21世紀(jì)被譽(yù)為“光加工時(shí)代”，激光加工作為先進(jìn)的制造技術(shù)已廣泛應(yīng)用于汽車、電子、電器、航空、治金、機(jī)械制造等國(guó)名經(jīng)濟(jì)重要行業(yè)。CAD(ComputerAidedDesign)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是利用計(jì)算機(jī)及其圖形設(shè)備幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)工作的軟件。為產(chǎn)品的后期制造、成型、加工提供了具有指導(dǎo)性的文件。
隨著制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，數(shù)控機(jī)床在機(jī)械工業(yè)的應(yīng)用越來(lái)越普遍，普通機(jī)床已經(jīng)被逐步取代。但數(shù)控機(jī)床操作較難，數(shù)控加工程序編制較復(fù)雜，復(fù)雜工件和單件小批量生產(chǎn)時(shí)編程工作量大，致使數(shù)控機(jī)床使用效率和效益都比較低。因此，將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)與數(shù)控機(jī)床加工結(jié)合，不僅能大大節(jié)省設(shè)計(jì)制造的時(shí)間周期，并在一定程度上提高了精度和速度。是實(shí)現(xiàn)制造業(yè)信急化的核心技術(shù)，也代表了未來(lái)制造業(yè)的發(fā)展方向。
隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控加工以經(jīng)應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域之中，在數(shù)控加工過(guò)程中，加工程序的編制也越來(lái)越得到重視。因此CAD技術(shù)對(duì)數(shù)控加工領(lǐng)域來(lái)說(shuō)顯得越來(lái)越重要了。一個(gè)完整的CAD軟件系統(tǒng)是由多個(gè)功能模塊組成的，如三維繪圖、圖形編輯、曲面造型、數(shù)控加工、有限元分析、仿真模擬、動(dòng)態(tài)顯示等。這些模塊應(yīng)該以工程數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，進(jìn)行統(tǒng)一管理。這樣既保持了底層數(shù)據(jù)的完整性和一致性，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，又節(jié)約了系統(tǒng)資源和運(yùn)動(dòng)時(shí)間。
數(shù)控加工主要有以下特點(diǎn)：增強(qiáng)了加工能力；提高了生產(chǎn)效率；提高了產(chǎn)品加工精度；降低了加工成本
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD(ComputerAidedDesign)能設(shè)計(jì)制作出既滿足設(shè)計(jì)使用要求又適合CAM加工的零件模型。CAD系統(tǒng)是一個(gè)高效的設(shè)計(jì)工具，具有參數(shù)化設(shè)計(jì)功能，三維實(shí)體模型與二維工程圖形應(yīng)能相互轉(zhuǎn)化并關(guān)聯(lián)，CAD可分為自動(dòng)設(shè)計(jì)和交互設(shè)計(jì)兩類。實(shí)際上，幾乎沒(méi)有純粹的自動(dòng)設(shè)計(jì)或純粹的交互設(shè)計(jì)軟件，好的軟件能根據(jù)產(chǎn)品對(duì)象恰當(dāng)?shù)靥幚碜詣?dòng)設(shè)計(jì)和交互設(shè)計(jì)的配合。另外，開(kāi)放型的結(jié)構(gòu)不僅便于用戶進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，同時(shí)也使軟件系統(tǒng)本身能夠不斷地?cái)U(kuò)充與完善。
CAD軟件，將微機(jī)與CNC機(jī)床組成面向車間的系統(tǒng)，將大大提高設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量，充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的優(yōu)越性，提高整體生產(chǎn)水平，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成和設(shè)計(jì)制造一體化集成化是CAD技術(shù)發(fā)展的一個(gè)最為顯著的趨勢(shì)。它是指把CAD、CAE、CAPP、CAM以至PPC(生產(chǎn)計(jì)劃與控制)等各種功能不同的軟件有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，用統(tǒng)一的執(zhí)行控制程序來(lái)組織各種信息的提取、交換、共享和處理，保證系統(tǒng)內(nèi)部信息流的暢通并協(xié)調(diào)各個(gè)系統(tǒng)有效地運(yùn)行。
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