基于CAD/CAM軟件的機械零件設計和加工

摘 要：機械制造業發展迅速，對零件的要求也越來越高；提高零件設計的合理性和制造加工的精度就是我們必須要考慮的問題，CAD/CAM技術為我們提供了強大的支持。

關鍵詞：零件造型；CAD/CAM技術；設計和加工；應用

中圖分類號：TP391.72 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4117（2011）12-0382-01

一、CAD/CAM技術在機械零件設計和加工中的應用

（一）形象直觀的設計

設計人員一般需要根據使用要求來設計零件，在設計時一般需要先設想零件的空間幾何模型，因為我們設想出來的零件形狀一般都是三維立體，所以建立起能夠直接反映零件形狀的三維幾何模型是進行零件設計的最佳方法，它可以讓我們更加更直觀地進行設計和創新。

（二）零件設計和修改非常方便

使用三維軟件，可以快速的修改已經建模的零件，得到新的零件的三維造型，從而獲得我們所需要的零件。使得設計能夠很好的完善。

另外可以將已有的三維模型進行相應的修改，就可以很方便快捷地得到新型零件，有利于解決復雜零件的幾何造型問題，大大減少了設計時間，可以有效的縮短零件設計的周期，另外CAD/CAM軟件一般具有標準件庫，因此只需對其中部分零部件進行設計和制造，從而使零件設計和制造的的效率得到提高。

（三）零件材料物理性能選擇的優越性

CAD/CAM軟件能夠在建模的過程中直接進行零件物理性能的選擇，這包括零件的材質、顏色以及質量特性等，使我們能夠從里到外的對零件進行精確的描述，這樣也更能體現出設計者的想法。

（四）裝配和運動仿真功能的應用

CAD/CAM軟件一般都有裝配和運動仿真功能。我們可以使用裝配功能把設計的各個零部件和相關的標準件按照機器設備的要求直接組裝起來，在組裝的過程中我們可以直觀地查看各零部件之間的狀況，對于在安裝中有問題的部件進行記錄，并直接進行修正，直到正確安裝為止。而且軟件可以把相關零部件的修正直接記錄在各個零件部的模型中。

同時，采用CAD/CAM軟件可以進行整體設備的運動仿真，通過對仿真運動演示的分析，使我們可以更好地觀看所設計的零部件的各方面情況，從而對可能出現問題的零件進行必要的修改，以此來確保零件設計的準確，從而有效避免了在加工中可能出現的一些問題。

（五）智能化編程和加工

用三維軟件可以進行自動智能化編程。先進行三維建模，然后再根據零件的結構特點，擬訂加工工藝；確定加工方法以及刀具、進給速度、刀間距等參數，自動生成刀具路徑，并進行刀具路徑的模擬檢查，以保證加工路線的正確性；自動生成NC程序，并用CNC傳輸軟件將NC程序傳輸給相應的數控機床；準備好加工毛坯、刀具、夾具后在數控機床上加工。

（六）保障零件加工質量

當我們使用CAD/CAM進行零件的設計和編程，一般都需要給數控設備配套相應的計算機，當這些計算機組成局域網后，我們就可以通過網絡進行管理和控制，從而實現了生產車間管理的自動化和生產加工的智能化。而且有鑒于數控加工設備的特點，從而有效地保障了零件加工的質量，特別是零件加工的一致性。

二、CAD/CAM技術的未來展望

伴隨著計算機應用的廣泛性和網絡技術的普及，CAD/CAM技術也將進一步得到更廣泛的應用和進一步的提高。

（一）數據標準化

CAD/CAM軟件一般都擁有基本標準零件庫，以確保在機器設備仿真安裝調試時能夠隨時調用，同時零件的設計過程中你也可以根據自身的需要建立屬于自己的零件庫。這樣可以使我們在以后的工作中減輕工作量。

另外，零件庫中的零件也可以在CAD軟件中進行相應的修改，從而使我們可以快速的獲得所需的新零件。

（二）應用智能化

CAD/CAM軟件的特征造型和參數設計使我們能夠快速準確對新零件的進行三維建模和原有零件的修改。同時計算機和網絡技術的使用使我們實現生產管理的自動化變為現實。

（三）使用集成化

在現代制造技術中，由于生產加工的需要，我們把CAD/CAM技術與其他一些相關領域的技術進行配合應用。以應對越來越高的加工要求。

（四）網絡化

隨著互聯網技術不斷進步，如何構造在互聯網體系上的CAD/CAM集成化系統成為人們議論的熱點。特別是基于網絡的遠程零件設計制造理念的提出，使互聯網技術與CAD/CAM技術更好的融于一體，將來也會得到更進一步的發展。

（五）逆向工程的應用

在具有零件產品實體的基礎上，對零件進行測量，此時再利用相關的數據進行零件的實體建模。這樣的設計方式可以有效地減小設計時間，是零件設計更新和改進的必要方法。

結束語：在零件的設計和加工過程中，由于采用了CAD/CAM技術，同時加工中使用了配套的設備，大大降低了在理論設計和采用普通方式加工所造成的誤差，提高了加工效率，縮短了制造周期，也了零件的質量，為企業帶來了良好的經濟效益。

作者單位：四平職業大學

參考文獻：

［1］CAD/CAM技術的發展歷程[J].中外企業家，2011.

［2］CAD技術的發展趨勢及主流軟件產品[J].中國制造業信息化，2003.

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