塑性加工中計算機輔助設計(computer aided design in metalforming process)
用計算機幫助設計人員進行金屬塑性加工產品、工具、機器、車間或企業等的設計工作,簡稱CAD。
CAD能代替人們完成計算、畫圖等重復性的繁瑣工作,使設計人員的精力用于創造性的工作,并能大大縮短設計周期,提高設計質量。
一個CAD系統包括工作人員、硬件及系統軟件和CAD軟件,設計者處于中心地位。硬件除計算機和通常外圍設備外,還包括圖形顯示、繪圖儀、光筆、數字化儀等圖形輸入輸出設備。軟件除操作系統、編譯程序等系統軟件外,還應有圖形軟件、數據庫管理系統、專門的CAD程序和必要的應用程序。
現在CAD系統主要有自動設計型系統和人一機對話型系統。前者使用簡單,計算機利用程度高,但目前往往由于要處理的過程的復雜性和難于算法化,人一機對話形式還占有重要地位。
CAD系統的功能由CAD軟件決定,最早發展的CAD功能是單純畫圖(drafting),在發展過程中CAD的含義不斷擴展,今天CAD已將計算、設計畫圖、幾何模擬、功能和運動過程模擬等包括在內,甚至包括了零件明細表的形成、工藝計劃的制定、NC-編程、技術文件的提出等。
在塑性加工中工具設計的CAD系統已有廣泛應用,例如軋輥孔型設計的CAD系統(見型鋼CAD/CAM系統),冷彎型鋼生產的輥型設計CAD系統,沖壓、擠壓(見擠壓模CAD/CAM)和拉拔等模具設計的CAD系統等等,同時也已在開發塑性加工生產的車間設計或工廠設計的CAD系統。
計算機輔助設計先是從設計的某些環節開始,后來發展到整個設計過程,現在已發展到從設計到生產的計算機輔助設計/計算機輔助制造一體化系統(CAD/CAM系統),例如將軋輥孔型設計或模具設計的CAD系統與車輥或模具加工的CAM系統結合,構成車輥或模具加工的CAD/CAM系統。再進一步包括計算機輔助計劃管理在內的多種計算機輔助功能的結合,則構成了計算機集成生產系統(CIMS)。
與此同時CAD系統正在向人工智能型發展,例如德國阿亨大學開發了用于孔型設計和模擬的CAPS系統,將專家系統引入計算機輔助孔型設計和模擬,這就更加加強了CAD系統的功能。
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