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CAX是CAD、CAM、CAE、CAPP、CIM、CIMS、CAS、CAT、CAI等各项技术之综合叫法,因为所有缩写都是以CA开头,X表示所有。 CAX实际上是把多元化的计算机辅助技术集成起来复合和协调地进行工作,除了在产品设计时,设计部门工作外,其他各部门也可以提前介入无需等待上一道作业完成后,才开始下一道作业,缩短了开发时间;同时,在产品设计早期,能很好地考虑到产品生命周期的各种因素,提前发现设计上的错误和误差,及时进行修正以及可以在设计过程中,按照市场的需求,不断提出可比较的多种设计方案,从而获得最优化的设计成果和效益

CAD 计算机辅助设计

Computer Aided Design,简称CAD

包括产品的结构设计、变形设计及模块化产品设计。 可以实现计算机绘图、产品数字建模及真实图形显示、动态分析与仿真、生成材料清单(BOM)。

CAE 计算机辅助工程

Computer Aided Engineering,简称CAE

是用计算机辅助求解复杂工程和产品结构强度、刚度、屈曲稳定性、动力响应、热传导、三维多体接触、弹塑性等力学性能的分析计算以及结构性能的优化设计等问题的一种近似数值分析方法。

CAM 计算机辅助制造

Computer Aided Manufacture,简称CAM

指计算机在产品加工制造方面有关应用的总称。狭义CAM仅指数控程序的编制,可以进行刀具路径规划、刀位文件的生成、刀具轨迹仿真以及数控编程和数控后置处理等。

CAPP 计算机辅助工艺计划

Computer Aided Process Planning,简称CAPP

通过计算机进行工艺路线制定、工序设计、加工方法选择、工时定额计算,包括工装、夹具设计、刀具和切削用量选择等,且能生成必要的工艺卡和工艺文件。

PDM 产品数据管理

Product Data Management ,简称PDM

管理产品全生命周期中各种数据和过程,实现从概念设计直到产品报废全过程中相关的数据定义、组织和管理,保证数据的一致、最新、共享和安全。PDM支持并行工程,并且作为集成平台实现CAD/CAPP/CAM的集成以及与MRPII/ERP系统的集成。

随着计算机软硬件技术的突飞猛进和CAX市场日益扩大,基于各种运行平台、技术核心,定位于不同性能价位的CAD、CAM软件百花齐放,性能及易用性更是长江后浪推前浪,令人眼花缭乱。对于以经济效益为核心的企业而言,只有最适合于自身产品开发的软件才是最有价值的,因此,选型必须立足于自身产品,离开这一基本点,任软件技术先进,功能强大,终将沦为"鸡肋"。

CAX结论与展望设计是工程的起始点,好的设计结果是整个工程顺利高效实施的基础;分析与仿真是保证最终产品一次制造成功,从而提高经济效益的关键。CAD与CAE是虚拟制造的两大基石。

以 CAD、CAE等为代表的 CAX技术有 力地促进了机械制造自动化、CIMS及虚拟制 造的发展。它们的效果是显著的,是革命性的,一方面,它们将人们从繁重的体力劳动中解放 出来,提高了效率,另一方面,它们极大地提 高了设计及制造的精度和质量,并显著地提高 了经济效益。随着CAX技术应用水平的不断提高,机械制造业会有着无限广阔的发展前景,国民经济也必将从中大大受益。

CAX应用亦然。首要重点就是企业级的整体规划,具体而言,包括时间、空间两个方面。

在时间范畴上,企业CAX的应用、深化作为一项系统工程,决不能一哄而上、一蹴而就的,所以从实施之初就应当立足生产实际,结合企业发展大计,制定长期战略,长计划短安排,从CAD。CAM、PDM等系统的初步建立,逐步完善,到全面集成系统管理,步步为营,并依据各阶段计划落实情况和企业发展变化对计划进行适当的修正。

在空间范畴上,由于产品设计开发部门、工艺设计部门乃至车间级工艺人员都是CAX企业应用的主体,故整体规划工作必须立足现实情况,针对不同层次的应用部门,人员定位作出不同规划。例如:设计开发部门考虑配备高、中端CAD/CAM集成系统(三维造型、有限元分析);工艺部门、车间级CAD/CAM则可配备完整2D功能,简单3D功能(装配、自动编程);若只允许检索、查阅,甚至可以只配备模型图档浏览工具,但应当特别指出两点:

1.各部门系统间数据、档案应确定交换通畅,各系统无虚连接;

2.不论高、中、低端系统,也不论开发级规划、车间级安排都应预先考虑对将来的入企业产品数据管理系统PDM的轨道是否会产生副面效应。

这里可举软件系统组合范例如下:

1、某模具厂,开发部门采用UG为CAD、CAM高端、SolidEdge为CAD中端;工艺部门以SolidEdge Origin 3D为CAX平台,MasterCAM为CAM中端;车间级人员仅允许查阅,故采用SolidEdge Origin+Viewer;

2、企业长期使用AutoCAD,规划设计部门以MDT为开发平台,工艺部门则采用AutoCAD/AutoCAD LT,车间工艺员采用AutoCAD LT/Viewer。

设计是工程实践的源头,任何工程构思, 无论是简单零件还是复杂系统都要经过设计阶 段才能开始其生产流程。设计概念包括系统总 体设计和具体环节设计, CAD技术是现代工 程设计中必不可少的一项辅助手段,它不仅大 大提高了设计人员的设计效率和设计精度,而 且能够使设计人员由于摆脱了繁重的设计劳动 而将主要精力放在思路设计和概念创新上,从 而真正使设计工作从劳动转变为创新。同时, 以电子文档形式存放的设计结果便于保存、修 改和共享。

不仅仅是设计方式和手段的改变,更重要的是给制造业提供了革命性变革的巨大潜力.组织对企业产品开发CAX应用现状的调查,探寻企业如何应用CAX技术提高设计效率、缩短开发周期、实现战略性产品创新、取得竞争优势,并与企业未采用CAX技术前的状况相对比,其数据与结论对机制专业的CAX教与学、需求与发展、改革与创新有着深远的影响。

CAX应用随着计算机技术的迅速普及,计算机的应用已渗透到人们生产、生活的各个领域,CAD--计算机辅助设计、 CAPP--计算机辅助工艺过程管理、CAM--计算机辅助制造、CAQ--计算机辅助质量管理统称为CAX即计算机辅助技术,已为广大工程技术人员所熟悉,CAX的应用水平不仅是衡量企业产品开发、设计、制造能力和技术先进性的重要标志,更进一步影响着企业在激烈的市场竞争中的生存空间和发展潜力。

对于许多企业和工程技术人员而言,CAX早已不是"旧时王谢堂前燕",CG---计算机辅助绘图的应用已深入人心,CG所实现的"甩图板"固然是推动计算机辅助技术在工程技术开发领域应用所迈出的一步,但同时应当看到相对于真正意义上的产品CAD--CAD/CAE/CAM全面集成,AM--敏捷制造和CE---并行工程而言,无论在技术含量上,还是在预期经济效益上这都只是第一步。因而,三维建模,智能化CAD以及PDMS---产品数据管理系统,乃至全系统集成等CAD的推进深入工作又站在一个全新的起跑线上,重新面临着整体规划、软件选型、人员培训、应用推广等问题。


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