理论教育 CAD/CAM软件常用介绍

CAD/CAM软件常用介绍

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:该软件三维造型功能稍差,但操作简便实用,容易学习,是一种应用广泛的中低档CAD/CAM软件。国内外已有许多科研院所和企业选择了UG Ⅱ作为企业的CAD/CAM系统,进行相关方面的设计与制造。

CAD/CAM软件常用介绍

1.AutoCAD

AutoCAD是美国AUTODESK公司推出的系列交互式绘图软件。AutoCAD基本上是一个二维工程绘图软件,具有较强的绘图、编辑等功能,主要进行计算机辅助设计、计算机辅助绘图等工作,应用非常广泛。通常又将它归类于图形软件系统。

2.MasterCAM

MasterCAM是美国CNC Software公司开发的基于微机上运行的机械CAD/CAM一体化软件系统,V5.0以上运行于Windows或Windows NT。该软件侧重于数控加工方面,在数控加工领域内占有重要地位,有较高的推广价值。MasterCAM的主要功能模块包括三维设计(DE-SIGN)、车床(LATHE)、线切割(WIRE-EDM)、2~5轴铣床(MILL)等。另外,Master-CAM提供多种图形文件接口,如SAT、IGES、VDA、DXF、CADL以及STL等。该软件三维造型功能稍差,但操作简便实用,容易学习,是一种应用广泛的中低档CAD/CAM软件。

3.UG Ⅱ(UNIGRPHICS Ⅱ)

UG Ⅱ(UNIGRPHICS Ⅱ)是美国通用汽车公司的子公司EDS发布的CAD/CAE/CAM一体化软件,广泛应用于汽车、机械、模具、航空、航天等领域。国内外已有许多科研院所和企业选择了UG Ⅱ作为企业的CAD/CAM系统,进行相关方面的设计与制造。UG Ⅱ可以运行于Win-dows NT平台,无论装配图还是零件图设计,都是从三维实体造型开始,可视化程度很高。三维实体生成后,可自动生成二维视图,例如三视图、轴侧图、剖视图等。其三维CAD是参数化的,一个零件尺寸的修改,可致使相关零件的变化。该软件还具有人机交互方式下的有限元求解程序,可以进行应力、应变及位移分析。UG Ⅱ的CAM模块功能非常强大,它提供了一种产生精确刀具路径的方法。该模块允许用户通过观察刀具运动来图形化地编辑刀具轨迹,例如延伸、修剪等。它所带的后置处理模块支持多种数控系统。UG Ⅱ具有多种图形文件接口,可用于复杂形体的造型设计,特别适合于大型企业和研究所使用。

4.Pro/Engineer

Pro/Engineer是美国参数技术公司(Parametric Technology Corporation,简称PTC)开发的,集零件造型、零件组合、创建工程图、模具设计、数控加工等功能于一体的大型CAD/CAE/CAM软件,在中国也有较多用户。Pro/ENGINEER是由一个产品系列组成的,是专门应用于机械产品从设计到制造全过程的产品系列。它采用面向对象的统一数据库和全参数化造型技术,为三维实体造型提供了一个优良的平台。其工业设计方案可以直接读取内部的零件和装配文件,当原始造型被修改后,具有自动更新的功能。而它的MOLDESIGN模块用于建立几何外形,产生模具的模芯和腔体,产生精加工零件和完善的模具装配文件。新近发布该软件的20.0版本,提供最佳加工路径控制和智能化加工路径创建,允许NC编程人员控制整体的加工直到最细节的部分。该软件还支持高速加工和多轴加工,带有多种图形文件接口。

5.SolidWorks

SolidWorks是由美国波士顿SolidWorks公司开发的机械设计软件,号称世界上最快的建模软件。其显著特点是:能够在特征层面上对多体结构进行控制的机械设计;动态仿真能够直接模拟接触式的机械机构运动干涉的运动情况;在线资源库供用户通过互联网找到世界领先的零部件供货商,并下载库中的几百万个零部件,用户只需查询供应商的产品在线目录,直接下载三维实体模型,而不需要二次建模。

6.I-DEAS

I-DEAS是美国SDRC公司开发的一套完整的CAD/CAM系统,其侧重点是工程分析和产品建模。它采用开放型的数据结构,把实体建模、有限元模型与分析、计算机绘图、实验数据分析与综合、数控编程以及文件管理等集成为一体,因而可以在设计过程中较好地实现计算机辅助机械设计;通过公用接口以及共享的应用数据库,把软件各模块集成于一个系统中。其中,实体建模是I-DEAS的基础,它包括了物体建模、系统组装及机构设计等模块。物体建模模块可通过定义非均匀、有理样条曲线构成的光滑表面来形成雕塑曲面;系统组装模块通过对给定几何实体的定位来表达组件的关系,并可实现干涉检验及物理特性计算;机构设计模块用来分析机构的复杂运动关系,并可通过动画显示连杆机构的运动过程。

7.CATIA

CATIA最早是由法国达索飞机公司研制的,目前属于IBM公司,是一个高档CAD/CAE/CAM系统,广泛用于航空、汽车等领域。它采用特征造型和参数化造型技术,允许自动指定或由用户指定参数化设计、几何或功能化约束的变量式设计。根据其提供的3D线架,用户可以精确地建立、修改与分析3D几何模型。其曲面造型功能包含了高级曲面设计和自由外形设计,用于处理复杂的曲线和曲面定义,并有许多自动化功能,包括分析工具,加速了曲面设计过程。CATIA提供的装配设计模块可以建立并管理基于3D的零件和约束的机械装配件,自动地对零件间的连接进行定义,便于对运动机构进行早期分析,大大加速了装配件的设计,后续应用则可利用此模型进行进一步的设计、分析和制造。CATIA具有一个NC工艺数据库,存有刀具、刀具组件、材料和切削状态等信息,可自动计算加工时间,并对刀具路径进行重放和验证,用户可通过图形化显示来检查和修改刀具轨迹。这种软件的后置处理程序支持铣床、车床和多轴加工。

8.Surfcam

Surfcam是美国Surfware公司开发的。Surfcam是基于Windows的数控编程系统,附有全新透视图基底的自动化彩色编辑功能,可迅速而又简捷地将一个模型分解为型芯和型腔,从而节省复杂零件的编程时间。该软件的CAM功能具有自动化的恒定Z水平粗加工和精加工功能,可以使用圆头、球头和方头立铣刀,在一系列Z水平上对零件进行无撞伤的曲面切削。对某些作业来说,这种加工方法可以提高粗加工效率和减少精加工时间。该软件V7.0版本完全支持基于微机的实体模型建立。另外Surfware公司和SolidWorks公司签有合作协议,SolidWorks的设计部分将成为Surfcam的设计前端,Surfcam将直接挂在SolidWorks的菜单下,两者相辅相成。(www.daowen.com)

9.Virtual Gibbs

美国Gibbs&Associates公司早在1984年就推出CAM软件包,最近推出了用于实体模型建立和多曲面加工的新模块Virtual Gibbs。这个模块可用来建立、输入、修改和加工三维实体模型和曲面,可运行于Windows 95和Windows NT操作系统。该软件具有过程控制功能,用户可返回到以前的任何步骤进行修改,并且能在整个模型和刀具轨迹中自动引入所做的修改,提供了最大的灵活性和效能。这种软件还提供多曲面加工能力,可使许多加工过程自动化处理,可用多个刀具一次装夹加工,从而简化了编程、节省了时间。该软件还提供了IGES图形文件接口。

10.Cimatron

Cimatron是由以色列著名软件公司Cimatron开发的CAD/CAM软件。该软件于20世纪80年代初就面向制造的CAD/CAM解决方案为客户提供了铣削复杂零件的能力。它的设计技术和战略方向使得该公司在当时CAD/CAM领域内公认为领导地位。特别在数控加工技术方面,它提供了基于知识的加工、自动化NC和基于毛坯残留知识三大技术为基础的智能NC,被普遍认为是世界上最优秀的数控编程设计系统之一。作为面向制造业的CAD/CAM集成解决方案的领导者,承诺为模具、工具和其他制造商提供全面的、性价比最好最新的软件解决方案,使制造圈流程化,生成安全、高效和高质量的NC刀具轨迹。该软件目前已升级成为一套全功能的、高度集成的CAD/CAM系统,CAD模块包含了线架构、面架构及实体造型的混合建构功能;CAM模块为加工制造业提供了从2到5轴的可靠的NC功能,并提供了灵活方便的刀具轨迹编辑功能;具有良好的数据交换接口,支持工业界的标准格式,可以同诸如Pro/E、UG、CATIA、MasterCAM、AutoCAD等软件进行图档转换。后置处理具有多种代码格式,检验代码,并实现代码读入预览;可由代码反向生成图形。由于其先进而稳定的性能,现已广泛用于机械、电子交通运输航空航天等行业。

11.DELCAM公司的PowerMILL等系列软件

DELCAM公司是英国专业化三维CAD/CAM系统公司,其系统最适用于复杂形体的产品、零件、模具的设计和制造。主要软件有PowerSHAPE、PowerMILL、CopyCAD、ArtCAM、Power-INSPECT等。PowerSHAPE是一套复杂形体的造型系统,采用全新的Windows用户界面、智能化光标新技术,操作简单,易于掌握。它具有实体和曲面建模相连接的技术,发挥了实体与曲面两种系统的优势,提供了多曲面、多实体等圆角和双圆角及自动修剪功能。PowerMILL是一个独立的加工软件包,它是功能强大、加工策略最丰富的数控加工编程软件系统。它可以帮助用户产生最佳的加工方案,具有输入的模型快速产生无过切的刀具路径的特点。这些模型可以是由其他软件包产生的曲面,如IGES文件、STL文件或是直接从PowerSHAPE输入的曲面文件。PowerMILL的用户界面十分友好,菜单结构非常合理,它提供了从粗加工到精加工的全部选项。PowerMILL还提供刀具路径动态模拟和加工仿真,可直观检查和查看刀具路径。Copy-CAD是一个采用最新数字模型和软件技术研制开发的逆向工程(Reverse Engineering)软件系统。它广泛地应用于根据现有产品和主模型的测量数据,创建复杂曲面的计算机模型,再根据计算机模型编制加工程序。ArtCAM是根据二维艺术设计建立三维浮雕,并进行数控加工的软件。PowerINSPECT用于复杂形体的实时在线检测,并自动产生检测结果报告,包括复杂形体关键位置精度、误差等重要参数,使用户可以控制所加工产品的误差范围,进行严格的质量控制。

12.CAXA

CAXA是北京北航海尔软件有限公司面向我国工业界推出的全中文界面的CAD/CAE/CAM品牌名称,包括工程绘图、数控加工、数控线切割自动编程、注射模具设计、注射工艺分析、数控机床通信等一系列软件。CAXA是英文Computer Aided X Alliance-Always a step Ahead的缩写,其涵义是“领先一步的计算机辅助技术和服务”。CAXA为制造企业提供了从产品订单到制造交货直至产品维护的信息化解决方案,其中包括设计、工艺、制造和管理等解决方案,使企业对市场能做出快速响应,提高市场竞争力。CAXA拥有自己的核心技术,依托大学的科研力量,融入国外公司的最新成果,将先进的技术和产品同中国制造业的具体需要相结合,开发具有自主知识产权的软件产品。CAXA软件连续四年被评为“国产十佳软件”。CAXA实体设计提供了丰富的数据接口,可与所有流行的CAD/CAM软件交换数据。该软件不但可以读入其他三维软件的造型结果加以修改,并且可调入不同软件设计的零件造型生成数据装配。CAXA实体设计还拥有CAXA电子图板的功能,可将实体设计快速、方便地转成符合国标的二维工程图样。

CAXA系列软件主要包括以下几种:

(1)CAXA制造工程师(CAXA-ME) CAXA制造工程师(CAXA-ME)是针对数控铣、加工中心的CAD/CAM软件。它可以完成零件几何建模、加工代码生成、联机通信等功能,集图样设计和代码编程于一体。该软件具有强大的造型功能,可快速建立复杂的三维模型;具有灵活多样的加工方式,快速生成加工轨迹。这种软件的通用后置处理适用于各种数控系统,支持三坐标测量机,具有数控代码反读和真实感仿真功能。

(2)CAXA数控车(CAXA-Lathe) CAXA数控车(CAXA-Lathe)是针对数控车加工的专用CAD/CAM软件,它基于目前国内流行的二维CAD软件CAXA电子图板平台,操作方便。最新版本的操作系统平台是Windows,是当前国内最好的数控车CAM软件。所有CAD常用软件生成的图形都能直接读入CAXA-Lathe,这样,不管用户的数据来自何方,均可利用CAXA-Lathe生成加工程序代码。

(3)CAXA线切割(CAXA-WEDM) CAXA线切割(CAXA-WEDM)是针对数控线切割机床的CAD/CAM软件,可以交互方式绘制需切割的图形,自动生成带有复杂形状轮廓的线切割加工轨迹。输出3B、4B或G代码,支持快、慢走丝线切割机床的编程与加工。

(4)CAXA注射模具设计(CAXA-IMD) CAXA注射模具设计(CAXA-IMD)属注射模专业CAD软件。该软件提供注射模标准模架和零件库,以及塑料、模具材料和注射机等的设计参数数据库,可随时查询、检索并能自动换算型腔尺寸,对模具进行各种计算。

(5)CAXA注射工艺设计(CAXA-IPD) CAXA注射工艺设计(CAXA-IPD)是与美国C-MOLD公司合作开发的面向注塑行业的CAE软件。该软件采用国际CAE技术,通过科学的分析方法和简便操作,可预测注塑工艺过程,确定优化的注塑工艺参数,达到优化设计的目的。

总之,选择合适的基于微机的CAD/CAM软件,将微机与CNC机床组成面向车间的系统,将大大提高设计效率和设计质量,充分发挥数控机床的优越性,提高整体生产水平,实现系统集成和设计制造一体化。

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