【正文】 、開發(fā)與推廣應(yīng)用，CAD/CAM技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在機(jī)械、電子、航天、化工和建筑等行業(yè)。目前來看，CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用正在如火如荼地展開。對(duì)于大多數(shù)中小企業(yè)來說，一旦企業(yè)在這方面進(jìn)行了投資而又不能盡快地發(fā)揮其作用，就會(huì)給企業(yè)帶來不必要的損失，也為下一步CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展制造了障礙。它也是日本著名汽車零部件制造商DENSO公司的計(jì)算機(jī)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，并在全球汽車行業(yè)得到了很大的應(yīng)用，如Navistar、底特律柴油機(jī)廠、Winnebago和Robert Bosch AG 等。UGS在噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)也占有領(lǐng)先地位，擁有如Pratt amp。 本文的結(jié)構(gòu)本文以基于CAD/CAM軟件設(shè)計(jì)實(shí)體造型作為應(yīng)用背景，對(duì)應(yīng)用UG軟件實(shí)現(xiàn)企鵝煙灰缸模型設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究。第二章 CAD/CAM概況 CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展 1. CAD/CAM發(fā)展的回顧 CAD/CAM的起源可以追溯到20世紀(jì)50年代美國麻省理工學(xué)院(MIT)的自動(dòng)編程工具APT。1963年，通用汽車公司(GM)和工業(yè)商務(wù)管理公司 (IBM)共同開發(fā)出可以進(jìn)行圖形處理的DACI，它生成的模型僅為二維平面上的線框模型。1967年， Lockheed公司開發(fā)出了用于飛機(jī)設(shè)計(jì)制造的CADAM，該系統(tǒng)是以主機(jī)型的IBM大型計(jì)算機(jī)為核心的終端方式系統(tǒng)。此時(shí)，從線框模型向曲面模型發(fā)展。1973年的國際會(huì)議PROLAMAT發(fā)表了現(xiàn)在還正在使用的實(shí)體模型表達(dá)方法，即CSG (Constructive Solid Geometry)和Brep(Boundary representation)。Brep是由英國劍橋大學(xué)的Braid．Lang用BUILD系統(tǒng)提出的方案，從而用實(shí)體模型解決了形狀的難點(diǎn)。有關(guān)圖形的基(標(biāo))準(zhǔn)化是從20世紀(jì)70年代末期開始的。到1980年發(fā)布了CAD/CAM三維數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)IGES。到了90年代，豐田汽車公司等強(qiáng)烈提出了“單一數(shù)據(jù)庫化”，并倡導(dǎo)“CAD/CAE/CAM/CAT的一體化”。因此，制造業(yè)所面臨的環(huán)境比以往任何時(shí)候都要復(fù)雜多變，競(jìng)爭(zhēng)之激烈在時(shí)空上超越了國家、地區(qū)的界限，而延伸至全球的各個(gè)角落。CAD/CAM技術(shù)是先進(jìn)的制造技術(shù)之一，是集成制造、敏捷制造、智能制造等先進(jìn)理念和模式的基礎(chǔ)制造技術(shù)。(1) 用高速寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，把目前在內(nèi)部CAD/CAM網(wǎng)絡(luò)的單獨(dú)場(chǎng)所的應(yīng)用，擴(kuò)展到多場(chǎng)所協(xié)同CAD/CAM應(yīng)用，以滿足制造全球趨勢(shì)下的協(xié)同CAD/CAM的需求。多場(chǎng)所的協(xié)同 CAD/CAM通常按以下形式工作：兩個(gè)以上地理位置分散的CAD/CAM設(shè)計(jì)者，能夠協(xié)同和交互進(jìn)行三維CAD幾何造型和編輯。在刀具路徑生成之后，后置處理生成的加工程序立即被發(fā)送到產(chǎn)品銷售區(qū)域的加工廠用于加工。從而消除了阻礙跨國企業(yè)運(yùn)行的地理障礙。該技術(shù)預(yù)先在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行虛擬制造，設(shè)計(jì)采用單一數(shù)據(jù)庫，以三維的方式設(shè)計(jì)全部零件，并通過虛擬制造提高可靠性，使各部門可以共享所有設(shè)計(jì)模型，能盡早獲得相關(guān)技術(shù)、工藝的反饋信息，使設(shè)計(jì)更快、更合理。 常見CAD/CAM軟件常見的CAD/CAM軟件有：UnigraphicsNX，PRO/ENGINEER，Cimatron系統(tǒng)，MasterCAM，Solidworks。機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)從上而下(不同于以前的從零件圖開始然后裝配的從下而上的設(shè)計(jì))，也可從裝配的約束關(guān)系開始，改變裝配圖中任一零件尺寸，所有關(guān)聯(lián)尺寸會(huì)自動(dòng)作相應(yīng)的修改。(2) Pro/Engineer系統(tǒng)是美國參數(shù)技術(shù)公司(簡(jiǎn)稱PTC)的產(chǎn)品。利用該概念開發(fā)出來的第三代機(jī)械CAD/CAE/CAM產(chǎn)品Pro/Engineer軟件能將設(shè)計(jì)至生產(chǎn)全過程集成到一起，讓所有的用戶能夠同時(shí)進(jìn)行同一產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造工作，即實(shí)現(xiàn)所謂的并行工程。整個(gè)系統(tǒng)建立在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫上，具有完整而統(tǒng)一的模型。它集成了設(shè)計(jì)、制圖、分析與制造，是一套結(jié)合機(jī)械設(shè)計(jì)與NC加工的CAD/CAE/CAM軟件。CAM功能操作簡(jiǎn)便、易學(xué)、實(shí)用，高校及技工學(xué)校CAD/CAM教學(xué)使用較多，作為CAD/CAM教學(xué)，是最合適的一個(gè)軟件。(5) Solidworks是生信國際有限公司推出的基于Windows平臺(tái)的全參數(shù)化特征造型軟件，它可以十分方便地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜三維零件的實(shí)體造型、裝配和生成工程圖。該軟件可以應(yīng)用于以規(guī)則幾何形體為主的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)及生產(chǎn)準(zhǔn)備工作中，而且價(jià)位適中。 UG的介紹UG是美國EDS公司著名的3D產(chǎn)品開發(fā)軟件，由于其強(qiáng)大的功能，已逐漸成為當(dāng)今世界最為流行的CAD/CAM/CAE軟件之一，廣泛應(yīng)用與通用機(jī)械、模具、家電、汽車及航天等領(lǐng)域。 UG功能及特點(diǎn)1. UG功能Unigraphics NX是UGS公司的軟件，功能增多，性能比原先明顯提高。大大減少了設(shè)計(jì)修改中的失誤，思路更清晰，更符合機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法、習(xí)慣。(2) Unigraphics NX的CAM模塊相比其他CAM軟件，加工模式、進(jìn)給方法、刀具種類、壓板的避讓等設(shè)定的選項(xiàng)更多、更豐富，所以功能更強(qiáng)。但轉(zhuǎn)換后特征模型就丟失，這是因?yàn)楦鬈浖卣鞯臄?shù)學(xué)模型有差異。而Unigraphics NX版本能重新恢復(fù)特征，經(jīng)過格式轉(zhuǎn)換的模型同樣可以修改。UG軟件基于標(biāo)準(zhǔn)的IGES(Initial Graphic Exchange Specification)和STEP(Standard for the Transfer and Exchange of Product Model Date)產(chǎn)品，被公認(rèn)為在數(shù)據(jù)交換方面處于世界領(lǐng)先地位。2. UG的特點(diǎn)利用UG，我們可以完成產(chǎn)品從概念設(shè)計(jì)、模型建立、模型性能分析與運(yùn)動(dòng)分析、加工路徑生成等整個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，實(shí)現(xiàn)真正意義上的無圖紙化生產(chǎn)。 整個(gè)系統(tǒng)采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，使得各模塊能完全相關(guān)地共享零件和產(chǎn)品模型的數(shù)據(jù)，減少了同類型數(shù)據(jù)的重復(fù)，也為協(xié)同工作提供了基礎(chǔ)。從裝配出發(fā)，通過應(yīng)用主模型方法、自頂向下的設(shè)計(jì)方法和上下文設(shè)計(jì)，可以從產(chǎn)品總體設(shè)計(jì)入手，漸漸詳細(xì)設(shè)計(jì)出每一個(gè)零件。無論零件多么復(fù)雜，UG都可以使用戶在整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)境中對(duì)零件進(jìn)行設(shè)計(jì)和評(píng)估。通過裝配建模和部件間的鏈接技術(shù)，可以利用各零件之間的相互參照，實(shí)現(xiàn)不同模型文件之間的相關(guān)性。(4) 協(xié)同工作設(shè)計(jì)過程中，在Internet技術(shù)的支持