CAD_CAE_CAM技术的发展与展望_王定标

《三维CAD技术研究进展及其发展趋势综述》篇一一、引言随着科技的飞速发展，三维CAD（计算机辅助设计）技术已成为现代工业设计、制造和研发领域中不可或缺的重要工具。

三维CAD技术以其强大的建模、分析和优化功能，极大地提高了产品设计、开发和制造的效率和精度。

本文将就三维CAD技术的研究进展及其发展趋势进行综述。

二、三维CAD技术研究进展1. 技术发展三维CAD技术的进步主要体现在建模精度、系统性能和功能拓展等方面。

随着计算机硬件性能的提升，三维CAD软件在处理复杂模型和大规模数据时更加高效，同时，其建模精度和渲染效果也在不断提高。

此外，云计算、大数据等新兴技术的引入，使得三维CAD技术具备了更强的数据处理和分析能力。

2. 关键技术突破（1）智能建模技术：通过引入人工智能、机器学习等技术，实现模型的自动生成、优化和调整，提高了设计效率。

（2）虚拟现实与增强现实技术：将三维CAD技术与虚拟现实、增强现实技术相结合，实现产品的虚拟展示和交互设计，提高了设计的真实感和用户体验。

（3）参数化设计技术：通过建立参数化模型，实现设计的快速修改和优化，提高了设计的灵活性和可维护性。

3. 应用领域拓展三维CAD技术的应用领域不断拓展，已从传统的机械、建筑、电子等领域扩展到航空航天、汽车、船舶等高端制造领域。

同时，其在医疗、能源、环保等领域的应用也在逐步拓展。

三、三维CAD技术的发展趋势1. 智能化发展未来，三维CAD技术将更加注重智能化发展，通过引入人工智能、机器学习等技术，实现设计的自动化、智能化和个性化。

同时，大数据和云计算等技术的引入将进一步提高三维CAD技术的数据处理和分析能力。

2. 虚拟与现实融合随着虚拟现实、增强现实等技术的发展，三维CAD技术将更加注重与这些技术的融合，实现产品的虚拟展示、交互设计和仿真分析等。

这将进一步提高设计的真实感和用户体验。

3. 多领域交叉融合未来，三维CAD技术将更加注重与多领域的交叉融合，如与物联网、大数据、人工智能等技术的结合，实现产品的智能化设计和制造。

CAD/CAM的发展及前景院系：工学院专业：机械设计制造及其自动化班级： 10机电三班姓名： ******* 0学号： 00000000000000CAD/CAM的发展及前景摘要：随着社会的发展用户对各类产品的质量、产品更新换代的速度，以及产品设计、制造到投放市场的周期都提出了越来越高的要求。

为了适应这种瞬息万变的市场要求，则要求生产更具有柔韧性，显然传统的生产方法已经无法满足。

C AD/C AM就这样应运而生。

关键词：市场要求、柔韧性、C AD/C AM一、CAD/CAM的发展史1.1 C AD(C omput er Aided Desi gn）诞生于60年代，是美国麻省理工大学提出了交互式图形学的研究计划，由于当时硬件设施的昂贵，只有美国通用汽车公司和美国波音航空公司使用自行开发的交互式绘图系统。

70年代，小型计算机费用下降，美国工业界才开始广泛使用交互式绘图系统。

80年代，由于PC机的应用，C AD得以迅速发展，出现了专门从事C AD系统开发的公司。

当时VER SA C AD是专业的C AD制作公司，所开发的CAD软件功能强大，但由于其价格昂贵，故不能普遍应用。

而当时的Aut o d esk 公司是一个仅有员工数人的小公司，其开发的CAD系统虽然功能有限，但因其可免费拷贝，故在社会得以广泛应用。

同时，由于该系统的开放性，该CAD软件升级迅速。

1.2 C AM(com put er Ai ded M anufact uring计算机辅助制造)：利用计算机来进行生产设备管理控制和操作的过程。

它输入信息是零件的工艺路线和工序内容，输出信息是刀具加工时的运动轨迹(刀位文件)和数控程序。

C AM的核心是计算机数值控制，是将计算机应用于制造生产过程的过程或系统。

1952年美国麻省理工学院首先研制成数控铣床。

数控的特征是由编码在穿孔纸带上的程序指令来控制机床。

此后发展了一系列的数控机床，包括称为“加工中心”的多功能机床，能从刀库中自动换刀和自动转换工作位置，能连续完成锐、钻、饺、攻丝等多道计算机辅助制造发展工序，这些都是通过程序指令控制运作的，只要改变程序指令就可改变加工过程，数控的这种加工灵活性称之为“柔性”。

CAD-CAM软件的发展现状、趋势与国产替代策略探究CAD/CAM软件的发展现状、趋势与国产替代策略探究随着信息技术的飞速发展，CAD/CAM软件（计算机辅助设计/计算机辅助制造软件）在制造业中起到了至关重要的作用。

CAD软件帮助设计师在电脑上创建三维模型和二维草图，而CAM软件则将这些设计转化为机器可识别的代码，实现自动化的加工和制造过程。

CAD/CAM软件的发展现状和趋势对于制造业的转型升级具有重要意义，而国产替代策略在这个过程中是至关重要的一环。

目前，国际上一些知名的CAD/CAM软件供应商包括Autodesk、Dassault Systemes、PTC以及Siemens等。

这些公司以其在软件设计和工业制造领域的专业经验，提供了各种功能强大的CAD/CAM软件。

然而，这些软件大多数是由外国公司研发，并且价格较高，对于中国制造业企业来说有一定的门槛。

因此，中国需要发展和探索国产CAD/CAM软件，以满足不同行业的需求。

在CAD软件方面，目前国内已经涌现出一些优秀的国产软件，如中望、亿法软件等，它们具有良好的用户界面和广泛的应用领域，不断提高着设计效率和质量。

随着人工智能和深度学习等技术的应用，国产CAD软件正越来越智能化。

未来，国产CAD软件将会进一步改善图形处理能力，加强与其他软件的集成，以及更好地面向移动端的开发，使设计过程更加高效和便捷。

而在CAM软件方面，国内仍然相对滞后。

这可能与国内制造业的特点有关，大多数企业仍然采用传统的加工方式。

然而，随着智能制造的发展，自动化和柔性化生产越来越受到重视，CAM软件的需求也将日益增长。

因此，国内的CAD/CAM软件开发者需要关注这个潜在市场，并提供定制化和智能化的解决方案。

在国产CAD/CAM软件的发展过程中，我们需要解决一些关键问题。

首先，我们需要加强与制造业企业的合作，深入了解他们的需求，并将这些需求转化为软件功能的设计。

其次，我们需要提高软件的稳定性和可靠性，确保其能够在复杂的生产环境中运行。

CAM技术简述及发展摘要：CAM技术以计算机及周边设备和系统软件为基础，其特点是将人的创造能力和计算审的高速运算能力、巨大存储能力和逻辑判断能力有审地结合起来CAM技术随着Internet/Intranet网络和并行高性能计算及事务处理的普及，使奢地、协同、虚拟设计及实时仿真技术在CAD/ CAM中得到了广泛应用。

CAD/CAM技术的迅猛发展,软件、硬件水平的进一步完善,为机械提供了强有力的技术支持,为企业的产品设计、制造和生产水平的发展带来了质的飞跃,已经成为现代企业信息化、集成化、网络化的最优选择。

关键词：CAM技术 CAD/CAM 发展趋势发展平台一、CAM简述CAM(computer Aided Manufacturing，计算机辅助制造)：利用计算机来进行生产设备管理控制和操作的过程。

它输入信息是零件的工艺路线和工序内容，输出信息是刀具加工时的运动轨迹(刀位文件)和数控程序。

CAM有狭义和广义的两个概念。

CAM的狭义概念指的是从产品设计到加工制造之间的一切生产准备活动，它包括CAPP、NC编程、工时定额的计算、生产计划的制订、资源需求计划的制订等。

这是最初CAM系统的狭义概念。

到今天，CAM的狭义概念甚至更进一步缩小为NC编程的同义词。

CAPP已被作为一个专门的子系统，而工时定额的计算、生产计划的制订、资源需求计划的制订的制订则划分给MRPⅡ/ERP系统来完成。

CAM的广义概念包括的内容则多得多，除了上述CAM狭义定义所包含的所有内容外，它还包括制造活动中与物流有关的所有过程（加工、装配、检验、存贮、输送）的监视、控制和管理。

二、CAM的构成及主要功能目前比较成熟的CAM系统主要以两种形式实现CAM系统集成：一体化的CAD/CAM系统（如：UGII、Euclid、Pro/ENGINEER等）和相对独立的CAM系统。

前者以内部统一的数据格式直接从CAD系统获取产品几何模型，而后者主要通过中性文件从其它CAD系统获取产品几何模型。

我国模具CAD／CAE／CAM／PDM发展现状及发展建议专稿《电加工与模具),2010年增刊我国模具C/CPDM发展现状及发展建议中国模协技术委员会李德群(执笔)中图分类号:TG76,TP391.7文献标识码:A文章编号:1009—279X(2010)SO～0041—041我国模具.PDM发展现状模具cAD/CAE/CAM是改造传统模具生产方式的关键技术,是一项高科技,高效益的系统工程.它以计算机软件的形式,为企业提供一种有效的辅助工具,使工程技术人员借助于计算机对产品性能,模具结构,成形工艺,数控加工及生产管理进行设计和优化.模具CAD/CAE/CAM技术能显着缩短模具设计与制造周期,降低生产成本和提高产品质量已成为模具界的共识.随着CAM/CAE软件及其他应用软件的普及应用,计算机产生的各种类型,格式各异的数据资料,如市场分析报告,产品设计信息,加工图纸,零件加工工艺,数控加工程序清单,仿真测试结果分析及各种说明书等,迅速增加.如何有效管理这些异构数据资料成为了企业面临的一大难题.PDM系统作为一个信息沟通平台,可对企业的各种产品及其相关数据进行统一管理,并在产品整个的开发过程中协助管理者对开发过程进行有效控制和管理.与此同时,设计人员在产品生命周期内的各个环节与产品过程相关的各个地方均能及时,准确地获取产品的相关信息,并对产品数据进行一定权限范围内的操作.这种产品数据的高度集成和共享,使得新产品的开发时间和成本大为缩减."十一五"期间,我国模具cAD/CAE/cAM/PDM技术取得了长足的进步,具体表现在以下几个方面:(1)开发出具有自主知识产权的系列CAD/CAM/CAE品牌软件华天软件,中创软件与日本最大的CAD/CAM收稿日期:2009～12—10作者简介:李德群,男,1945年生,华中科技大学材料学院教授,中国模协技术委员会副主任兼cAD/cAM技术部主任.软件公司UEL合作,结合El本工业界最佳实践,采取引进,消化,吸收,再创新的方式,开发完成具有中国自主知识产权的三维CAD/CAM软件SINOV A—T10NV1.0.这标志着我国在三维CAD/CAM软件研发领域实现了重大突破.SINOV ATlON软件是三维CAD/CAM一体化的应用软件系统,该软件具有最先进的混合型建模,参数化设计,丰富的特征造型功能.提供了经过业界验证的具有国际先进水平的CAM加工,冲压模具,注塑模具等应用技术.特别适合汽车,汽车零部件,机床,通用机械,模具及工艺装备等行业的设计及加工应用.SINOV A—TION冲压模具设计解决方案为专业设计人员提供了一套经过业界验证的CAD解决方案组合,包括高效的冲压工艺设计,精确的冲压回弹补偿和专业的冲压模具结构设计等功能.SINOV ATION注塑模设计与加工解决方案是根据注塑模具设计,制造经验,将产品成形工艺与工程分析软件相结合,开发的适用于注塑模具设计专用的软件包.方案以三维参数化建模CAD软件为基础,涵盖了从零件设计,分析,自动分模创建模具,电极设计,工程图创建等整个过程,体现出高品质,灵活,高效的设计理念,为注塑模具设计工作提供了专业的技术应用平台. CAXA系列化软件在开发自主知识产权的知名品牌的道路上不断取得新成果,如新一代集成软件CAxA V5PLM首次将成熟的2D,3D,CAPP,MPM和DDM技术在统一的数据模型基础上进行整合, 覆盖了从概念设计,详细设计,工艺流程到生产制造管理的各个环节,并通过数字化仿真帮助企业优化产品设计和生产制造的整个过程.上海模具CAD国家工程研究中心在国内较早地开始了基于知识的工程技术(KBE)研究,在塑性成形和模具设计知识的获取与表示,知识的推理机制,知识的集成与管理以及知识的发现等KBE关键--———41?———《电加工与模具)2010年增刊专稿技术上进行了行之有效的研究,形成了适用于不同行业,不同类型KBE系统的一整套开发思路及相关的KBE应用软件.华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室开发的注塑成形模拟软件"华塑CAE",铸造成形模拟软件"华铸CAE"和板料成形模拟软件"FAS—TAMP"又有新发展.目前研究的重点是微宏观分析相结合,数值计算和人工智能相结合,目标是将模拟软件由传统的被动式计算工具提升为主动式优化系统.随着应用的不断深入和广泛,系列化模拟软件华塑CAE,华铸CAE和FASTAMP已成为我国模具行业具有自主知识产权的主导技术和知名品牌.湖南大学以先进冲压CAE技术为突破口,开发出一套包括冲压工艺设计和汽车覆盖件模具设计和制造的系列化软件.其冲压仿真CAE自动建模系统CADEM一工能利用模具表面数控轨迹数据作为网格生成的几何数据源,使建模效率成倍提高,对于汽车覆盖件成形,在同样精度下可使仿真模型网格单元减少近20%～40%.冲压仿真CAE系统CADEM—II采用先进的理论和算法,在保证冲压件大变形计算精度的前提下显着地提高了分析速度. 冲压工艺分析与设计系统CADEM一Ⅲ采用壳体失稳理论预测覆盖件成形中的起皱趋势,采用基于仿真的毛坯反算技术,实现了复杂零件的毛坯形状和尺寸的迭代反求.(2)广泛采用了CAD/CAE/CAM技术并在应用中取得了显着效益其中最大的技术进步无疑是三维CAD方面的重大突破.一汽模具,天汽模,东风模具,福田潍坊模具等企业的三维CAD普及率达到100%.其他骨干企业正在加快进行二维CAD到三维CAD的过渡.国外的有些知名企业至今也尚未做到100%的三维CAD.由于采用三维CAD技术,使过去分散在各个信息孤岛的CAD,CAE,CAM连成一片,实现了一体化,为模具全程数字化制造提供了技术基础.少数企业的整个流程已完全实现了数字化加工和无图化生产,正在为将来的自动化加工和柔性生产积极创造条件.一些先进企业在模具结构设计完成后,采用截面检查,干涉检查,静态运动干涉检查,运动模拟等分析手段,真实反映模具的实际工作状态,保证了实体设计的可靠性.一42一CAE分析普及率明显提高,少数企业已达到100%,CAE不再是高不可攀的技术,更不是束之高阁的摆设,而是一个必不可少的工具,它帮助设计者在设计阶段"先知先觉",对模具调试时可能出现的问题进行处理,做到"防患于未然".在参数化设计方面也取得了长足的进步.国内一些骨干企业已建立了模具基础结构图库,还建立了标准件图库.利用参数化手段,根据模具结构特点,选择基础构架,设计者只需要控制几个基本的特. 征参数,系统将会根据事先输入到计算机中的结构规则,自动提供合理的结构方案,设计者只需做少许调整和装配即可完成设计.设计规则的引入,使三维实体模具结构设计达到了一个更高的层次. (3)PDM技术不断发展目前,国外的公司已开发出一些产品功能齐全,开放性好,思想新颖,技术先进的PDM产品.如UGS公司的IMAN,IBM公司的ProductManager, SDRC公司的Metaphase,PTC公司的Windchill等, 这些产品在波音,IBM,福特汽车,通用汽车等公司得到推广应用,取得了成功.国内的一些企业,如春兰,海尔,长虹和康佳等采用IMAN系统,西安飞机设计所采用IBM的PM系统,也取得了一定的成功.与此同时,国内的软件厂商也纷纷推出了自己的PDM产品,如武汉天喻公司的IntePDM,武汉开目技术集成公司的KMPDM,清华同方软件公司的TFPDMS等.国产的PDM系统,无论是在功能上,技术上,思想上还是稳定性方面与国外的产品都有较大的差距,但在价格和定制程度方面有一定优势, 因此在国内的一些企业中也得到应用,如天喻公司的IntePDM系统,同方公司的TFPDM系统,大恒公司的DHPDM系统等.2我国模具CAD/CAE/CAM/PDM与国际先进水平的主要差距与国外发达国家相比,我国模具CAD/CAE/CAM/PDM技术发展水平还很低,差距很大.主要表现在以下方面:(1)软件开发进度和水平低目前三维CAD/cAM软件的核心技术目前仍掌握在欧美日等发达国家手中,占主流地位的模具CAD软件主要有Pm/E,I—DEAS,UG等,中国的三维CAD/CAM市场几乎被国外产品完全垄断.每年中国制造企业采购三维CAD/CAM软件的金额高达专稿《电加工与模具)2olo年增刊几十亿元,而且还在以每年20%的速度递增.这种尴尬局面不仅使得制造企业承受了高昂的成本压力,而且支撑产品创新的核心工具受制于人,存在重大的信息和知识产权安全隐患.而我国CAD/cAE/ CAM/PDM技术研究开发未能很好地有组织,有计划,有重点地进行,造成低水平重复劳动,影响了软件开发的进度和水平的提高,无论是在功能上,技术上,思想上还是稳定性方面与国外的产品都有较大的差距.(2)CAD/CAM应用水平差距明显在国内的模具生产中,CAD/CAM技术已得到广泛的应用.但对于国内一些大型模具企业,它们的CAD/CAM应用状况多停留在从国外购买先进的CAD/CAM系统和设备,在其上进行的二次开发较少,资源利用率低;国内一些中小型模具企业CAD/CAM应用很少,有些仅停留在以计算机代替画板绘图.(3)CAE没有得到广泛应用CAE在我国模具行业的应用还刚刚起步,只是在经济实力雄厚的企业,例如一汽,东风,海尔等单位,才购买了少量的商品化软件,开始尝试应用. (4)信息集成技术落后信息技术的广泛集成是以产品数据管理(PDM)和过程管理(PM)为基础,实现CAD/CAM和ERP的有机集成,在并行工程中PDM也是重要的基础.而我国在这方面的研究刚刚开始,至今也没有一个在国内市场上成熟的PDM系统.因此, 这类基础性软件也被国外的系统占领了市场. (5)CAD/CAE/CAM缺乏知识的集成由于缺乏对设计知识的集成,模具设计方案的选择,工艺参数与模具结构的优化,成形性能的评价等依然依赖着模具设计者的经验.设计知识是企业最有价值的智力资产,是企业竞争力的保障.在目前的注射模设计行业,这些知识主要以经验的形式由资深设计工程师所掌握,随着他们的退休与流失必将造成企业核心技术的流失,将直接导致企业竞争力下降.在国外已广泛应用知识型CAD/CAM系统,如美国UGS公司的多工位级进模设计向导CAD系统(ProgressiveDieWizard)和注塑模设计向导CAD系统(MoldWizard),两系统均无缝地集成于该公司的三维机械CAD/CAM系统UG中,为用户提供了级进模和注塑模设计环境与工具,封装了模具设计的专家知识,提供了丰富的标准化的模架库,零件库和镶件库.造成上述差距的原因很多,除了历史上长期以来未将模具作为产品得到应有的重视之外,还有下列几个主要原因:(1)科研开发及技术攻关投入太少.由于模具企业效益欠佳及对科研开发和技术攻关不够重视, 投入太少,科研单位和大专院校又将主要精力放在创收上,致使模具行业科技进步的步伐不大,进展缓慢.(2)人才严重不足.模具行业是技术密集,资金密集,劳动密集的产业,随着时代的进步和技术的发展,掌握和运用新技术的人才异常短缺,技术素质较高的模具设计,制造工艺技术人员,技术工人及企业管理人才也非常紧缺.尤其缺乏知识面宽,知识结构层次高的复合型人才.(3)缺少先进的技术设备力量.我国大部分模具厂,车间的模具加工设备陈旧,在役期长,精度差, 效率低.近年来也引进了不少先进的模具加工设备,但过于分散,或不配套,利用率一般仅有25%左右,设备的一些先进功能也未能得到充分发挥. (4)管理落后更甚于技术落后.技术落后往往容易看到,管理落后有时却难以意识到.国内外模具企业管理上的差距十分明显,管理的差距所带来的问题往往比技术上的差距更为严重.3我国模具CD/CAE/CAM/PDM发展目标和主要任务"十二五"期间,我国模具行业的主要目标是全面推广cAD/CAE/CAM/PDM/PDM技术,主要任务是:(1)开发拥有自主知识产权,适合于我国国情,具有较高水平的模具设计,加工及模具企业管理软件,不断提高软件的智能化,集成化程度,并推广应用.(2)研究模具的分类学及模具结构的参数规范,实现模具零部件的标准化,参数化,并形成模具CAD/CAM系统软件的支持软件;(3)实现3D一体化设计.目前的模具设计主要采用3D设计和2D设计相结合的方法,在开发中存在易出错,效率低,质量不易控制等问题,因此需要实现设计过程的全三维化.通过数据共享技术实现各阶段各种应用软件的有效集成,达到模具设计的一体化.一43—《电加工与模具}2010年增刊专稿(4)深入研究模具的整体优化技术,包括模具成本估算,模具的可装配性,模具的成形性及可靠性,集成到模具行业普遍采用的通用造型设计系统上,完成面向制造的模具CAD/CAE/CAM系统的开发.(5)研究模具设计,制造参数,通用,标准,参数化构件及由经验构成的专家系统,并使之形成模具CAD/CAE/CAM数据库.(6)加快PDM技术的发展,由单一的计算机信息管理扩展到"管理所有与产品相关的信息和所有与产品相关的过程的技术",实现产品数据的高度集成和共享.(7)促进我国模具骨干企业全面采用模具CAD/CAM/cAE/PDM生产技术.4产品和技术等方面的发展重点和重大课题4.1发展重点(1)三维CAD/CAM技术的研发.开发具有自主知识产权的模具CAD/CAE软件,达到国际先进水平.(2)国产模具CAE软件的功能升级,形成国际知名的自主品牌.(3)国产PDM系统的研发.完善功能,提高性能稳定性,加强推广应用.(4)模具数字化设计制造系统的研发.(5)模具CAD/CAE/cAM一体化技术推广应用.(6)逆向工程,并行工程,敏捷制造技术的研发及推广应用.(7)模具的集成,柔性及自动加工技术和网络虚拟技术的研发与推广应用.4.2重大课题(1)关键产品模具数字化设计制造系统研发,如冲压工艺设计系统,模具型面设计系统,成形分析系统,模具结构设计系统,模具CAM系统和冲压专家咨询系统的车身模具数字化设计制造系统.(2)适应于超级并行计算机和机群的高性能模具CAE求解技术.(3)模具CAE分析结果的数据挖掘及智能评估.(4)模具CAE与模具cAD/CAM的无缝集成.(5)面向模具制造的PDM系统研发与应用.(6)PDM与模具CAD/CAM/cAE的集成.一44一(7)基于网络环境CAD/CAE/CAM技术的模具异地协同设计与分析.(8)模具设计知识库系统研发.5我国模具CAD/CAE/CAM/PDM的发展建议(1)建议政府有关部门建立模具发展基金,用于模具行业共性技术的开发,研究和创新项目,并对"龙头企业"作重点支持.要在国家有关部门大力支持下,加强产学研合作,推进模具行业科技开发和技术攻关工作,组织行业内产学研重点单位分工合作, 联合工作,争取早出成果,多出成果,共同享受成果, 并使成果产业化,以迅速提高行业的技术水平.用电子信息工程等高新技术和先进适用技术来改造企业传统的生产模式,将先进技术转化为生产力. (2)建立服务体系,使中小企业广泛受益.模具行业除个别企业外都是中小企业,力量有限,特别是信息和技术开发方面更显力不从心,他们难以完全依靠自己的力量去独闯市场.如能建立针对广大中小企业的行业服务体系,特别是信息和技术服务体系,使广大中小企业从中受益,必将有利于行业的振兴与发展.(3)以企业为主体,发挥院校和科研单位作用,搞好产学研结合,尽快使成果产业化,并大力提高模具生产技术水平.(4)自主开发和引进.所谓引进,主要是引进已商品化了的CAD/CAE/CAM软件和设备,并对引进的软件加强二次开发工作.引进软件和设备的同时,相应的人员培训相当重要.欢迎订阅《电加工与模具》《电加工与模具》主要报道特种加工和模具制造领域的设计研究成果,工艺应用技术,使用维修经验,产品开发信息和行业发展动态等.《电加工与模具》为双月刊,国内外公开发行.请读者在全国各地邮局订阅,也可直接向本刊编辑部邮购.每期定价10元,全年6期共60元.邮发代号:28—36地址:苏州高新区金山路18o号邮编:215011电话:(o512)67274541传真:(0512)67778215。

模具CAD／CAE／CAM的现状与发展趋势模具CAD／CAE／CAM是制造行业的一个重要分支，它涉及产品设计、
模具制造、模具仿真、模具加工等各个环节。

近年来，随着世界经济的发
展和技术革新，模具CAD／CAE／CAM发展日新月异，现正迎来一次真正的
革命。

CAD是计算机辅助设计的缩写，它是一种非常先进的计算机辅助设计
工具，可以很大程度上提高产品的质量和效率。

CAD技术发展至今，在模
具设计领域的应用也越来越广泛。

目前，CAD技术已成为模具设计不可或缺的工具，它可以帮助模具制
造企业提高模具设计质量，提高模具制造效率。

比如针对模具异型加工，CAD技术可以帮助模具制造企业准确地确定模具的设计参数，为模具制造
流程提供理论支持。

除了提高模具设计和制造的效率，CAD还可以带来更多优势。

比如，
模具CAD可以更好地实现虚拟模具设计，从而减少模具设计中的错误；模
具CAD可以更好地实现快速原型设计，从而缩短产品开发周期。

此外，随着计算机技术的发展，CAD技术也将迎来新的发展趋势。

未来，CAD技术将会越来越强大，模具设计制造的智能化程度也会不断提高。

<<模具 CAD/CAE/CAM 的应用及发展前景>>课题论证报告经过反复思考之后，我还是选定了这个题目作为这次的自然辩证法论文题目，因为本科期间我学的就是模具设计制造专业，毕业设计也是用CAD绘图软件绘的零件图以及装配图，在加之现在硕士期间研究方向也是CAD/CAE/CAM技术,所以这个方向了解的还算比较多，写起来也稍微比较容易，也很符合论文要求。

背景和意义：国外模具 CAD/CAM 技术的研究始于上世纪 60 年代，到 70 年代已经研制出了模具 CAD/CAM 的专门系统，推出了面向中小型企业的 CAD/CAM 的商业软件，可应用于各种类型的模具设计和制造。

1973 年，美国的 DIE COMP 公司率先研制成功 PDDC 连续模系统。

1977 年，捷克斯洛伐克金属加工工业研究所研制成功 AKT 冲模 CAD 系统。

1978 年，日本机械工程实验室建立 ME1 连续模设计系统。

1979 年，日本旭光学工业公司研究成功的冲空模和弯曲模 PENTAX 的 CAD 系统。

1985 年，日本 NISSIN精密机器公司采用了冷冲模 CAD/CAM 系统。

到 80 年代末，美国、日本等工业发达国家的模具生产已有近 50%采用了 CAD/CAM 技术。

近二十多年来，随着计算机硬件的不断提升，工业发达国家的 CAD/CAM 技术不断创新、完善、逐步发展，已经形成一个从研究开发、生产制造到推广应用和销售服务的完整的高技术产业。

国外在上世纪60 年代开始开发有限元进行软件，1976 年发行了第一套流动分析软件。

利用 CAE 技术可以在模具加工前，在计算机上对整个成型过程进行模拟分析，减少甚至避免模具返修报废、提高模具质量和降低成本等。

目前国外的模具CAE 技术已经相当成熟，完全走向实用化阶段，并取得了显着效果。

国外着名的 CAE 软件有 NASTRAN、ADINA 、ANSYS、 ABAQUS、MARC、COSMOS 等。

CADCAM技术研究现状及发展趋势CADCAM技术是计算机辅助设计和制造技术的缩写，主要用来设计和制造各种产品。

随着计算机技术的不断发展，CADCAM技术在制造业中发挥着越来越重要的作用。

目前，CADCAM技术已经广泛应用于汽车制造、航空航天、电子设备等领域，为生产过程带来了效率的提升和成本的降低。

1.算法研究：CADCAM技术的核心是设计和制造的算法，目前研究人员不断完善和优化这些算法，以提高设计和制造的效率和精度。

2. 软件开发：CADCAM技术需要专门的设计软件来支持，目前市场上已经有了许多成熟的CADCAM软件，如SolidWorks、AutoCAD等，研究人员也在不断开发新的软件来满足不同行业的需求。

3.应用研究：CADCAM技术已经在许多领域得到了广泛应用，研究人员正在探索更多新的应用领域，如医疗器械、建筑设计等。

4.教育培训：随着CADCAM技术的发展，越来越多的人需要掌握这项技术，研究人员也在研究如何更好地教育和培训人才。

1.智能化：未来CADCAM技术将更加智能化，可以通过人工智能、机器学习等技术来自动完成设计和制造过程，减少人力投入，提高效率。

2.虚拟现实：随着虚拟现实技术的发展，CADCAM技术也将与虚拟现实技术结合，实现更直观、更实时的设计和制造过程。

3.云计算：云计算技术可以提供更大的计算和存储资源，未来CADCAM技术也将更多地借助云计算来实现大规模的设计和制造。

4.定制化：随着人们对个性化产品的需求不断增加，CADCAM技术将更加注重定制化设计和制造，为消费者提供更符合个人需求的产品。

总的来说，CADCAM技术在未来将继续发展，从智能化、虚拟现实、云计算到定制化等方面都将有更多的创新和突破。

随着技术的不断进步，CADCAM技术将在更多的领域发挥作用，为制造业带来更大的变革和提升。

CAD/CAM技术的发展趋势一、CAD／CAM的产生和发展计算机起源于上世纪40年代的美国，当时人们就提出了计算机辅助设计CAD 和计算机辅助制造CAM技术的设想。

CAD／CAM起源于20世纪50年代，20世纪60年代以来得到了迅速发展。

起步早、影响大的计算机辅助设计是美国的Autodcsk在20世纪80年代发展起来的。

开始只是计算机辅助绘图。

AutoCAD1.0只能绘制由点线构成的二维图形，后来发展到三维图形，但也只是由线面构成的三维几何体，再发展到实体模型以及曲面实体模型，现在则出现了以特征为基础的参数化模型。

最早研究数控自动编程系统的是美国。

1952年美国研制出世界上第一台数控铣床。

为了解决数控加工中手工编程中遇到的一系列难题，美国伺服机构实验室于1953年开始研究零件数控加工的自动编程问题，这个研究成果于1955年公布。

这就是APT，其后APT经发展，形成了诸如APTIL ， APTIIL 等。

二、CAD／CAM的现状经过多年的发展，现在的三维模型已经是可以进行参数化设计的以特征为基础的实体模型。

参数化技术以其基于特征、全参数全相关、全尺寸约柬和尺寸驱动设计修改等优势，受到人们的广泛青睐。

参数化技术的提出，令CAD技术实现了划时代的技术革命，使人们逐步认识到参数化三维造型系统的魅力。

参数化设计可以使几何构型中的某些尺寸随着其它几何尺寸的改变而自动改变。

另外，针对APT语言的缺点，1978年法国达索飞机公司开始开发集三维设计、分析、NC加工一体化的系统，称为CATIA。

随后很快出现了像UGII，INTERGRAPH和PRO／ENGINFER等，它们都有效地解决了几何造型、零件几何形状的显示、交互设计、修改及刀具轨迹生成等问题，推动CAD/CAM向一体化方向发展。

到了20世纪80年代，在CAD和CAM向一体化概念的基础上，逐步形成了计算机集成制造系统(CIMS)的概念。

三、我国CAM技术应用过程中存在的问题1 、发展模式的制约2 、软件开发人员力量分散3 、CAM系统开发过程中存在认识误区：如缺乏重微机软件思想和CAM未能与CAD数据共享。