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CIMS环境下CADCAM的开发油漆刷

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CIMS环境下CAD/CAM的开发

CIMS环境下CAD/CAM的开发 2011年12月10日 来源:

一、CAD/CAM集成的必要性

1.基本概念 随着计算机技术的不断发展和激烈市场竞争对产品质量和设计制造的周期不断增长的需求,CAD/CAM技术正在从传统的方式向着集成环境下的CAD/CAM发展。

传统CAD/CAM系统是针对产品的设计、造型、分析和绘图及产品制造等具体目标而研制的,着眼于实现产品设计和制造这些具体环节的自动化,而不是针对其整个过程开发的。各种CAD/CAM系统的数据格式不一致、不标准,没有考虑与其它环节的联系,信息不能共享,形成了一个个自动化独立岛。

由于机械制造业是由经营决策、产品设计、制造和管理等一系列互相联系的环节组成的。因此,CMIS环境下的CAD/CAM不仅要实现各系统之间信息的提取、交换、共享和处理的集成(即CAD/CAPP/CAM内部信息流的整体集成);而且要在分布式数据库系统(DB)和计算机网络(NET)的支持下,实现与外部系统,如管理信息系(MIS)、质量信息系统(QIS)、车间自动化系统(FA)之间信息的全面集成,以获得最大的效益。

2.成飞CAD/CAM的应用成果

成飞的CAD/CAM是在传统环境下产生的,经过20年的应用与开发,正在向CMIS环境下的CAD/CAM发展。公司先后引进了IBM、CDC、HP大中型计算机、工程工作站、图形终端、微机等500多台,以及三坐标测量机、大型平板绘图机、3、4、5坐标数控机床30多台,自行开发和引进了一批CAD/CAM软件系统。这些资源广泛应用于飞机零件制造、新机研制和麦道机头转包生产,取得了显著的效益。

①批生产零件的数控加工 公司于70年代后期首先将CAD/CAM技术用于解决复杂飞机零件生产的瓶颈,对复杂机加结构零件采用数控编程与加工,使整机加大件的综合生产能力提高了82.5%,零件重量轻,精度、光洁度提高一级,关键大件超差率由20%以下降至5%以下,零件质量明显提高,曾荣获航空部数控技术应用一等奖。

②新机研制应用CAD/CAM 70年代末期,公司在J7X型新机研制中,采用CAD/CAM技术,在国产TQ-16计算机上自行开发了C-SURF曲面造型和雕塑曲面加工系统,建立了飞机机身、进气道、座舱、垂尾等改型部位的数学模型,数控绘制模线,数控加工装设备和机加大件,节省工装200多套,使飞机研制周期缩短半年以上,节省大量新机研制费用,荣获1985年国家科技进步二等奖。

③CAD/CAM的局部集成 80年代以来,公司重视引进软件的消化、吸收和二次开发工作,以及对不同CAD/CAM系统之间数据(包括图形)转换接口的研制以及工程数据库的开发,初步实现了公司内部自行开发与引进的不同CAD/CAM软件之间信息的局部集成,先后在多种新机研制、麦道机头转包生产和汽车模具等民品开发中得到广泛的应用。如,J7X型飞机缩短研制周期8个月,节省研制费用200多万元,荣获1990年航空航天部科技进步二等奖。1988年为南京汽车制造厂加工出了国内第一个全面应用CAD/CAM的汽车主模型(IVECO),以专家鉴定达到国际先进水平,获中国汽车工业首届科技进步二等奖,第三届全国模具工业大会特优奖。

进入90年代以来,公司在新机研制过程中,全机外形几何设计、工程分析、结构模线设计与绘制方面全部采用计算机完成,飞机机加零件结构图通过计算机直接传递到制造部门进行数控加工编程。此外,在复杂机加结构零件的数控加工、系统管道零件的数控弯管、飞机装配型架、冲裁模、压延模等工装以及钣金零件CAPP、装配CAPP等方面,CAD/CAM应用都上了一个新的台阶。

3.CAD/CAM集成的必要性 在传统CAD/CAM应用环境中,企业内各个部门的应用是"各自为政"、相互孤立的,所用的程序、系统和方法不统一,数据格式不统一,信息不能共享,使CAD/CAM的效益受到很大的限制。在这方面,我们是有深刻体会的。 80年代初,在某新机研制中,由于设计与制造部门分别选用了不同的CAD系统,设计与制造建立了两个飞机外形数学模型,设计建模只能用于工程分析而不能传递到制造部门作为制造依据;制造部门必须重建数模去逼近设计数模以满足加工制造的需要,严重影响了研制周期,增加了协调难度。虽然在飞机三维造型、工程分析、绘图和数控零件编程上采用计算机完成,但是在飞机零件加工制造过程中大量的工艺规程等文件却是用手工完成编制的。在20年的应用中,成飞已拥有各种类型的大型计算机和工作站,以及在不同时期、为开发不同产品引进和自行开发的各种软件系统,组成了异构环境。为了解决异构环境之间数据(包括图形)的传输和转换问题,需要开发复杂的数据转换接口。因此,我们花费了大量的精力和时间去开发、协调各CAD/CAM系统之间的接口,解决数据传递问题。这些经历都告诉我们,只有CIMS环境下的CAD/CAM,才能满足产品设计和制造中日益增长的需求。

二、CAD/CAM集成系统与关键技术

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