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cam技術(shù)應用（CAM技術(shù)應用與實例分析）

發(fā)布時間：2023-03-13 04:59:48 稿源：創(chuàng)意嶺閱讀： 55 問大家

大家好！今天讓創(chuàng)意嶺的小編來大家介紹下關(guān)于cam技術(shù)應用的問題，以下是小編對此問題的歸納整理，讓我們一起來看看吧。

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本文目錄:

1、CAD/CAM應用技術(shù)的內(nèi)容簡介
2、cad/cam技術(shù)在哪些領(lǐng)域中獲得了應用
3、國產(chǎn)cam軟件有哪些
4、CAD,CAM,CAE\R14的應用

cam技術(shù)應用（CAM技術(shù)應用與實例分析）

一、CAD/CAM應用技術(shù)的內(nèi)容簡介

《CAD/CAM應用技術(shù)(CAXA版)》采用CAXA制造工程師2006軟件，主要介紹了CAD/CAM基本技術(shù)、CAXA制造工程師造型技術(shù)、CAM技術(shù)基礎(chǔ)、CAXA制造工程師加工、CAXA數(shù)控車的造型與加工的基礎(chǔ)知識和使用技巧，以及其在實際制造加工中的應用實例，每章均附有實用型習題?！禖AD/CAM應用技術(shù)(CAXA版)》編寫完全貫徹夠用、實用的原則，突出應用性，以培養(yǎng)學生能力為主。

《CAD/CAM應用技術(shù)(CAXA版)》可作為高職高專的數(shù)控、機制、模具、機電、計算機輔助設(shè)計與制造等專業(yè)的教材，也可作為普通高等學校、成人教育相關(guān)專業(yè)教材及數(shù)控培訓教材。

二、cad/cam技術(shù)在哪些領(lǐng)域中獲得了應用

在機械制造，工程分析，流體設(shè)備等等領(lǐng)域運用很廣，現(xiàn)在可以說已經(jīng)在工業(yè)各個行業(yè)應用了。

三、國產(chǎn)cam軟件有哪些

國產(chǎn)cam軟件有：

1、中望3D

中望3D是三維CAD/CAM一體化平臺軟件，也是具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，集“曲面造型、實體建模、模具設(shè)計、裝配、鈑金、工程圖、2-5軸加工”等功能模塊于一體。

覆蓋產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)全流程的三維CAD/CAM軟件，廣泛應用于機械、模具、零部件等制造業(yè)領(lǐng)域，基于企業(yè)實際加工理念提供高效易用的CAM方案，滿足2軸到5軸的加工需求。

2、CAXA制造工程師

CAXA制造工程師是具有卓越工藝性的2-5軸數(shù)控編程CAM軟件，它能為數(shù)控加工提供從造型、設(shè)計到加工代碼生成、加工仿真、代碼校驗以及實體仿真等全面數(shù)控加工解決方案。

具有支持多CPU硬件平臺、多任務軌跡計算及管理、多加工參數(shù)選擇、多軸加工功能、多刀具類型支持、多軸實體仿真等六大先進綜合性能。

CAXA制造工程師高效易學，為數(shù)控加工行業(yè)提供了從造型、設(shè)計到加工代碼生成、加工仿真、代碼校驗等一體化的解決方案。

3、SINOVATION

SINOVATION是華天軟件自主版權(quán)三維CAD/CAM一體化的應用軟件系統(tǒng)，具有混合建模、參數(shù)化設(shè)計、直接建模、特征造型等功能。

產(chǎn)品設(shè)計動態(tài)導航、CAM加工技術(shù)、沖壓模具、注塑模具設(shè)計以及消失模設(shè)計加工、激光切割控制等專業(yè)技術(shù)幫助企業(yè)有效提高設(shè)計效率。

支持各種主流CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和用戶深層次專業(yè)開發(fā)。為機械用戶提供基本造型、復雜曲線曲面設(shè)計編輯、裝配、工程圖、三維標注、直接建模、鈑金模塊（試用）、接口程序（IGES，STEP、DXF/DWG），GB/QB標準件庫等功能。適用于汽車零部件、通用機械行業(yè)用戶產(chǎn)品及工藝裝備設(shè)計選用。

SINOVATION軟件是三維CAD/CAM一體化的應用軟件系統(tǒng)，該軟件具有最先進的混合型建模、參數(shù)化設(shè)計、豐富的特征造型功能。

提供了經(jīng)過業(yè)界驗證的具有國際先進水平的CAM加工，沖壓模具、注塑模具等應用技術(shù)。特別適合汽車、汽車零部件、機床、通用機械、模具及工藝裝備等行業(yè)的設(shè)計及加工應用。

4、CAM365

CAM365是望友自主研發(fā)的一款CAM類工業(yè)軟件，緊貼客戶需求，力求實用、便捷、友好、智能、高效。

性價比遠超CAM350/GC2000/GerbTool等軟件，另有多項創(chuàng)新功能。易學易用、覆蓋面廣，適用于電子制造業(yè)多個部門。

CAM365具有工藝難點審查、高效版本比對、鋼網(wǎng)開口快速創(chuàng)建等功能，自動、高效地解決了SMT工廠端CAM工具操作繁瑣、功能不實用的弊病。

四、CAD,CAM,CAE\R14的應用

CAD技術(shù)應用概況

CAD/CAM(計算機輔助設(shè)計及制造)技術(shù)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(shù)和計算機圖形學技術(shù)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(shù)評為當代(1964-1989)十項最杰出的工程技術(shù)成就之一。三十幾年來CAD技術(shù)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(shù)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(shù)領(lǐng)域的應用向日用家電、輕工產(chǎn)品的設(shè)計和制造中普及。而且這一技術(shù)正在從發(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(shè)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(shè)計產(chǎn)品，即工程建筑，國外簡稱AEC(Architecture、Engineering和Construction)。而如今，CAD技術(shù)的應用范圍已經(jīng)延伸到藝術(shù)、電影、動畫、廣告和娛樂等領(lǐng)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(shù)進行產(chǎn)品設(shè)計不但可以使設(shè)計人員'甩掉圖板'，更新傳統(tǒng)的設(shè)計思想，實現(xiàn)設(shè)計自動化，降低產(chǎn)品的成本，提高企業(yè)及其產(chǎn)品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(zhuǎn)變?yōu)椴⑿凶鳂I(yè)，建立一種全新的設(shè)計和生產(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)進行產(chǎn)品設(shè)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(shù)上的領(lǐng)先地位和國際市場上的優(yōu)勢。

計算機輔助建筑設(shè)計(ComputerAidedArchitectureDesign，簡稱CAAD)是CAD在建筑方面的應用，它為建筑設(shè)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(shù)已開始被廣為采用，這不但可以提高設(shè)計質(zhì)量，縮短工程周期，還可以節(jié)約2%至5%的建設(shè)投資，而近幾年來我國每年的基本建設(shè)投資都有幾千億元之多，如果全國大小近萬個工程設(shè)計單位都采用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。以前我國紡織品及服裝的花樣設(shè)計、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，而目前國際市場上對紡織品及服裝的要求是批量小、花色多、質(zhì)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(shù)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(shù)已進入到人們的日常生活中，在電影、動畫、廣告和娛樂等領(lǐng)域大顯身手。電影拍攝中利用CAD技術(shù)已有十余年的歷史，美國好來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)實的手法設(shè)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(shù)，實質(zhì)上也是一種虛擬現(xiàn)實技術(shù)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)還被用于各種模擬器及景物的實時漫游、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(shè)計技術(shù)應用越來越普遍，越來越多的設(shè)計單位和企業(yè)采用這一技術(shù)來提高設(shè)計效率、產(chǎn)品質(zhì)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(nèi)的一些科研機構(gòu)、高校和軟件公司也都立足于國內(nèi)，開發(fā)出了自己的CAD軟件，并投放市場，我國的CAD技術(shù)應用呈現(xiàn)出一片欣欣向榮的景象。

二、CAD/CAM領(lǐng)域的技術(shù)現(xiàn)狀

1.CAD技術(shù)的特點

CAD技術(shù)是一項綜合性的，集計算機圖形學、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)通訊等計算機及其他領(lǐng)域知識于一體的高新技術(shù)；是先進制造技術(shù)的重要組成部分；也是提高設(shè)計水平、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、增強行業(yè)競爭能力的一項關(guān)鍵技術(shù)。CAD技術(shù)的特點是涉及面廣而復雜、技術(shù)變化快、競爭激烈，而且投資大、風險高、產(chǎn)出高。現(xiàn)代有名的CAD/CAM軟件都是規(guī)模巨大、功能眾多、系統(tǒng)復雜，所以投資大、開發(fā)周期長，難以及時跟上硬件平臺和開發(fā)環(huán)境的迅速發(fā)展，以及廣大用戶需求的變化和不斷增長的要求。

2.CAD系統(tǒng)的硬件環(huán)境

當前CAD系統(tǒng)的硬件環(huán)境主要是工程工作站及個人計算機。工作站是具有高速的科學計算、豐富的圖形處理及靈活的窗口與網(wǎng)絡(luò)管理功能的交互式計算機系統(tǒng)，它一般具有32位或64位字長的中央處理器(CPU)，廣泛采用精簡指令(RISC)，超標量、超流水線及超長指令技術(shù)，具有Unix操作系統(tǒng)和X窗口管理系統(tǒng)，在一個分布式的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下運行。目前流行的工作站主要有：Sun公司的SPARCStation10工作站，美國惠普(HP)公司的HP-PA工作站，DEC公司的Alpha工作站，SGI工作站及IBM公司的RS/6000工作站。工作站雖然性能優(yōu)越，圖形處理速度快，但價格卻十分昂貴，這在當前一定程度上限制了CAD/CAM技術(shù)的推廣。

以前，個人計算機和工作站相比在計算、圖形、網(wǎng)絡(luò)及并行處理等方面均有較大的差別。個人計算機上運行的DOS及Windows等系統(tǒng)軟件在可靠性、安全性及效率等方面也不如工作站上的系統(tǒng)軟件。然而，隨著計算機硬件技術(shù)的飛速發(fā)展，個人計算機的計算能力、圖形處理能力的不斷提高和操作系統(tǒng)的逐漸完善，使其與專業(yè)RISC/Unix工作站的性能差距逐漸縮小。尤其是Intel的PentiumPro和PentiumⅡ芯片以及Microsoft的WindowsNT的發(fā)布，使得個人計算機在性能上完全具備了與中低檔工作站競爭的實力，加之個人計算機價格低廉，這使其在普及CAD應用中起到了工作站所不能代替的作用。

3.當今CAD/CAM領(lǐng)域的主流技術(shù)

(1)基礎(chǔ)造型技術(shù)(參數(shù)化設(shè)計、變量化設(shè)計及特征造型技術(shù))

在CAD技術(shù)發(fā)展的初期，CAD僅限于計算機輔助繪圖，隨著計算機軟、硬件技術(shù)的飛速發(fā)展，CAD技術(shù)才從二維平面繪圖發(fā)展到三維產(chǎn)品建模，隨之也就產(chǎn)生了三維線框造型、曲面造型以及實體造型技術(shù)。而如今參數(shù)化及變量化設(shè)計思想和特征造型則代表了當今CAD技術(shù)的發(fā)展方向。

傳統(tǒng)的CAD繪圖軟件都是用固定的尺寸值定義幾何元素，要進行圖面修改只有刪除原有的線條后重畫，而新產(chǎn)品的打樣設(shè)計不可避免的要進行多次的修改，進行零件形狀和尺寸的綜合協(xié)調(diào)、優(yōu)化，而且大多數(shù)設(shè)計工作都是在原有設(shè)計基礎(chǔ)上的改進。因此，新的CAD系統(tǒng)都增加了參數(shù)化和變量化設(shè)計模塊，使得產(chǎn)品的設(shè)計圖可以隨著某些結(jié)構(gòu)尺寸的修改和使用環(huán)境的變化而自動修改圖形，這可以減少大量的重復勞動，減輕設(shè)計工作量。

參數(shù)化設(shè)計一般是指設(shè)計對象的結(jié)構(gòu)形狀比較定型，可以用一組參數(shù)來約定尺寸關(guān)系，參數(shù)的求解較簡單，參數(shù)與設(shè)計對象的控制尺寸有顯式對應關(guān)系，設(shè)計結(jié)果的修改受尺寸驅(qū)動。生產(chǎn)中最常用的系列化標準件就是屬于這一類型。變量化設(shè)計(Variationaldesign)是指設(shè)計對象的修改需要更大的自由度，通過求解一組約束方程來確定產(chǎn)品的尺寸和形狀。約束方程可以是幾何關(guān)系，也可以是工程計算條件，設(shè)計結(jié)果的修改受到約束方程驅(qū)動。變量化設(shè)計允許尺寸欠約束的存在，這樣設(shè)計者便可以采用先形狀后尺寸的設(shè)計方式，將滿足設(shè)計要求的幾何形狀放在第一位而暫不用考慮尺寸細節(jié)，設(shè)計過程相對寬松。變量化設(shè)計可以用于公差分析、運動機構(gòu)協(xié)調(diào)、設(shè)計優(yōu)化、初步方案設(shè)計選型等，尤其在做概念設(shè)計時更顯得得心應手。

談到變量化設(shè)計，就不能不提及美國SDRC公司的VGX技術(shù)。VGX是VariationalGeometryExtended(超變量化幾何)的縮寫，是變量化技術(shù)發(fā)展的一個里程碑。它的思想最早體現(xiàn)在SDRC公司的軟件產(chǎn)品I-DEASMasterSeries第一版的變量化構(gòu)圖中。VGX技術(shù)為CAD軟件帶來了空前的易用性，設(shè)計人員可以非常直觀地、實時地進行產(chǎn)品三維幾何模型的操作和修改，而且只需在一個主模型中，就可以動態(tài)地捕捉設(shè)計、分析和制造的意圖并一氣呵成地進行操作。VGX技術(shù)極大地改進了交互操作的直觀性及可靠性，從而使CAD軟件更加易于使用，富有效率。

特征造型是CAD建模方法的一個新里程碑，它是在CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展和應用達到一定的水平，要求進一步提高生產(chǎn)組織的集成化和自動化程度的歷史進程中孕育成長起來的。過去的CAD技術(shù)從二維繪圖起步，經(jīng)歷了三維線框、曲面和實體造型發(fā)展階段，都是著眼于完善產(chǎn)品的幾何描述能力，亦即只描述了產(chǎn)品的幾何信息；而特征造型則是著眼于更好地表達產(chǎn)品完整的功能和生產(chǎn)管理信息，為建立產(chǎn)品的集成信息模型服務。特征(feature)在這里作為一個專業(yè)術(shù)語，兼有形狀和功能兩種屬性，它包括產(chǎn)品的特定幾何形狀、拓撲關(guān)系、典型功能、繪圖表示方法、制造技術(shù)和公差要求。特征造型技術(shù)使得產(chǎn)品的設(shè)計工作在更高的層次上進行，設(shè)計人員的操作對象不再是原始的線條和體素，而是產(chǎn)品的功能要素。特征的引用直接體現(xiàn)了設(shè)計意圖，使得建立的產(chǎn)品模型更容易為人理解和組織生產(chǎn)，為開發(fā)新一代的基于統(tǒng)一產(chǎn)品信息模型的CAD/CAPP/CAM集成系統(tǒng)創(chuàng)造了前提。

(2)CAD的數(shù)據(jù)交換格式及標準化(DXF格式、IGES格式及STEP標準)

隨著CAD技術(shù)的不斷發(fā)展和日益成熟以及各行業(yè)CAD應用的不斷深入，CAD標準化工作越來越顯示出了它的重要性。CAD標準化工作作為高新技術(shù)標準化的一部分，在CAD技術(shù)工作中占有很重要的位置，國家科委工業(yè)司和國家技術(shù)監(jiān)督局標準司于'八五'期間共同發(fā)布了《CAD通用技術(shù)規(guī)范》，規(guī)定了我國CAD技術(shù)各方面的標準，而其中CAD數(shù)據(jù)交換問題是CAD廣泛應用后各行業(yè)所面臨的重要問題。由于CAD數(shù)據(jù)的急劇膨脹，而不同的CAD系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)文件又采用不同的數(shù)據(jù)格式，甚至各個CAD系統(tǒng)中數(shù)據(jù)元素的類型也不盡相同，這種狀況潛在地阻礙了CAD技術(shù)的進一步應用和發(fā)展。所以，如何能使企業(yè)的CAD技術(shù)信息實現(xiàn)最大限度的共享并進行有效的管理是標準化所面臨的非常重要的課題。

目前，在微機和工作站上用于數(shù)據(jù)交換的圖形文件標準主要有：AutoCAD系統(tǒng)的DXF(DataExchangeFile)文件，美國標準IGES(InitialGraphicsExchangeSpecification即初始圖形交換規(guī)范)及國際標準STEP(StandardfortheExchangeofProductmodeldata)。其他一些較為重要的標準還有：在ESPRIT(歐洲信息技術(shù)研究與開發(fā)戰(zhàn)略規(guī)劃)資助下的CAD-I標準(僅限于有限元和外形數(shù)據(jù)信息)；德國的VDA-FS標準(主要用于汽車工業(yè))；法國的SET標準(主要應用于航空航天工業(yè))等等。

AutoCAD的DXF文件是具有專門格式的ASCII碼文本文件，它比較好讀，易于被其它程序處理，主要用于實現(xiàn)高級語言編寫的程序與AutoCAD系統(tǒng)的連接，或其他CAD系統(tǒng)與AutoCAD之間的圖形文件交換。由于AutoCAD在世界范圍內(nèi)的應用極為廣泛，已經(jīng)深入到各行各業(yè)之中，所以它的數(shù)據(jù)文件格式已經(jīng)成為一種事實上的工業(yè)標準。DXF圖形數(shù)據(jù)交換文件為推廣應用CAD/CAM技術(shù)提供了很大的便利，但由于DXF文件開發(fā)較早，從現(xiàn)在的目光來看，它當然存在很多的不足：它不能描述產(chǎn)品的完整幾何模型，難以進一步發(fā)展；其信息定義不完整，它僅保留了原有系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的幾何和部分屬性信息，而大量的拓撲信息已不復存在；其信息描述方面也有許多缺陷，致使一些信息量過分冗長；文件格式比較復雜，而且也不盡合理。所以，Autodesk公司近來強調(diào)了用二進制的DWG和網(wǎng)絡(luò)上的DWF格式作為它的數(shù)據(jù)傳輸標準，但二者的格式都不公開，因此很難再作為工業(yè)標準為其他CAD系統(tǒng)所利用。

IGES標準最早是ANSI于80年代初制定的，是建筑在波音公司CAD/CAM集成信息網(wǎng)絡(luò)、通用電氣公司的中心數(shù)據(jù)庫和其他各種數(shù)據(jù)交換格式之上。其最初版本僅限于描述工程圖紙的幾何圖形和注釋，隨后又將電氣、有限元、工廠設(shè)計和建筑設(shè)計納入其中。1988年6月公布的IGES4.0又吸收了ESP中的CSG(ConstructiveSolidGeometry，意譯為體素構(gòu)造法)和裝配模型，后經(jīng)擴充又收入了新的圖形表示法、三維管道模型以及對FEM(有限元模型)功能的改進。而B-rep(邊界表示法)模型則在IGES5.0中定義。然而，IGES在文件結(jié)構(gòu)中卻又不合理地定義了直接存取的指針系統(tǒng)。其在應用中暴露的主要問題有：

數(shù)據(jù)文件過大，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理時間過長；

某些幾何類型轉(zhuǎn)換不穩(wěn)定；

只注意了圖形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換而忽略了其他信息的轉(zhuǎn)換。

盡管如此，IGES仍然是目前為各國廣泛使用的事實上的國際標準數(shù)據(jù)交換格式，我國于1993年9月起將IGES3.0作為國家推薦標準。

產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)交換標準STEP是國際標準化組織(ISO)所屬技術(shù)委員會TC184(工業(yè)自動化系統(tǒng)技術(shù)委員會)下的“產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)外部表示”(ExternalRepresentationofProductModelData)分委員會SC4所制訂的國際統(tǒng)一CAD數(shù)據(jù)交換標準。所謂產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)是指為在覆蓋產(chǎn)品整個生命周期中的應用而全面定義的產(chǎn)品所有數(shù)據(jù)元素，它包括為進行設(shè)計、分析、制造、測試、檢驗和產(chǎn)品支持而全面定義的零部件或構(gòu)件所需的幾何、拓撲、公差、關(guān)系、屬性和性能等數(shù)據(jù)，另外，還可能包含一些和處理有關(guān)的數(shù)據(jù)。產(chǎn)品模型對于下達生產(chǎn)任務、直接質(zhì)量控制、測試和進行產(chǎn)品支持功能可以提供全面的信息。

STEP為產(chǎn)品在它的生命周期內(nèi)規(guī)定了惟一的描述和計算機可處理的信息表達形式。這種形式獨立于任何特定的計算機系統(tǒng)，并能保證在多種應用和不同系統(tǒng)中的一致性。這一標準還允許采用不同的實現(xiàn)技術(shù)，便于產(chǎn)品數(shù)據(jù)的存取、傳輸和歸檔。STEP標準是為CAD/CAM系統(tǒng)提供中性產(chǎn)品數(shù)據(jù)而開發(fā)的公共資源和應用模型，它涉及到了建筑、工程、結(jié)構(gòu)、機械、電氣、電子工程及船體結(jié)構(gòu)等無所不包的所有產(chǎn)品領(lǐng)域。在產(chǎn)品數(shù)據(jù)共享方面，STEP標準提供四個層次的實現(xiàn)方法：ASCII碼中性文件；訪問內(nèi)存結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的應用程序界面；共享數(shù)據(jù)庫以及共享知識庫。無疑，這將會給商業(yè)和制造業(yè)帶來一場大變革，而且STEP標準在下述幾個方面有著明顯的優(yōu)越性：一是經(jīng)濟效益顯著；二是數(shù)據(jù)范圍廣、精度高，通過應用協(xié)議消除了產(chǎn)品數(shù)據(jù)的二義性；三是易于集成，便于擴充；四是技術(shù)先進、層次清楚，分為通用資源(子標準40系列)、應用資源(子標準100系列)和應用協(xié)議(子標準200系列)三部分。如今，STEP標準已經(jīng)成為國際公認的CAD數(shù)據(jù)文件交換全球統(tǒng)一標準，許多國家都依據(jù)STEP標準制訂了相應的國家標準。我國STEP標準的制訂工作由CSBTSTC159/SC4完成，STEP標準在我國的對應標準號為GB16656。STEP標準存在的問題是整個體系極其龐大，標準的制訂過程進展緩慢，數(shù)據(jù)文件比IGES更大。目前商用CAD系統(tǒng)提供的STEP應用協(xié)議還只有AP203“配置控制設(shè)計”，內(nèi)容包括產(chǎn)品的配置管理、曲面和線框模型、實體模型的小平面邊界表示和曲面邊界表示等以及AP214“汽車機械設(shè)計過程的核心數(shù)據(jù)”兩種。

三、國內(nèi)CAD市場狀況及CAD/CAM主流軟件產(chǎn)品

1.概述

我國自60年代開始研究開發(fā)CAD軟件以來，經(jīng)過'六五'、'七五'、'八五'的成果積累，CAD軟件產(chǎn)業(yè)在建筑、石化、輕工、造船、機械、電子等行業(yè)，以及二維參數(shù)化繪圖、有限元分析、曲面造型和數(shù)控加工編程等方面都已經(jīng)初具規(guī)模，成績顯著，而其中建筑CAD軟件已經(jīng)在國內(nèi)占據(jù)統(tǒng)治地位，比較有名的有：中國建筑科學研究院的ABD建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備系列軟件及BICAD民用建筑結(jié)構(gòu)集成化CAD系統(tǒng)，還有它的PKPM系列建筑工程軟件以及北京華夏正邦科技有限公司的德賽建筑裝修軟件系列。我國目前推出的自主版權(quán)CAD軟件基本上都是微機版本，價格合適，而且符合我國設(shè)計人員的設(shè)計習慣，雖然與國外同類CAD軟件相比，在資金投入、商品化包裝以及企業(yè)的集團化規(guī)?；矫娲嬖谝欢ǖ牟罹?，但仍有著廣闊的市場前景和發(fā)展?jié)摿ΑＯ旅鎸δ壳皣鴥?nèi)市場上主要的CAD/CAM產(chǎn)品作一介紹。

2.引進的國外主要軟件

(1)AutoCAD及MDT

AutoCAD系統(tǒng)是美國Autodesk公司為微機開發(fā)的一個交互式繪圖軟件，它基本上是一個二維工程繪圖軟件，具有較強的繪圖、編輯、剖面線和圖案繪制、尺寸標注以及方便用戶的二次開發(fā)功能，也具有部分的三維作圖造型功能。它是目前世界上應用最廣的CAD軟件，占整個世界個人微機CAD/CAE/CAM軟件市場的37%左右，是諸多微機CAD軟件的佼佼者，把其他微機CAD軟件，如Cadkey、EagleCAD、CAD-Plan等等遠遠地拋在后面。如今AutoCAD已經(jīng)推出了R14版本，并且有中文化的最新版本面市。

MDT(MechanicalDesktop)是Autodesk公司在機械行業(yè)推出的基于參數(shù)化特征實體造型和曲面造型的微機CAD/CAM軟件，據(jù)稱目前已經(jīng)裝機2萬余套，MDT的用戶主要有：中國一汽集團、荷蘭菲利浦公司、德國西門子公司、日本東芝公司、美國休斯公司等等。

(2)Pro/Engineer

Pro/Engineer系統(tǒng)是美國參數(shù)技術(shù)公司(ParametricTechnologyCorporation簡稱PTC)的產(chǎn)品，它剛一面世(1988年)，就以其先進的參數(shù)化設(shè)計、基于特征設(shè)計的實體造型而深受用戶的歡迎，隨后各大CAD/CAM公司也紛紛推出了基于約束的參數(shù)化造型模塊。此外，Pro/Engineer一開始就建立在工作站上，使系統(tǒng)獨立于硬件，便于移植；該系統(tǒng)用戶界面簡潔，概念清晰，符合工程人員的設(shè)計思想與習慣。Pro/Engineer整個系統(tǒng)建立在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫上，具有完整而統(tǒng)一的模型，能將整個設(shè)計至生產(chǎn)過程集成在一起，它一共有20多個模塊供用戶選擇。基于以上原因，Pro/Engineer在最近幾年已成為三維機械設(shè)計領(lǐng)域里最富有魅力的系統(tǒng)，其銷售額和用戶群仍以最快的速度向前發(fā)展，而且PTC公司不久前又將Computervision(簡稱CV)公司收購于旗下，更加壯大了PTC的實力。

(3)I-DEASMasterSeries5

I-DEASMasterSeries是美國SDRC(StructuralDynamicsResearchCorporation)公司自1993年推出的新一代機械設(shè)計自動化軟件，也是SDRC公司在CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的旗艦產(chǎn)品，并以其高度一體化、功能強大、易學易用等特點而著稱。I-DEASMasterSeries5于今年6月20日在美國首次展示，其最大的突破在于VGX技術(shù)的面市，極大地改進了交互操作的直觀性和可靠性。另外，該版本還增強了復雜零件設(shè)計、高級曲面造型以及有限元建模和耐用性分析等模塊的功能。在我國，正式使用I-DEASMasterSeries軟件的用戶已經(jīng)超過400家，居于三維實體機械設(shè)計自動化軟件的主導地位。由于SDRC公司早期是以工程與結(jié)構(gòu)分析為主逐步發(fā)展起來的，所以工程分析是該公司的特長。SDRC公司近期還集中了優(yōu)勢力量大力加強數(shù)控加工功能的開發(fā)。

(4)CATIA

CATIA系統(tǒng)是法國達索(Dassault)飛機公司DassaultSystems工程部開發(fā)的產(chǎn)品。該系統(tǒng)是在CADAM系統(tǒng)(原由美國洛克希德公司開發(fā)，后并入美國IBM公司)基礎(chǔ)上擴充開發(fā)的，在CAD方面購買原CADAM系統(tǒng)的源程序，在加工方面則購買了有名的APT系統(tǒng)的源程序，并經(jīng)過幾年的努力，形成了商品化的系統(tǒng)。CATIA系統(tǒng)如今已經(jīng)發(fā)展為集成化的CAD/CAE/CAM系統(tǒng)，它具有統(tǒng)一的用戶界面、數(shù)據(jù)管理以及兼容的數(shù)據(jù)庫和應用程序接口，并擁有20多個獨立計價的模塊。該系統(tǒng)的工作環(huán)境是IBM主機以及RISC/6000工作站。如今CATIA系統(tǒng)在全世界30多個國家擁有近2000家用戶，美國波音飛機公司的波音777飛機便是其杰作之一。

(5)EUCLID

EUCLID軟件是法國MATRA公司信息部的產(chǎn)品，它是由法國國家科學研究中心為英法聯(lián)合研制的協(xié)和號超音速客機而開發(fā)的軟件。該軟件具有統(tǒng)一的面向?qū)ο蟮姆植际綌?shù)據(jù)庫，在三維實體、復雜曲面、二維圖形及有限元分析模型間不需作任何數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換工作。由于數(shù)據(jù)是彼此引用，而不是簡單的復制，所以用戶在修改某部分設(shè)計時，其他相關(guān)數(shù)據(jù)會自行更新。該軟件主要在SGI、DEC、Sun和HP工作站上運行，據(jù)稱現(xiàn)在近40個國家中有1200家以上的用戶，其主要用戶有：法國MATRA公司、雷諾汽車公司、YEMA公司，德國奔馳汽車公司、大眾/奧迪汽車公司，美國通用動力公司，日本Nissan汽車公司、NEC公司，瑞士OMEGA手表公司等。

(6)Unigraphics(UG)

UG起源于美國麥道(MD)公司的產(chǎn)品，1991年11月并入美國通用汽車公司EDS分部。如今EDS是全世界最大的信息技術(shù)(IT)服務公司，UG由其獨立子公司UnigraphicsSolutions開發(fā)。UG是一個集CAD、CAE和CAM于一體的機械工程輔助系統(tǒng)，適用于航空航天器、汽車、通用機械以及模具等的設(shè)計、分析及制造工程。該軟件可在HP、Sun、SGI等工作站上運行，自稱安裝總數(shù)近3萬臺。UG采用基于特征的實體造型，具有尺寸驅(qū)動編輯功能和統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)了CAD、CAE、CAM之間無數(shù)據(jù)交換的自由切換，它具有很強的數(shù)控加工能力，可以進行2軸～2.5軸、3軸～5軸聯(lián)動的復雜曲面加工和鏜銑。UG還提供了二次開發(fā)工具GRIP、UFUNG、ITK，允許用戶擴展UG的功能。UG自90年初進入中國市場，至今已裝機2000臺套左右。

(7)SolidWorks

SolidWorks是一套基于Windows的CAD/CAE/CAM/PDM桌面集成系統(tǒng)，是由美國SolidWorks公司于1995年11月研制開發(fā)的，其價格僅為工作站CAD系統(tǒng)的四分之一。該軟件采用自頂向下的設(shè)計方法，可動態(tài)模擬裝配過程，它采用基于特征的實體建模，自稱100%的參數(shù)化設(shè)計和100%的可修改性，同時具有中英文兩種界面可供選擇其先進的特征樹結(jié)構(gòu)使操作更加簡便和直觀。該軟件于1996年8月由生信國際有限公司正式引入中國，由于其基于Windows平臺，而且價格合理，在我國具有廣闊的市場前景。

3.國內(nèi)開發(fā)的主要軟件

(1)PICAD

PICAD系統(tǒng)及系列軟件是中科院凱思軟件集團及北京凱思博宏應用工程公司開發(fā)的具有自主版權(quán)的CAD軟件。該軟件具有智能化、參數(shù)化和較強的開放性，對特征點和特征坐標可自動捕捉及動態(tài)導航；系統(tǒng)提供局部圖形參數(shù)化、參數(shù)化圖素拼裝及可擴充的參數(shù)圖符庫；提供交互環(huán)境下的開放的二次開發(fā)工具，用戶可以任意增加功能或開發(fā)專業(yè)應用軟件。PICAD是國內(nèi)商品化最早、市場占有率最大的CAD支撐平臺及交互式工程繪圖系統(tǒng)，自從1991年推出中國第一個商品化的二維CAD系統(tǒng)以來，經(jīng)過幾年的發(fā)展，PICAD的用戶已經(jīng)遍及各行業(yè)及各省市，至1997年底裝機已近8000套。

(2)高華CAD

北京高華計算機有限公司是由清華大學和廣東科龍(容聲)集團聯(lián)合創(chuàng)建的高技術(shù)企業(yè)，其總部位于清華大學。高華CAD系列產(chǎn)品包括計算機輔助繪圖支撐系統(tǒng)GHDrafting、機械設(shè)計及繪圖系統(tǒng)GHMDS、工藝設(shè)計系統(tǒng)GHCAPP、三維幾何造型系統(tǒng)GHGEMS、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)GHPDMS及自動數(shù)控編程系統(tǒng)GHCAM。高華CAD也是基于參數(shù)化設(shè)計的CAD/CAE/CAM集成系統(tǒng)，是全國CAD應用工程的主推產(chǎn)品之一，其中GHGEMS5.0曾獲第二屆全國自主版權(quán)CAD支撐軟件評測第一名。如今，高華CAD軟件已為300多家大中型企業(yè)及科研院所采用，其裝機量據(jù)稱已經(jīng)超過一萬套。

(3)清華XTMCAD

清華XTMCAD是清華大學機械CAD中心和北京清華艾克斯特CIMS技術(shù)公司共同開發(fā)的基于Win95和AutoCADR12及R13二次開發(fā)的CAD軟件。它具有動態(tài)導航、參數(shù)化設(shè)計及圖庫建立與管理功能，還具有常用零件優(yōu)化設(shè)計、工藝模塊及工程圖紙管理等模塊。作為Autodesk注冊認可的軟件增值開發(fā)商，可直接得到Autodesk公司的技術(shù)支持，其優(yōu)勢體現(xiàn)在對CIMS工程支持數(shù)據(jù)的交換與共享上。

(4)開目CAD

開目CAD是華中理工大學機械學院開發(fā)的具有自主版權(quán)的基于微機平臺的CAD和圖紙管理軟件，它面向工程實際，模擬人的設(shè)計繪圖思路，操作簡便，機械繪圖效率比AutoCAD高得多。開目CAD支持多種幾何約束種類及多視圖同時驅(qū)動，具有局部參數(shù)化的功能，能夠處理設(shè)計中的過約束和欠約束的情況。開目CAD實現(xiàn)了CAD、CAPP、CAM的集成，適合我國設(shè)計人員的習慣，是全國CAD應用工程主推產(chǎn)品之一。

參考資料：http://www.xzcad.com/ns_detail.asp?id=7280&nowmenuid=46029&previd=0

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