常用的集成化软件简介

7.2.4　常用的集成化CAD/CAM软件简介

1.CAXA制造工程师

CAXA制造工程师是由我国北京北航海尔软件有限公司研制开发的全中文、面向制造业、具有三维复杂形面设计和加工的CAD/CAM软件。它基于微机平台，采用原创Windows菜单和互交方式，全中文界面，便于轻松地学习和操作。它全面支持图标菜单、工具条、快捷键，用户还可以自由创建符合自己习惯的操作环境。它既具有线框造型、曲面造型和实体造型的设计功能，又具有生成二至五轴的加工代码的数控加工功能，可用于加工具有复杂三维曲面的零件。其特点是易学易用、价格较低，在国内众多企业和研究院所得到应用。

2.Unigraphics（UG）

UG由美国UGS（Unigraphics Solutions）公司开发经销，不仅具有复杂造型和数控加工功能，还具有管理复杂产品装配，进行多种设计方案的对比分析和优化等功能。该软件具有良好的二次开发环境和数据交换能力，其庞大的模块群为企业提供了从产品设计、产品分析、加工装配、检验，到过程管理、虚拟运作等全系列的技术支持。

UG最早应用于美国麦道飞机公司。它是从二维绘图、数控加工编程、曲面造型等功能发展起来的软件。20世纪90年代初，美国通用汽车公司选中UG作为全公司的CAD/CAE/CAM/CIM主导系统，这进一步推动了UG的发展。1997年10月，Unigraphics-Solutions公司与Intergraph公司签约，合并了后者的机械CAD产品，将微机版的SOLIDEDGE软件统一到Parasolid平台上。由此形成了一个从低端到高端，兼有Unix工作站版和WindowsNT微机版的较完善的企业级CAD/CAE/CAM/PDM集成系统。

一般认为，UGII是业界中最好、最具代表性的CAD/CAM软件。其最具特点的是功能强大的刀具轨迹生成方法，包括车削、铣削、线切割等完善的加工方法。UGII主要功能包括：

（1）车削加工编程；

（2）型芯和型腔铣削加工编程；

（3）固定轴铣削加工编程；

（4）清根切削加工编程；

（5）可变轴铣削加工编程；

（6）顺序铣削加工编程；

（7）线切割加工编程；

（8）刀具轨迹编辑；

（9）刀具轨迹干涉处理；

（10）刀具轨迹验证、切削加工过程仿真与机床仿真；

（11）通用后置处理。

3.Pro/Engineer

Pro/Engineer是美国参数技术公司（Parametric Technology Corporation）研制和开发的软件，它开创了三维CAD/CAM参数化的先河。该软件具有基于特征、全参数、全相关和单一数据库的特点，可用于设计和加工复杂的零件。另外，它还具有零件装配、机构仿真、有限元分析、逆向工程、同步工程等功能。该软件也具有较好的二次开发环境和数据交换能力。

Pro/Engineer系统的核心技术具有以下特点：

（1）基于特征：将某些具有代表性的平面几何形状定义为特征，并将其所有尺寸存为可变参数，进而形成实体，以此为基础进行更为复杂的几何形体的构建。

（2）全尺寸约束：将形状和尺寸结合起来考虑，通过尺寸约束实现对几何形状的控制。

（3）尺寸驱动设计修改：通过编辑尺寸数值可以改变几何形状。

（4）全数据相关：尺寸参数的修改导致其他模块中的相关尺寸得以更新。如果要修改零件的形状，只需修改零件上的相关尺寸即可。

Pro/Engineer已广泛应用于模具、工业设计、汽车、航天、玩具等行业，并在国际CAD/CAM/CAE市场上占有较大的份额。

4.I-DEAS

I-DEAS是美国SDRC公司开发的CAD/CAM软件。该公司是国际上著名的机械CAD/CAE/CAM公司，在全球范围享有盛誉，国外许多著名公司，如波音、索尼、三星、现代、福特等公司均是SDRC公司的大客户和合作伙伴。

I-DEAS是高度集成化的CAD/CAE/CAM软件系统，它帮助工程师以极高的效率，在单一数字模型中完成从产品设计、仿真分析、测试直至数控加工的产品研发全过程。I-DEAS是全世界制造业用户广泛应用的大型CAD/CAE/CAM软件。

I-DEAS在CAD/CAE一体化技术方面一直雄居世界榜首，软件内含诸如结构分析、热力分析、优化设计、耐久性分析等真正提高产品性能的高级分析功能。

SDRC也是全球最大的专业CAM软件生产厂商之一，I-DEAS CAMAND可以方便地仿真刀具及机床的运动，可以从简单的2轴、2.5轴加工到以7轴5联动方式来加工极为复杂的工件表面，并可以对数控加工过程进行自动控制和优化。

5.SolidWorks与CAM Works

Solid Works是生信国际有限公司推出的基于Windows的机械设计软件。生信公司是一家专业化的信息高速技术服务公司，在信息技术方面一直保持与国际CAD/CAE/CAM/PDM市场同步。该公司提倡的“基于Windows的CAD/CAE/CAM/PDM桌面集成系统”是以Windows为平台，以Solid Works为核心的各种应用的集成，包括结构分析、运动分析、工程数据管理和数控加工等。

Solid Worbks是基于Windows平台的全参数化特征造型软件，它可以十分方便地实现复杂的三维零件实体造型、复杂装配和生成工程图。图形界面友好，用户上手快。该软件可以应用于以规则几何形体为主的机械产品设计及生产准备工作中，其价位适中。

CAM Works是集成于Solid Works中的数控加工系统，可以支持多轴的数控铣削、车削、线切割、激光成型、水喷等加工方式，并支持主要的CAD/CAM/NC标准数据格式。广泛应用于二维和三维的机械设计、模具设计、样机设计、图案设计以及逆向工程。

6.Mastercam

Mastercam是美国CNC公司的产品，它是一个基于PC的CAD/CAM集成系统。它具有很强的加工功能，尤其在对复杂曲面自动生成加工代码方面，具有独到的优势。由于Mastercam主要针对数控加工，对硬件的要求不高，操作灵活、易学易用且价格较低，受到中小企业的欢迎。该软件被认为是一个非常好的图形交互式CAM数控编程系统。

Mastercam 7.0以上版本的数控加工编程能力较强，其功能有：

（1）点位加工编程；

（2）二维轮廓加工编程；

（3）二维型腔加工编程；

（4）三维曲线加工编程；

（5）三维曲面加工编程；

（6）参数线法加工编程；

（7）截平面法加工编程；

（8）投影法加工编程；

（9）刀具轨迹编辑；

（10）刀具轨迹干涉处理功能；

（11）多曲面组合编程，包括曲面交线及曲面间过渡区域编程；

（12）刀具轨迹验证与切削加工过程仿真；

（13）整个系统不同模块之间采用文件传输数据，具有IGES标准接口；

（14）通用后置处理功能。

Mastercam V8.0以上版本支持曲面铣削和实体铣削，能够直接利用实体造型所生成的特征进行自动编程，加工参数的相关性已由二维扩展到了三维。刀具路径与零件几何模型完全相关，即修改被加工零件的几何模型或加工参数后，刀具路径能够自动更新。

Mastercam支持5轴加工，增强了曲线铣削和铡刃铣削。在进行5轴侧刃铣削时，被加工的底面（Floors）可以是多个曲面，通过使用刀轴过滤功能（Tool Vector Filter），可增加或删除个别的刀位点，以防止过切（Gouge）。5轴SHANK功能（5-Axis-Shank-Containment）特别适合加工内腔比入口大的型腔。在侧刃加工中，还增强了FAN/LEAD/LAG功能。5轴刀具路径可转换为4轴刀具路径。

7.CATIA

CATIA是最早实现曲面造型的软件，它开创了三维设计的新时代，它的出现，首次实现了计算机完整描述产品零件的主要信息，使CAM技术的开发有了现实的基础。目前CATIA系统已发展成从产品设计、产品分析、加工、装配和检验，到过程管理、虚拟运作等众多功能的大型CAD/CAM/CAE软件。

CATIA（NC MILL）系统具有菜单接口和刀具轨迹验证能力，其主要编程功能除了常用的多坐标点位加工编程、表面区域加工编程、轮廓加工编程、型腔加工编程外，还有以下特点：

（1）在型腔加工编程功能上，采用扫描原理对带岛屿的型腔进行行切法编程；对不带岛屿的任意边界型腔（即不限于凸边界）进行环切法编程。

（2）在雕塑曲面区域加工编程功能上，可以连续对多个零件面编程，并增加了截平面法生成刀具轨迹的功能。

8.CIMATRON

CIMATRON是以色列Cimatron公司提供的CAD/CAM/CAE软件，是较早在微机平台上实现三维CAD/CAM的全功能系统。它具有三维造型、生成工程图、数控加工等功能，具有各种通用和专用的数据接口及产品数据管理（PDM）等功能。该软件较早在我国得到全面汉化，已积累了一定的应用经验。