cam在汽车行业应用

cam在汽车行业应用（精选8篇）

篇1：cam在汽车行业应用

CAD/CAM技术在汽车制造

行业中的应用

课程：CAM与自动编程姓名:学号:

日期: 2012年12月

一、CAD/CAM技术概述

CAD/CAM是先进制造技术中的重要组成部分。其中，CAD 是Computer Aided Design的英文缩写，指计算机辅助设计。狭义的计算机辅助设计是指采用计算机开展机械产品设计的技术，主要应用于计算机辅助绘图（Computer Aided Drafting），广义的计算机辅助设计指借助计算机进行设计、分析、绘图等工作，包括几何建模、装配及干涉分析DFA、制造性分析DM、产品模型的计算机辅助分析CAE等等。CAM即Computer Aided Manufacturing，指计算机辅助制造，狭义上指计算机辅助编程，即一个从零件图纸到获得数控加工程序的全过程，主要任务是计算加工走刀中的刀位点(Cutter Location Point)，包括三个主要阶段：首先是工艺处理，即分析零件图，确定加工方案，设计走刀路径等：其次是数学处理，即处理计算刀具路径上全部坐标数据；最后是自动编制出加工程序，即按数控机床配置的数控系统的指令格式编制出全部程序。广义上的CAM则还包括计算机辅助工艺规程编制CAPP（Computer Aided Program Planning）和计算机辅助质量控制CAQ（Computer Aided Quality）。

二、CAD/CAM技术的发展

CAD/CAM指的是计算机辅助设计和计算机辅助制造的集成技术，CAD/CAM将设计和工艺通过计算机有机结合起来，直接面向制造，减少中间环节。上世纪50年代CAD技术处于被动式的图形处理阶段。60年代计算机图形学、交互技术、分层存储符号的数据结构等新思想被首次提出，从而为CAD/CAM技术的发展和应用打下了基础。60年代中后期出现了许多商品化的CAD设备。1970年美国Applicon公司第一个推出完整的CAD系统，出现了面向中小企业的CAD/CAM商品化系统。到了80年代，CAD/CAM技术迅猛发展，CAD/CAM技术从大中企业向小企业扩展；从发达国家向发展中国家扩展；从用于产品设计发展到用于工程设计和工艺设计。90年代，CAD/CAM技术进入了开放式、标准化、集成化和智能化的发展时期，图形接口、图形功能日趋标准化。

我国开展CAD/CAM技术应用工作在上世纪70年代，并不算晚；通过引进，不少企业的软、硬件条件与国外相比也相差不大。但是，国内的CAD/CAM应用与国外先进水平相比存在较大的差距。由于采用CAD/CAM技术投资大，有较大风险，效益回报有一定的滞后期，所以在原有经济体制下难以推广。在过去，由于条块分割，重复引进，企业相互之间缺乏必要的交流和协作，影响了CAD/CAM技术效益的发挥。另外，人才培养的不足也影响了在我国的发展，福特等企业之所以CAD/CAM技术应用得好，是因为得益于几十年来一直大力开展CAD/CAM应用而积淀下来的宝贵经验以及培养出了一支高水平的技术队伍。

三、CAD/CAM技术在汽车工业的应用状况

美国福特汽车公司在CAD/CAM技术方面处于领先地位。早在80年代初，福特公司就着手CAD/CAM系统的规划，建成了以工作站为主体的环形网络系统；1985年已经有一半以上的产品设计工作使用图形终端实现；1986年新开发的TAURUS和SABLE轿车，大约70%的外钣金件使用CAD/CAM;90年代初全面实行产品开发的CAD/CAM应用率可达100%。福特公司1990年工作站已达2000台，以FGS工作站(约占70%)和CV工作台(约占18%)为主，其应用

软件主要为自行开发的PDGS和CAD/CAM。1993年以后，福特汽车公司提出了C3P(CAD/CAE/CAM/PDM)概念，并决定今后将采用I-DEAS软件作为其主流核心软件。德国各大汽车公司普遍采用CATIA作为其CAD/CAM系统的主导软件。1994年，德国大众集团决定用CATIA和Pro/Engineer作为其将来开发新车型的主导CAD系统。法国雷诺汽车公司应用Euclid软件作为CAD/CAM的主导软件，目前已有95%的设计工作量用该软件完成，并开发出很多适合汽车工业需求的模块，如用于干涉检查的Megavision,用于钣金成形分析的OPTRIS等。日本三菱汽车公司1960年从冲模的NC数控加工着手，以CAD/CAE/CAM为动力，对从设计到制作的各项工程踏踏实实地进行了改革，至今，已形成了从车型款式设计到车身组装的新车型开发的完整的CAD/CAE/CAM系统。

我国的CAD/CAM工作始于70年代，发展迅速，已取得了良好的经经济效益。少数大型企业，如一汽、二汽等，已建立起比较完整的CAD/CAM系统，其应用水平也接近国际先进水平。汽车工业是我国国民经济五大支柱产业之一。汽车车身模具是车身制造技术的重要组成部分，也是形成汽车自主开发能力的一个关键环节。在汽车新车型的设计调试直至投产的整个周期中，模具设计和制造约占三分之二的时间，汽车覆盖件模具作为车身生产的重要工艺装备，直接制约着汽车的质量和新车型的开发周期。汽车覆盖件不同于一般的冲压件，它具有曲面多、尺寸大、材料薄、结构形状复杂、精度要求高等特点，其模具制造技术难度大、成本高、开发周期和质量都难以控制。CAD/CAM技术作为一种现代设计制造方法，把它引入汽车覆盖件模具生产实际中，可以大大缩短汽车开发周期，提高生产效率和市场竞争力。

在上世纪末期，CAD/CAM技术就在上海汽车公司的汽车开发方面得到了很好的应用。汽车结构的设计,主要是零部件的设计及装配设计。由于汽车零件不仅多, 而且形状复杂,自从CAD技术引进之后,传统的手工绘图已基本过时。三维建模二维出图的CAD方式,目前在汽车设计行业中占绝对主角。CAD软件一般都具有丰富的建模能力,主要分曲面建模和实体建模两大类曲面建模就是用曲面表达物体的形状, 这种建模方式适于车身这类复杂曲面形状的钣金件设计。实体建模就是过几何体布尔运算得出物体形状,这种建模方式适于底盘零部件的设计一些软件还应用工程概念提供特征建模功能,可直接生成孔,摘、抽薄壳,拔模角等。当然, 现代的CAD软件一般都兼备多种建模方式,只是各自优势不同。模型生成之后,工程师可在计算机屏幕上随意旋转设计模型,从各种不同的角度观察物体,对产品形状进行分析修改,最终得到形状、尺寸满意的零件数模。三维建模完成后,可以立即转入图纸生成方式,计算机会自动将三维模型投射成所需的各种视图,工程师只要选择图纸幅面,然后合理安排各视图。再进行尺寸标注,增加技术要求,填写明细栏等图纸完善工作。即可输到绘图机上绘制出干净整洁的工程图纸。当然，CAD应用之初,许多人对CAD的理解为用计算机出图纸。但对现代的CAD技术来说,这种看法是片面的。CAD的实质是辅助设计者进行产品设计,设计者用三维建模表达出设计思想后,相当于拥有了一个虚拟的样品,不仅可观察其形状,更可用它做一项重要的工作—盛拟装配。对于汽车这一复杂的产品, 教以万计的零部件要完全正确装配,除了制造上的要求,设计的合理也是至关重要的。零部件的三维建模正是度拟装配的得力助手,它不仅能带助设计者了解零部件的空间位置关系,还能通过一些机构分析软件,如ADAMS等了解零部件在使用过程中的运动情况,观察零部件在工作状态是否会出现运动干涉。可以说，在产品生产出来之前，设计者就能了解零部件的情况工作，对设计很有帮助。

在设计开发过程中,为了实际观察零部件的具体形状,而不仅仅是在屏幕上看到零件的图形,往往要试加工出零件,目前在世界上各大汽车厂都还保留着用木头,塑料等易成型材料手工制作模型的手段但是现在,通过用快速成型及数控加工等现代技术,尽快加工出零件进行形状分析及尺寸检查已越来越普及地得到应用。另外,更为重要的是,CAM加工出的模型,今后可以直接用来翻制模具,可节约模具制作的成本。

除了能够进行汽车的开发与设计工作，CAD/CAM技术还在汽车覆盖件模具的设计制造方

面得到了广泛的应用。一般情况下，一个基本车型全套模具的设计制造周期长达4年之久，因此汽车覆盖件模具的开发生产是汽车新产品开发的决定性环节。应用CAD/CAM/CAPP集成技术是保证模具设计、加工质量和提高生产效率最有效的途径。为适应汽车工业的发展．国外模具厂已普遍采用CAD/CAPP/CAM集成技术进行模具设计制造。大大缩短了模具设计制造周期，降低了成本。世界上较著名的汽车制造公司都有自己的模具CAD/CAM/CAPP系统。如美国AUTODIE公司采用了CAD/CAM/CAPP系统后。一种车型覆盖件的模具设计与制造只需要8个月左右。经过几十年的努力．我国一些大型汽车模具制造厂家已经广泛采用DNC/CAD/CAM等先进制造技术，取得了长足的发展。但与国外相比存在很大的差距。各项技术的相互独立，造成生产力低下，一些关键的汽车覆盖件模具仍然依靠国外来设计制造。因此，汽车覆盖件模具CAD/CAPP/CAM集成技术的应用已成为国内工业界和学术界研究的重点。

（1）汽车覆盖件的要求与特点

汽车覆盖件是指构成汽车车身或驾驶室、覆盖发动机和底盘的薄金属板料制成的异形体表面和内部零件、车身以及驾驶室的全部外部和内部形状都是由汽车覆盖件组装而成；由于汽车覆盖件属于外观装饰性零件，它不仅要满足结构上的功能要求，更要满足表面装饰的美观要求。因此对表面质量要求很高，表面必须光顺，不允许有任何皱裂和拉痕等缺陷，任何微小的缺陷都会破坏外形的美观。这给覆盖件成形的关键工序--拉延--提出了很高的要求，而传统的手工设计制造方法难以保证拉延件的质量，这也是车身制造技术的难点和关键所在。此外，汽车覆盖件又是封闭薄壳状的受力零件，当汽车高速行驶时，如果覆盖件刚性分布不均匀，刚性较差部位受到震动会产生空洞声，从而产生较大噪音。因此在拉延成形时，我们必须克服由于塑性变形的不均匀性而产生的覆盖件刚性分布不均匀。除此之外，由于汽车覆盖件多为空间立体曲面，还具有形状复杂、结构尺寸大、材料薄等特点，所有这些，都对汽车覆盖件模具设计和制造提出了特殊的要求。

（2）CAD/CAPP/CAM技术在汽车覆盖件模具设计制造中的应用

CAD/CAPP/CAM技术以计算机和数控机床为主要设备，以覆盖件的数学、力学模型为依据，在模具设计、成形分析及制造技术各环节中直接发挥作用。

汽车覆盖件模具设计，主要包括工艺设计和结构设计。工艺设计主要是指汽车覆盖件的三维设计以及工艺补充面的三维设计，工艺设计主要解决曲面造型问题，由于汽车覆盖件空间曲面多、形状复杂，因此这个过程技术难度较高。而结构设计是依据工艺设计的结果，设计模具具体部件，对这个过程要求速度快、效率高，要解决上述问题，必须借助先进的计算机辅助设计CAD技术。汽车覆盖件模具的制造过程中，采用计算机辅助制造CAM技术具有加工精度高、生产周期短等优点。传统的车身开发是以实物模型来表示车身表面的几何信息，这样，在传递过程中，很容易发生模型变形、数据传递误差、误差积累等诸多问题，严重影响车身覆盖件模具的制造精度。同时延长生产周期，采用CAM技术制造模具，省略了制造工艺模型这一环节，首先是按产品图或数据表把零件的特征点元素输入计算机，利用软件提供的曲线-曲面功能建立零件表面的数学模型，从而生成数控加工所需的刀具轨迹文件，用来控制数控机床的运动，加工出所需的零件表面，由于加工过程是基于高准确性的计算机模型，从而减少了产生制造误差的因素，提高了制造精度。

对于一个已掌握CAD/CAM技术的厂家，更加关心的则是冲压件能否成形，产品质量能否合格，但这往往是难以预知的，由于汽车覆盖件形状复杂，冲压成形过程中板材成形性难以预先估计，模具设计正确与否无法事先知道，模具加工完成以后问题才会暴露出来，这样给模具调试带来很大困难，计算机辅助工程,CAM技术可以协助CAD/CAM对冲压成形过程进行模拟，对实际冲压件的成形性进行分析，及早发现问题，并通过计算机模拟改进模具设计，从而大大缩短模具调试周期，降低制模成本。

采用CAD/CAM技术和各种数控机床及三坐标测量仪相结合，使汽车覆盖件模具的开发制

造呈现前所未有的面貌，模具精度大幅度提高，模具寿命延长，2倍以上，模具开发周期较原来缩短3倍以上，开发制造的成功率也大幅度提高。

汽车覆盖件模具CAD/CAM技术必然会朝着智能化、专业化、集成化方向继续发展。为了真正实现汽车覆盖件模具设计制造的自动化，必须开展智能化研究工作，把总结出来的以往设计、制造中的成功经验应用到模具设计中去，形成计算机里的知识库和智能库，并采用检索、修订、创成等混合决策技术和多智能体技术的综合智能化，从而形成基于知识的智能化交互式系统框架，真正实现先进性和实用性的要求。在未来几年里，对国外先进的CAD/CAM软件进行二次开发，使之更加专业化，也将是许多模具厂家的经济可行的选择。此外，汽车覆盖件模具设计制造过程是一个信息处理、交换流通和管理的过程，将CAD/CAM技术有机地集成在一起，能够更好对设计和制造过程中信息的产生、转换、存储、流通管理进行分析和控制，从而实现效益最大化。一些发达国家在这方面的应用技术已经相当成熟，我国在这方面的研究也已取得一定的进展，但还未进入实质性的应用阶段，在接下来的时间里CAD/CAM的系统集成技术也必然在我国得到广泛应用。

结束语：

CAD/CAM技术是制造工程技术与计算机技术紧密结合、相互渗透而发展起来的一项综合性应用技术，具有知识密集、学科交叉、综合性强、应用范围广等特点。CAD/CAM技术是先进制造技术的重要组成部分，它的发展和应用使传统的产品设计、制造内容和工作方式等都发生了根本性的变化。CAD/CAM技术已成为衡量一个国家科技现代化和工业现代化水平的重要标志之一。在汽车覆盖件模具设计制造过程中引入CAD/CAM技术，不仅提高了模具设计质量，而且缩短了模具制造、调试周期，降低了制模成本。随着科研人员的不断努力，许多新技术、新设备、新工艺将陆续投入到生产实际中，从而缩短与国际先进水平的差距。而汽车覆盖件模具CAD/CAM技术的不断成熟必将推动我国汽车工业的进一步发展。

CAD/CAM技术给制造行业带来了巨大变革，使传统的制造业发生了质的飞跃，在全球范围内受到普遍关注和重视，在这一时代背景下，我国机械制造业要想跟上时代的步伐，必须把握好机械CAD/CAM技术的正确发展方向，更加深入的应用CAD/CAM技术。在国家举措的推动下，我国机械制造企业要重视CAD/CAM技术的推广应用，把CAD/CAM技术视作企业发展的关键，不惜代价投入资金、引进人才。科研单位要紧跟世界潮流，跟踪国际动态，并结合我国国情及规范，面向国内生产单位，开发出具有我国特色的CAD/CAM产品。不断加大科技创新力度，使我国的CAD/CAM产品更加方便实用，成为世界先进产品。

参考文献：

［1］《客车车身覆盖件的设计与制造》 周方寿 机械工业出版社，1998

［2］《汽车覆盖件模具CAD技术的应用与发展》 王洪俊 机械工业出版社，2000［3］《汽车车身制造工艺学》 邓仕珍 北京理工大学出版社，2001

［4］ 《CAD/CAM技术在工程设计中的应用》 周激流,何其超编

［5］ 《CAD/CAM应用技术》 汤德忠 李正吾编著 机械工业出版社，1988

篇2：cam在汽车行业应用

UG CAD/CAM在模具中应用的研究

介绍了UG软件的CAD/CAM功能.以一瓶体为研究对象,通过UG CAD对其进行造型设计,进而设计出加工该瓶体的模具;然后将高速切削应用于模具加工中,分析了模具加工方式以及加工参数,使用UG CAM对整个制造过程进行设计仿真,并通过后置处理输出NC(数控)代码.最后通过VERICUT仿真软件证实了CAM的有效性.

作 者：苏建民 Su Jianmin  作者单位：潍坊科技学院,山东,寿光,262700 刊 名：铸造工程 英文刊名：FOUNDRY ENGINEERING 年，卷(期)：2009 33(2) 分类号：P391.7 关键词：模具   计算机辅助设计/制造   高速切削  

篇3：cam在汽车行业应用

由于冲压制品的优良性能和巨大市场潜力, 被广泛应用于汽车工业。然而, 制造业有三个主要目标:改善产品质量, 降低开发成本, 并减少研发所需时间。为了实现这些目标, 新技术的引进必不可少。

从制造业的角度看, 主要要求对于大多数板材具有好的的成形特性。由于零件表面变得更复杂, 存在更尖锐的边, 我们需要采取成形分析的优势, 了解他们的冲压性能。1963年, 基勒和巴科芬介绍了成形极限图的概念。他们分析了蚀刻圆的形状和大小, 以及金属板材网格。这种技术被广泛应用于金属薄板成形性分析。最近, 有限元法已被用于分析和模拟钣金成形过程。牧野内用成形分析软件来分析4个冲压件:挡泥板, 行李箱盖外板, 侧架外板, 和轮胎磁盘车轮, 分析其几何回弹, 板材厚度, 残余应力等。

由于模具结构越来越复杂, 我们在模具设计中必须使用实体模型, 以避免任何潜在的干扰组成因素。此外, 实体模型可用于建筑设计和估算模具结构的脆性。因此, 有必要使用三维CAD/CAE/CAM系统, 以建立实体模型, 以完善数控刀具路径的程序, 并分析模具结构的特点。

2 汽车冲压模具开发程序

接到一个冲压零件设计任务, 从汽车制造商, 到模具制造商, 都有一个设计思想初始化的过程。模面设计是一种利用3D软件创建三维复杂曲面的过程, 这其中包括冲压零件表面、拉延筋和靠破面孔。分析其冲压成形性能, 设计师可能需要不断修改, 直到获得最佳拉丝模面。

布局图的设计是完成模具设计图的第二步。根据冲压件表面模型, 确定中央参照点, 确定拔模的方向, 确定每个进程的功效等, 这些分析能够得到模具的闭合高度, 并确定冲压中心。

由于汽车冲压模具模型通常很大, 它们需要通过转换处理, 以尽量减少其重量和成本。三维CAD/CAE软件设计的实体模型, 目的就是避免存在任何潜在的干扰组成因素, 其中包括内腔, 冲孔, 加强肋, 标准件, 上、下模, 凸、凹模等。

模具设计过程完成后, 设计人员如果发现有问题, 将执行的三维实体方案及分析模型做进一步修改。此外, 冲压力非常大, 在必要时需对模型进行结构分析, 修改不适之处并对应加强模具结构。理解模具动过程是必要的, 因为模座结构是由铸造方法来处理的。在确定需要创建三维实体模型时, 设计者应给出数控刀具路径程序并指出使用数控机床的类型。

模具制造者负责检查所有零件参考面和设计漏洞。设计师使用3D CAM软件设计工具的路径, 包括粗加工, 精加工方式及粗、精加工刀具路径。此外, 切削仿真能够检查加工过程的可行性。刀具路径确定后, 他们将模型到数控机床上做进一步处理。如果符合所有设计要求, 就可以大规模生产。

3 CAD/CAE/CAM系统的应用

冲压模具CAD/CAE/CAM技术系统包括一套面对模具的CAD设计软件, 一套冲压成形性分析软件, 一个CAD/CAE软件, 一个CAM软件, 一套集成冲压模具设计知识的产品数据库。

曲面设计是冲压零件表面的设计过程。这些辅助表面不属于冲压表面的一部分。因此, 模具制造商负责模面设计。为了确保冲压零件表面和模型表面之间的一致性, 必须使用专业曲面设计软件。

汽车零部件的表面非常复杂, 一般无法套用以往的设计经验。为了确保产品质量, 设计人员需要在冲压模具设计执行阶段就进行模具成形分析, 即CAE。目前, 该种软件包括DYNAFORM和ANSYS。汽车冲压模具的结构包括冲头, 型腔, 加强肋, 凸等。由于汽车冲压模具结构复杂, 应该用数控机床来制造。因此, CAM软件应该能够协助设计师生成工具的路径, 并提供切削仿真。有许多CAM软件能够支持上述功能, 包括MASTERCAM、CADCEUS及POWERMILL等。

模具冲压和型腔面是由成千上万个细小碎面组成。这些也使设计工作极其复杂繁琐。因而, 在设计初始阶段, 设计布局图来表达模具布局就显得十分重要。布局设计包括表面形成的经验公式如表面厚度参数, 模具间隙, 鱼片半径和材料参数, 如由于弹性模量, 应变指数和各向异性等。模具设计包括模具设计程序, 以及设计标准和设计标准的每个组件。信息在整个过程中, 表达的是存储在数据库中的产品, 它可以通过本地网络访问系统所有节点。此外, 为了让用户能够准确, 高效地访问数据, 所有信息包括详细的文件名, 版本信息, 日期等均存储在数据库中。在该系统中, 所有的CAD/CAE/CAM软件和以冲压设计知识为基础的数据库均放在IBM服务器的1.0 GHz的奔腾3处理器, 1024MB内存, 128MB图形和Windows NT操作系统平台上, 网络连接是1千兆网卡 (局域网) 。

布局图的设计是使用CATIA开发模具设计图。为了设计模具结构, 需要转换车辆的坐标系, 并将其纳入冲压模具的坐标系。模具中心应接近车辆中心的位置, 尽量缩短模具行程。此外, 在定制过程中设计模具工艺步骤, 包括拉深、剪切、冲压和翻边等。然后, 修整线, 工位数, 裁切位置和刀具长度都应综合考虑后确定。

(1) 初步设计:设计人员需要收集一套模具的最基本参数, 包括面孔, 冲开线 (POL) 及模具设计图。在模具设计图中, 我们可以得到模具排样图的大小, 模具的闭合高度, 送料机构, 排料机构, 加工中心, 模具中心等。

(2) 骨架设计:对骨架的主要部分进行设计, 包括主体模具结构尺寸, 上、下模座和卸料装置, 条带布局和搭边值等。

(3) 功能单元的设计:功能单元设计是通过模具中各个职能机构支持整个模具的工作。这些功能单元包括U型槽, 键槽, 挂钩等。

(4) 标准件的设计:如滑动板、弹簧、螺栓等。这些标准件可根据位置有不同的大小需求。

综上所述, CAD/CAE/CAM冲压技术系统通过对设计任务分析, 基础模型的构建, 模具结构的思考, 加工制造的仿真, 标准间库的使用, 就可以完成一个复杂冲压系统的CAD/CAE/CAM设计任务, 其中对骨架的设计, 功能单元设计和标准模块设计是完成计算机辅助冲压模具设计的关键所在。

参考文献

[1]富壮.徐成林, 等.冲压成形CAE技术在汽车冲压零件设计流程中的应用[J].汽车工艺与材料, 2009, 2:16-19.

[2]王丽敏, 计小辈, 等.模具设计制造中的CAD/CAE/CAM技术的应用研究[J].现代制造技术与装备, 2008, 4:72-74.

篇4：cam在汽车行业应用

关键词：CAD技术；覆盖件模具；汽车车身；汽车底盘

中图分类号：U469文献标识码：A文章编号：1007-3973(2010)010-040-02

1、前言

计算机辅助设计和制造简称为CAD(ComputerAidedDesign)和CAM(Conpur Aided Manufacturing)，是利用计算机强大的图形处理能力和数值计算能力，辅助工程技术人员进行工程或产品的设计与制造，达到预期的目的，并取得创新成果的一种技术。目前己在机械、电子、建筑以及能源、交通等领域广泛应用。

20世纪60年代初，CAD技术首先被应用于机器制造行业，如飞机制造、汽车制造、船舶制造等。到20世纪70年代后期，微型计算机、大容量存储技术和计算机图形学的飞速发展，使CAD技术在工程上的应用从单独的分析计算变成大量信息存储、检索、绘图、计算融为一体的独立系统，CAD技术贯穿到设计、制造、管理的全过程中。近年来，数据库技术的飞速发展，使设计、制造、生产工艺集成于工程库的集成化系统开始形成，设计从工艺流程计划、加工数据及数控程序，再到控制机器人的活动路径，实现设计、制造、生产的自动化管理已经开始进入实用阶段。目前，世界上工业发达国家的制造业，其CAD/CAM技术应用的比重越来越大，如美国的汽车行业达100％，电子行业60％。我国CAD/CAM技术的运用也在逐步发展之中，已广泛应用于分析计算、数据编程、计算机辅助工艺编程和管理等方面。

2、CAD/CAM技术在汽车中的应用特点

2.1技术先进

采用CAD软件可提供优化设计，实现图形输入、优化排样、工艺分析和计算、对尺寸和公差的处理以及尺寸自动标注等。

2.2高效、节约和自动化程度高

提供快捷的汽车设计方法，简化设计过程，缩短设计周期。对毛坯排样优化可提高材料利用率，提高工效，可避免出现差错，这是设计者手工设计根本无法比拟的。

2.3加工质量高

把设计和加工过程联系起来，采用先进加工技术，可消除加工中的人为误差，保证加工质量。

CAD、CAM是实现技术、经济效益的不可分割的两个组成部分。如只完成CAD技术的开发，而不实现CAM的应用，不形成CAD/CAM一体化，CAD技术开发应用则基本失去其实际意义。

3、CAD/CAM技术在汽车中的应用

3.1CAD/CAM技术在汽车模具中的应用

模具是指能够生产出具有一定形状和尺寸要求的零件的一种生产工具，也就是人们通常所说的模子。模具生产具有高效、节材、成本低、保证质量等一系列优点。

汽车新产品开发的决定性环节是汽车覆盖件模具的设计，是由设计人员运用专业知识和丰富的实践经验综合推理与计算完成的。传统的覆盖件模具制造方法是先制造主板、主模型和工艺模型，然后利用工艺模型为靠模在仿型机床上加工模具表面，最后由钳工装配、调试成合格模具，不仅工艺流程长，模具表面精度低，而且存在着对模具制造工人要求高等缺点。因此实现覆盖件模具CAD/CAD是汽车工业迫切需要解决的一项技术难题。

汽车覆盖件模具CAD/CAD系统的特点是利用计算机及其外围设备在各层次计算机软件系统的支持下，完成模具方案设计、金属板料冲压成形过程分析、模具结构设计、模具数控加工刀具运动轨迹生成和控制数控机床进行模具加工等工作。

上世纪末，国外汽车公司就开始了模具CAD/CAD技术的研究。这一研究主要用于汽车车身的设计，并且各大汽车公司也建立了自己的CAD/CAM系统，并将其应用于模具设计与制造。目前，模具CAD/CAM技术也应用于我国许多企业，并在计算机自动编程技术取得了丰富的经验，大大提高了模具的使用精度和生产率。然而，现在我国还有许多企业仍然停留在手工设计模具的阶段，其模具CAD/CAM技术工作也只是用计算机进行二维设计，只有少数企业的汽车模具设计和制造水平接近于国际先进水平。

现在，由于我国汽车模具的设计及制造效率低，设计方法也很难适应汽车工业发展需要，这导致了我国设计开发的新车型与发达国家相比相差甚远。而花高价钱从国外引进CAD/CAM技术又会严重阻碍我国汽车产品的更新换代。要提高我国汽车设计及制造水平我们只能研发自己的模具CAD/CAM技术，并以国外先进的通用计算机造型软件为基础进行二次再开发，从而提高我国模具CAD技术的发展。

3.2CAD/CAM技术在汽车车身中的应用

汽车车身是汽车的重要组成部分，是整个汽车零部件的载体，它的质量在汽车制造技术中占有很重要的地位。现在，汽车车身技术的发展状况反映出一个国家的汽车工业水平，要是我国的汽车工业水平赶超世界先进水平，关键是提高汽车车身设计和制造水平。

国外现代车身开发已进入采用“并行生产”的方式和无图纸化的阶段。“并行生产”可以减小重复设计的麻烦，缩短修改设计的时间：并让生产部门尽早获悉产品的设计意图、分析新设计的可行性。这些都是通过CAD/CAM一体化实现的，即车身开发过程由一个“工程数据管理系统”管理，统一信息流，统一数据库。这样可以提高车身开发的效率，又便于保证质量。

我国已建成的CAD/CAM系统，目前由于缺乏人才去充分开发和应用，还没有形成CAD/CAM系统技术。在汽车车身CAD方面上是沿用传统设计方法基础上作局部的辅助，主要是在表面集合图形和线图形上取得效益。在CAM方面，各汽车厂首先将力量投入到车身模具的曲面数控加工，以代替传统的曲面方型加工，取得了良好的经济效益。

3.3CAD/CAM技术在汽车底盘中的应用

汽车底盘是汽车设计中重要的一环，对汽车产品质量起决定性作用。现在由于计算机在汽车上的应用汽车底盘发生了重大变革，它改变了汽车传统的机械装置，并增加了许多新的功能，使汽车的驾驶更为简单方便，乘坐更为舒服安全。

汽车底盘在布置设计时都是在三维空间内完成的，因此在设计中为了建立整车坐标系及总称的坐标系，设计人员必须在CAD/CAM系统中准确确定零部件位置。在已经建立的整车坐标系及总称的坐标系中建立数学模型，用坐标点的方法完成总称装配。在设计完成后，CAD/CAM系统还要进行干涉检查，包括位置干涉检查和运动干涉检查。

3.4CAD/CAM技术在汽车轻量化中的应用

为了改善汽车的各项性能，降低油耗节省资源，在设计和制造时要尽量减轻汽车重量。在现代汽车工业中，为了实现汽车轻量化，很多企业都采用了CAD/CAM一体化技术，CAD/CAM技术包含了汽车设计和制造的所有环节，为实现汽车轻量化起着很重要作用。汽车轻量化的重要途径就是在设计汽车时先对汽车总体结构进行分析和优化，对汽车各零部件的所使用的材料进行分析，实现汽车各个零部件的精简、整体化和轻质化。在设计时利用CAD/CAM技术，对汽车各个零部件及构件配置，使用材料厚度的变化进行分析，并对系统由数据库中提取的生成的有关数据进行工程分析和计算。对采用质量比较轻的零部件，系统进一步对布局和运动干涉进行分析，是质量轻的材料能够满足汽车设计的各项要求。CAD/CAM技术还可以代替实车进行仿真模拟，对轻量化汽车进行振动、疲劳和碰撞分析。

4、总结

CAD/CAM技术在我國汽车行业中的应用，虽然带动了汽车在设计和生产方面的变革，但和国外先进技术水平相比还存在着相当大的差距。现在CAD技术正向着集成化、网络化、智能化等方面发展，我们只有抓住时机，积极研发，才能跟上世界科技发展的步伐，与时俱进，和其他国家汽车发展方向保持一致，提高我国CAD技术在汽车行业应用水平。

参考文献：

[1]宋晓琳，汽车车身制造工艺学[M]，北京：北京理工大学出版社,2006

[2]李春明，现代汽车底盘技术[M]，北京：北京理工大学出版社，2008

[3]陈炜，林忠钦，汽车覆盖件模具结构并行设计[J]，MouldBBs，2004(10)

篇5：cam在汽车行业应用

情景教学在《模具CAD/CAM实训》课程教学中的运用

职业教育就是让受教育者能够掌握一门可立足社会的专业技能.因此在职业教育课程的教授过程中,必须改变以往与实际工作任务相脱离的`课程模式,引入情景教学,让学生在与工作任务的联系过程中去学习知识,充分发挥学生的主体性和积极性,使教学改革可持续发展下去.

作 者：王敬艳  作者单位： 刊 名：幸福生活指南・高等职业教育 英文刊名：XINGFU SHENGHUO ZHINAN・GAODENG ZHIYE JIAOYU 年，卷(期)： “”(3) 分类号： 关键词：情境教学   教学改革   模具CAD/CAM课程   持续发展  

篇6：AGV系统在汽车行业中的应用

AGV系统在汽车行业中的应用

自动导引车(Automated Guided Vehicle)通常称AGV,自动导引车系统(Automated Guided Vehicle System)通常称AGVS。AGV是一种无人驾驶搬运车,它可以按照监控系统下达的指令,根据预先设计的程序,依照车载传感器确定的位置信息,沿着规定的行驶路线和停靠位置自动行驶。AGVS由中央监控系统,AGV,通信系统,地面导引系统,装载、卸载站及其移载装置,充电站等组成。自动导引车系统广泛应用在仓库,工厂, 码头,机场中的自动化仓储系统,柔性加工,柔性装配系统,以实现物流的自动化。本文将阐述我公司生产的应用在汽车工业中的各个类型的 AGVS的主要技术指标和性能特点。

近年来，国内主要汽车制造厂商在汽车及总成的装试领域都加大了技术投入和技术创新力度，在汽车装试的生产组织、信息管理和物流技术等方面取得了不小的进步。如今汽车制造技术的总趋势是：柔性化、灵捷化、智能化、信息化，围绕这一技术发展趋势，国内各主要汽车制造厂商在汽车装试技术中应用了各种类型的AGV技术。

AGV是现代物流系统中的关键设备之一，以电池为动力，进行非接触式导引，并可根据实际需要配备不同的移载机构，以完成相应的操作任务。

如今，越来越多的汽车制造厂将AGV技术运用到他们的装配线和物流作业中。为此，国内出现了适合于汽车装配生产线及发动机装配生产线磁带导引AGV系统，用于汽车总装和发动机、变速箱装配，从而取代传统的地链或输送机模式。AGV系统还能够满足装配线混流作业和今后汽车个性产品规模定制生产方式的需求。

AGV系统作为汽车、发动机装配生产线的子系统，上位控制计算机可配以相应的通信模块与生产线控制系统进行通信连接。一般AGV控制系统划分为上位控制和AGV单机控制两大部分，各控制层界面清晰、控制功能明确、结构清楚。

通常，AGV上位控制系统负责任务（装卸操作、充电等）生成、车辆调度、交通管理、通信管理及可视化监控等；AGV单机控制系统根据上位系统下发的任务完成AGV单机的导航／导引计算、车辆驱动及自动装卸货工作（在汽车装配线中通常是人工装卸）。

在汽车装配线中AGV的任务是顺序执行的，AGV的车辆调度和交通管理并没有任何优化过程，因此AGV单机的数量完全取决于制造商的生产能力和AGV自身运行的速度，与系统优化调度无关。

沈阳新松机器人自动化股份有限公司开发的AGV及其控制系统采用多种精确导航技术，保证了AGV快速运行、精确定位，实现了工作区域内全方位自由行走、自动安全避让等功能。从1992年开始，此产品已经大规模应用于汽车工业生产中，实现了发动机、后桥、齿轮箱等部件的自动化柔性装配及其零部件的自动配送以及发动机总成和后桥总成与车身的动态装配。深圳稻草人自动化培训

以下就汽车行业中应用的几种典型的AGV系统进行阐述。

分装线AGV系统：

传统的生产线一般都是由一条连续的刚性传送设备组成，短则数米，长则数百米，如汽车发动机总成装配线、后桥总成装配线等。存在的突出问题是：

①要求每一道工序的节拍统一，否则就会因任何一道工序的停顿耽误而影响整条生产线的进程，如缺料、缺件、废品或出现意外问题。

变速箱分装AGV系统

②要求厂房很大很长很高（对于较大较重的要用行车起吊），土建成本高。

发动机分装AGV系统

③连续的生产线隔断了通道，造成供应线路长，人和车辆过往不方便。深圳稻草人自动化培训

后桥分装AGV系统

④连续的生产线需要大量设备，投资成本较高。⑤刚性生产线使得一些本可以同步、交叉进行的工作失去机会。

AGV在分装系统的应用之后，不仅作为无人自动搬运车辆使用，也可当作是一个个可移动的装配台、加工台使用，他们既能自由独立地分开作业，又能准确有序地组合衔接，形成没有物理隔断，但能起动态调节作用，高度柔性的生产线。AGV作为可移动的载体，不但能够实现输送作用，而且可以根据各个工序的装配工艺，调整被装配体的各轴向的姿态调整，很大程度上提高了生产效率，降低了人工的劳动强度和难度。而且AGV系统能够完全适应目前大规模定制生产和混流装配模式，在满足客户个性化需求的同时，保证了较低的生产成本和较短的交货期。适应生产多品种产品的市场需求，提高企业的组织和设备重组能力和对市场做出敏捷反应的能力。

物料配送AGV系统：

轿车在混流生产的情况下，由于不同车型共线生产，各种车型需要装配的零部件不同，物料的准确及时供应对于不同车型共线生产成为轿车生产企业重点要考虑的问题。总装线上物料配送把所需的物料及时准确地送到所需的装配工位上，包括供货方进货到位于总装厂附近的物流配送中心储存，再配送到总装配线工位的整个物流的配送过程。一个好的AGV物流系统应该能够“在正确的条件下，将正确的物料按正确的数量在正确的时刻运送到正确的地点”。深圳稻草人自动化培训

发动机箱体配送AGV系统

仪表盘配送AGV系统

小型零部件配送AGV系统 深圳稻草人自动化培训

物料配送AGV系统是一套专门为汽车生产、装配线设计的自动化物流系统系统。物料配送AGV系统通过安装在工位旁边一定数量的按钮实现物料呼叫请求，并通过车间现场和物料存储区设置信息显示板来反馈生产线上的物料呼叫请求。配送AGV系统的上位系统会实时记录下每一次物料请求发生的时间、地点和对物料请求的响应情况，并对此进行分析。物料配送系统允许操作者在其工作地点提出所需零部件的请求，指示AGV将此物料自动输送到所请求的操作者生产场地。操作者可通过AGV上装载的触摸式显示终端，获取物料的各种信息，并可通过此终端对AGV进行其他的任务操作。

底盘合装AGV系统：

底盘合装AGV是汽车总装生产线实现装配自动化的关键设备。

汽车总装生产线实现装配自动化的主要难点集中在：汽车发动机、后桥、邮箱、排气筒等底盘部件合装的自动化。由于发动机、后桥质量大、体积大、形状复杂，而且必须在汽车总装自动化生产线设定的发动机、后桥装配工位，与汽车总线上输送的车体实现定位合装，这就意味着自动化设备与汽车总线输送的车体必须可实现动态跟踪：确保动态行进中的定位精确——实现合装的先决条件；同时具有一定的承载能力、举升能力、操作灵活性和可靠的安全防护措施。

合装型AGV是先进制造技术改造和提升传统装备的典范，对促进工业化发展有着重大意义——改变了传统汽车工业装配模式，大大降低了汽车装配生产成本和工人的劳动强度，使汽车装配更加经济、高效、快捷——合装型AGV作为高科技技术产品，为汽车工业的繁荣、发展作出了卓越的贡献。

新松公司充分利用自己的科研技术力量，攻克了一个个技术难关，成功开发、研制出多种合装型AGV系统，适应各种车型的底盘合装任务。

下文列举了几种典型的合装型AGV系统，并就其特点进行描述。

轻载单举升AGV系统 深圳稻草人自动化培训

特点

车体小，工作区域面积小，运动灵活。

采用筒式举升机构，可承载小于1000kg的底盘部件。

适用于小型汽车的底盘部件合装。

重载单举升AGV系统

特点

采用丝杠剪式举升机构，可获得更大的举升能力，可承载1200kg以下底盘部件。适用大、中型汽车的底盘合装。深圳稻草人自动化培训

轻载双举升AGV系统

特点

能够全方位行驶。

可同时装载动力和后桥总成。

采用筒式举升机构，可承载小于1000kg的底盘部件。适用于中、小型汽车的底盘部件合装。

重型双举升AGV系统

特点

能够全方位行驶。

可同时装载动力和后桥总成。

采用丝杠剪式举升机构，可承载1200kg以下底盘部件。适用于大、中型汽车的底盘部件合装。

同步升降型双举升AGV系统 深圳稻草人自动化培训

特点

能够全方位行驶。

可同时装载动力总成、后桥总成、排气总成、驱动轴总成。前后举升具有同步升降功能。

适用于大、中型四驱车和有特殊工艺要求的汽车的底盘部件合装。

可变轴距双举升AGV系统

深圳稻草人自动化培训

特点

能够全方位行驶。

可同时装载动力和后桥总成。

采用螺旋举升机构，可承载1500kg以下底盘部件。

前后举升间距可在2438mm~2946mm之间变换，可兼容多种不同轴距车型的合装。适用于大、中型汽车的底盘部件合装。

载人提升双举升AGV系统

特点

能够全方位行驶。

可同时装载动力和后桥总成。

采用丝杠剪式举升机构，可承载1200kg以下底盘部件。AGV发动机举升前端设置有可升降载人平台

适用于发动机装配有特殊装配工艺要求的底盘部件合装。

篇7：信息技术在汽车上的应用

信息技术在汽车上的应用

随着汽车、电脑、信息技术等在人们日常生活中的.作用越来越大, 以往汽车作为代步工具的单一功能正在向多功能方向发展, 将信息技术加载在汽车上逐渐成为未来汽车的发展趋势.

作 者：刘京  作者单位：北京理工大学信息与电子学院01520602班 刊 名：成才之路 英文刊名：THE ROAD TO SUCCESS 年，卷(期)：2009 “”(18) 分类号：U4 关键词： 

篇8：数控模板在CAM中的应用

Unigraphics (简称UG) 是由美国EDS PLM Solutions公司开发的集CAID/CAD/CAE/CAM于一体的软件, 它为各个行业提供了从设计到制造以及相关过程的一系列的技术支持, 是世界上先进的、集成的、面向制造业的高端软件。

数控编程模板UG CAM模块中包含了预先定义的参数值, 在特定的加工任务中能很快地定义新的操作和组对象。在数控编程模板中可以不断注入数控编程人员、加工工艺师和技术工人的知识、习惯和经验, 建立规范的数控加工工艺过程, 为进一步强化生产管理、提高产品的加工效率和质量打下良好的技术基础。

1数控模板的创建与调用

1.1 数控模板的创建

当首次进入加工环境时, 模板决定了在操作导航器中显示的组和操作。模板文件记录了预定义的操作和组的文件, 它在加工环境对话框中的加工设置部分显示, 也以类型选项的形式在操作对话框列表中显示。模板零件文件可以通过新建、客户化、重命名UG NX提供的模板来创建, 它可以包括多个操作和组, 用户可以在操作导航器中通过选择模板设置选项指定用于模板的操作和组。模板设置有两个可选项:模板 (Template) 和加载父节点 (Load with Parent) 。加载父节点设置为ON, 当最初从加工环境对话框中选择设置时, 它将决定哪些操作和组出现在操作导航器中;除了生成当前的父节点之外, 它还使某些操作和组规范化。在UG CAM中, 有4个父节点:程序、刀具、加工方法、几何体, 只有当创建几何体时, 操作才能被加载。设置是首次进入加工环境时选定的初始模板文件, 当模板文件在加工环境对话框中被指定为设置时, 加载父节点选项将允许模板文件内的操作和组显示在操作导航器中。加载父节点选项指定用于一个顺序的操作和组, 并开始于根节点。当零件被选为设置时, 所有的操作和组将被创建, 并显示在操作导航器中。

模板的创建过程如下:

(1) 按数控编程专家的经验, 设置加工工序、加工方法、切削方式等参数, 见图1。

(2) 选择需模板化的操作和组, 再从Object→Template Setting中设置模板选项, 见图2。

(3) 将创建的模板文件, 存放在目录machresourcetemplate-partmetric下。

1.2 数控模板集的配置

模板集是模板文件的集合。UG软件提供和维护自身的基本模板集, 它的配置文件与CAM模块加工环境设置之间的关系见图3。

模板集使得对话框中模板文件的选择有效, 避免用户寻找孤立的文件。UG默认的配置文件定义了CAM的工作环境, 存放在目录machresourceconfiguration下, 而每一个模板集的全部内容存放在目录machresourcetemplate set下。

根据以上关系, 配置模板集的过程如下:

(1) 根据UG配置文件的语法, 创建客户化的配置文件my-templates.dat, 并将文件存放在目录machresourceconfiguration下。

(2) 根据UG模板集文件的语法, 创建客户化的模板集文件my-templates.opt, 并将文件存放在machresourcetemplate set下。

1.3 相似模板的调用

将常用的加工方法、切削方式、进/退刀方式等加工参数设定为模板参数后, 用户可根据零件特征进行加工环境的设置, 从而简化编程过程。

模板的调用只需在进入UG CAM模块时, 在CAM Session Configuration和CAM Setup中选用合适的可选项即可, 见图4。

在CAM Session Configuration中, 选中本系统创建的My-templates模板集时, 在CAM Setup处会自动将模板集的零件更新为本系统的模板文件template1、template2、template3。用户可根据待加工零件的外形特征选择所需的模板文件, 例如待加工零件为平底直槽, 则选择template1, 并对加工环境进行初始化 (Initialize) 。一旦用户选定了模板后, 模板的参数便自动调入本零件的各类对话框中。

2结束语

数控模板的应用不仅能大大缩短初学者的学习周期, 而且能提高参数的合理性。数控模板的创建主要是将专家经验融入系统, 从而提高知识的可继承性。

参考文献