎn)品在生產(chǎn)的時(shí)候需要依靠零部件的組裝才能有效完成，在組裝完成之后才能形成一部完整的機(jī)器，更好的為機(jī)械生產(chǎn)的要求提供保障。在對機(jī)器組裝的時(shí)候需要讓零部件充分配合，還要注意零部件內(nèi)部的構(gòu)造，保證機(jī)器的層次性。這種裝配建模設(shè)計(jì)對機(jī)器制造有著很大的推動(dòng)性，在計(jì)算機(jī)中將設(shè)計(jì)和零部件進(jìn)行組合，能夠?qū)ρb配系統(tǒng)與零部件之間的關(guān)系進(jìn)行掌握，提升裝配效率。CAD/CAM 技術(shù)在機(jī)械制造加工中應(yīng)該針對產(chǎn)品加工和制造的相關(guān)程序進(jìn)行應(yīng)用，尤其是需要為機(jī)械設(shè)計(jì)師的工作的順利完成，做出保證。其次還應(yīng)該對工藝設(shè)計(jì)零部件加工數(shù)控編程等工作做好準(zhǔn)備，在實(shí)施工藝設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該對加工順序和相關(guān)方法進(jìn)行明確，提升零件加工過程中的安全程度和穩(wěn)定性。傳統(tǒng)加工方法需要工作人員具有專業(yè)能力和充足的經(jīng)驗(yàn)，也需要對機(jī)械工具進(jìn)行正確的使用，但是隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，工作人員對于機(jī)器加工的生產(chǎn)也可以提出更高的要求，不但要對加工周期進(jìn)行縮短，還要更好的為產(chǎn)品質(zhì)量奠定基礎(chǔ)，因此使用CAD/CAM 技術(shù)可以為機(jī)械制造的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量作出保障[3]。

5 結(jié)語

綜上所述，伴隨著中國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，CAD/CAM技術(shù)在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中也發(fā)揮著非常重要的作用，同時(shí)要將設(shè)計(jì)形式的實(shí)際要求納入到考慮范圍之內(nèi)。以技術(shù)形式作為基礎(chǔ)按照相應(yīng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行操作，在實(shí)際操作過程中需要對CAD/CAM 制圖設(shè)計(jì)的操作命令進(jìn)行熟悉，并使用相應(yīng)的方式，對操作命令進(jìn)行完成，不斷提升機(jī)械產(chǎn)品的繪圖速度。CAD/CAM 繪圖技術(shù)在機(jī)械產(chǎn)品制造和開發(fā)過程中屬于共性技術(shù)，能夠更好的推動(dòng)工作模式以及工作思想觀念的轉(zhuǎn)變，從而為機(jī)械工程和設(shè)計(jì)制造發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。