现代制造业信息化技术论文(2)

[6]．Pro/Engineer系统是美国参数技术公司（ParametricTechnologyCorporatlon，简称PTC）的产品。PTC公司提出的单一数据库、参数化、基于特征、全相关的概念改变了机械CAD/CAE/CAM的传统观念，这种全新的概念已成为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准。利用该概念开发出来的第三代机械 CAD/CAE/CAM产品 Pro/Engineer软件能将设计至生产全过程集成到一起，让所有的用户能够同时进行同一产品的设计制造工作，即实现所谓的并行工程。

[7]．高华CAD是由北京高华计算机有限公司推出的CAD产品。包括计算机辅助绘图支撑系统GHDrafting、机械设计及绘图系统GHMDS、工艺设计系统GHCAPP、三维几何造型系统GHGEMS、产品数据管理系统GHPDMS及自动数控编程系统GHCAM。其中GHMDS是基于参数化设计的CAD/CAE/CAM集成系统，它具有全程导航、图形绘制、明细表的处理、全约束参数化设计、参数化图索拼装、尺寸标注、标准件库、图像编辑等功能模块。

[8]．CAXA电子图板和CAXA－ME制造工程师软件是由北京北航海尔软件有限公司（原北京航空

航天大学华正软件研究所）开发与销售。

CAXA电子图板是一套高效、方便、智能化的通用中文设计绘图软件，可帮助设计人员进行零件图、装配图、工艺图表、平面包装的设计，适合所有需要二维绘图的场合，使设计人员可以把精力集中在设计构思上，彻底甩掉图板，满足现代企业快速设计、绘图、信息电子化的要求。

CAXA--ME是面向机械制造业的自主开发的、中文界面、三维复杂形面CAD/CAM软件。CAXA制造工程师1.0版于 1996年推出，CAXA－ME2.0版于1998年3月发布， CAXA－WE2000版业已发布

[9]．金银花（Lonicera）系统是由广州红地技术有限公司开发的基于STEP标准CAD/CAM系统。该系统是国家科委863/CIMS主题在"九五"期间科技攻关的最新研究成果。

该软件主要应用于机械产品设计和制造中，它可以实现设计、制造一体化和自动化。该软件起点高，以制造业最高国际标准ISO-10303（STEP）为系统设计的依据。该软件采用面向对象的技术，使用先进的实体建模、参数化特征造型、二维和三维一体化、SDAI标准数据存取接口的技术；具备机械产品设计、工艺规划设计和数控加工程序自动生成等功能；同时还具有多种标准数据接口，如 STEP、DXF等；支持产品数据管理（PDM）。目前金银花系统的系列产品包括：机械设计平台MDA、数控编程系统NCP、产品数据管理PDS、工艺设计工具MPP。

机械设计平台MDA（Mechanical Design Assistant）是金银花系列软件之一，是二维和三维一体化设计系统。目前，MDA1.7版已投放市场，MDA99版也已发布。

从计算机科学的角度看,设计与制造的过程是一个关于产品信息的产生,处理,交换和管理的过程.人们利用计算机作为主要技术手段,对产品从构思到投放市场的整个过程中的信息讲行分析和处理,生成和运用各种数字信息和图形信息,进行产品的设计与制造.CAD/CAM技术不是传统设计,制造流通和方法的简单映像,也不是局限在个别步骤或环节中部分地使用计算机作为工具,而是将计算机科学与工程领域的专业技术以及人的智慧和经验以现代的科学方法为指导结合起来,在设计,制造的全过程中各尽所长,尽可能地利用计算机系统来完成那些重复性高,劳动量大,计算复杂以及单纯靠人工难以完成的工作,辅助而非代替工程技术人员完成整个过程,以获得最佳效果.

在机械制造业中产品的设计,制造是从市场需求分析开始的,根据需求确定产品的性能,建立产品的总体设计方案,进行综合分析论证;在此基础上,设计具体结构,包括结构方案的优化,评估,几何参数,力学特性的分析计算;最后得出产品的设计结果.完成设计工作之后,需对产品的几何形状和制造要求做进一步分析,设计产品的加工工艺规程,进行生产准备,随后,加工制造;装配,检测.由此可以得出两点结论:第一,设计,制造过程的各个阶段事实上是客观存在的.正因为这个规律的存在,为程式化工作的计算机引人设计,制造领域,实现CAD/CAM提供了客观可能性.第二,人为地研究,分析,总结这个规律是为了更好地把握,运用这个规律,科学地,有计划地,按步骤地实施设计与制造,为实现CAD/CAM创造条件.

针对整个设计过程中,各设计任务所占的比重将设计划分为如下设计类型:

1新设计这是一种从无到有的开发性设计.或者从概念设计,功能设计开始,或者重新排列组合现有 的,或新的零部件来达到设计目的.新设计需要创造性的思维.

2适应性设计其特点是保持总体布局不变,修改个别零部件的功能或形状以适应质和量的附加要求. 3参数化设计其特点是功能,布局,零件的几何拓扑关系均保持不变,仅改变零件的尺寸参数,产生系 列化的设计结果.

据统计,机械制造领域的设计工作有56%属于适应性设计,20%属于参数化设计,只有24%属于新设计.某些标准化程度高的领域,参数化设计达到50%左右.上述数据说明,工程技术人员的大部分时间和精力是消耗在重复性工作或局部小修小改之中了,不可能有充沛的精力去从事创造性劳动.也不会有足够的时间去学习掌握新知识和新技能,久而久之,人的创造性思维能力也会随着日复一日,年复一年的重复,烦琐的劳动而萎缩.尤其在市场竟争剧烈的条件下,很难适应发展的需要.因此,在机械制造领域为使设计方法及设计手段科学化,系统化,现代化,实现CAD是非常必要的.

工艺设计是机械制造生产过程技术准备工作的一个重要内容,是产品设计与车间的实际生产的My,工艺规程是进行工装设计制造和决定零件加[方法与加1路线的I要依据,它对组织生产,保id产品质最,提高劳动生产率,降低成本,缩短生产周期及改善劳动条件等有着1气接的影响,是经验性很强LI随环境变化而多变的决策过程.过去一直是工艺人员手工完成,不仅效率低,而且依附于人的技能和经验,很难获得最住方案,远不能

适应当前机械制造行业发展的要求.同时,与产品设日一样,也存庄着繁琐Btu亚复的密集型劳动束缚工艺人员,难以从事创造性开拓工作.因此,用CAPP技术代替传统的工艺设计对于机械制造业具有重要意义.

再考察制造阶段的生产状况.从机械制造行业来看,由于新工艺新技术的飞速发展,社会需求趋向多样化,市场竞争激烈,迫使产品更新周期日益缩短.多品种小批量生产的企业大最增加,50件以「的小批量生产约占75%.据统计,一个零件在车间的平均停留时问中,只有5%的时间是在机床上,而在这个5%的时间中,又只有30%的时间用于切削加工.由此可见,零件在机床上的切削时间只占零件在车间停留时间的1.5%.要提高零件的加工效率,改善经济性,就要减少零件在车间的流通时问和装卸,调整,测量,等待切削的时间.而做到这一点必须综合考虑生产的管理,调度,零件的传递和装卸方法等多方而因素.这需要通过计算机辅助人们做全面安排,控制加工过程.

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