摘要：随着计算机的快速发展，使得CAD/CAM技术在机械设计及加工领域中得到了广泛的应用，尤其是在航空领域、造船领域、模具设计领域的应用更为深入。目前还有很多中小企业并没有意识到将CAD/CAM技术应用到机械设计加工过程中的重要性，使得CAD/CAM技术在机械设计及加工过程中的应用深度远远低于航空领域、造船等各个领域，导致机械设计及加工的过程中仍采用传统的方式，严重影响了机械设计及加工产业的发展速度。本文介绍了CAD/CAM技术的发展历程，说明了CAD/CAM技术在机械设计及加工中的应用。分析了CAD/CAM技术特点，探讨了CAD/CAM技术技术在机械设计和加工中的实际应用，展望了CAD/CAM技术的发展前景，仅供参考。
关键词：CAD/CAM技术；机械设计加工；分析探讨
近年来，随着CAD/CAM技术技术的不断完善和技术方面的不断成熟，使其广泛应用于机械制造行业，涉及到了机械的设计以及加工工程，特别是在我国的航空、轮船、汽车模型等方面应用的程度较深。CAD/CAM技术的产生为机械的设计和加工提供了很好的便利，其最重要的作用在于加快了机械的设计和加工效率，缩短了机械设计和加工周期，提高机械加工的经济效益。由于CAD/CAM技术可以降低机械设计和生产的周期，降低生产的成本，还可以提高产品的质量，使CAD/CAM技术在机械的设计加工方面得到了更加全面的应用[1]。但是，在我国的诸多机械行业CAD/CAM技术依然没有得到有效应用。基于此，本文重点分析了CAD/CAM技术的优势，以推动CAD/CAM技术在机械方面的更广泛的应用。
1 CAD/CAM技术概述
CAD技术又名为计算机辅助设计，利用计算机硬件和软件系统来辅助工作人员对产品或工程设计。CAD技术的研发是结合人与机械的最有特点进行设计的一种全新设计理念，设计人员运用自己的设计经验以及判断能力来控制CAD技术完成整个设计工程，这种控制完全是设计人员和计算机进行操作来完成的，通过设计人员的设计以及计算机的整合处理，使设计人员和计算机互相取长补短，进而设计出完美的结果。CAM又名为计算机辅助制造，CAM技术利用计算机辅助从毛坯道产生制造过程直接参与，CAM技术有着刀具路径规划及文件等辅助整体工程设计。
2在CAD/CAM基础上的机械设计和加工
在Mastercam软件的基础之上的机械设计和加工的步骤如图1所示。
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图1 机械产品零件设计及数控加工的一般过程
2.1零件CAD的造型设计
在Mastercam系列CAD/CAM软件所涉及的范围非常的广泛，其中包括号二维图形的设置、三维造型的设计和刀具路径的编排等内容。在机械零件设计的过程中可以利用一些软件对二维图形进行工程图纸绘制，然后依据图形的一些参数再利用三维图形软件对其进行三维图形的设计。下面的内容将通过一个机械加工零件的实例来对Mastercam系列CAD/CAM软件进行深层次的讲解。
2.2零件加成轨迹的形成
在零件模型生成之后，设定数控加工刀具的数据将为整个零件加成轨迹形成的起点。然后依据零件在加工过程中现有的数控机床系统，进行机床后设置，并且还需要对数控加工刀具的各参数进行确定，最后根据零件的形状以及所需要的加工工艺选择合适的零件加工方法，从而形成一个完整的零件加工轨迹。在零件加成轨迹形成的过程中利用Mastercam软件可以为零件加工轨迹的形成提供粗加工和精加工等多种零件加工方法。粗加工的工艺可以将零件毛坯上多余的材料去除，而剩下的材料就可以通过精加工生产零件。在零件加成轨迹形成的过程中采用Mastercam系列CAD/CAM软件，不仅可以有效的延长数控加工刀具的使用时间，而且还可以有效地提高零件加工的质量。
2.3零件的仿真加工
在零件加工的过程中利用计算机三维图形技术，可以对数控加工的过程中进行模拟仿真，同时还能够检查零件加成轨迹生成过程中存在的错误现象，可以有效地避免零件轨迹生成过
程中因过切和欠切、刀具和机床部件的碰撞等因素而严重影响零件仿真加工的质量。为了确保零件仿真加工的质量，就像在零件加成轨迹形成的过程中对其进行检查，一旦发现在零件加成轨迹形成的过程中出现不足，就需要采取措施马上纠正。
3 CAD/CAM技术在机械设计和加工设计应用环境下的分析
CAD/CAM技术目前在机械设计和加工方面处于软件完善，技术成熟的环节，在机械的设计和加工应用环境下的分析和应用是十分关键的，关系到彻底落实在机械生产的应用。目前，我国机械设计和加工中所应用到的CAD/CAM技术相对复杂，有着种类多的特点，适用范围相对较大，CAD/CAM技术在机械的设计加工中主要通过二维绘图来替代传统的手工绘图工作，在我国传统的机械生产中，传统的手工绘图是最影响机械生产效率和效果的原因之一，首先传统的手工绘图是多个技术人员通过沟通和交流进行整体设计的，必然伴随着多个修改环节和绘图环节，大大的延缓了设计的时间和效率；参数化的设计也是CAD/CAM技术的主要功能之一，图形程度库的自动调节尺寸参数是该功能的具体特点，有效的加强了设计方案的质量和效；三维仿真和立体空间造型是这些技术重要功能，采用了实体造来对小型零件进行设计和加工，在精细方面有着质量的保证。
4机械制造技术的未来新发展
4.1 技术更加趋于智能
现阶段，为了满足人们生活与工作的需要，智能化的机械产品越来越受欢迎，因此，机械制造技术势必逐步的走向智能化。作为机械制造的重要基础工作，机械设计是实现机械制造行业智能化发展的关键步骤。通过利用智能化的计算机系统，可以实现机械学习、联想启发以及专家系统等智能化操作，逐步提升机械设计的智能化水平。
此外，对于机器的行为而言，利用混沌动力学、模糊数据以及人工智能等诸多技术的应用，可以实现机械制造过程中模拟人的思维，实现自主决策和逻辑推断，进而提高整个机械制造的智能化、自动化发展。
4.2 产品更加绿色化
目前各行各业都在推进节能减排，机械制造行业也不例外。在推动机械制造行业绿色化发展的过程中，目的在于降低能源消耗，减少污染物的排放，而这一目标的实现离不开技术的支持。在机械设计过程中，一定程度上推动了机械产品绿色化的发展。例如，当前汽车行业大力主推的新能源汽车，就是机械制造绿色化发展的典型案例之一，通过使用新能源替代石油，改进发动机的设计和制造，在降低了对传统能源消耗的基础上，也减少了二氧化碳、甲烷等汽车尾气的排放。
5结束语
综上所述，在机械加工和设计中应用CAD/CAM技术益处良多，当前在机械生产工厂和企业中最关键的任务就是尽快落实CAD/CAM技术，完善CAD/CAM技术在流水线和加工线的应用，招聘足够的人才保证企业和工厂的正常运转，以CAD/CAM技术促进企业自身的发展，并提高企业在市场中的竞争力。
参考文献：
[1]万卷.CAD/CAE/CAM软件技术在塑料工业中的应用研究[J].塑料工业，2019(2)：143-146.
[2]张楠.CAD/CAM软件技术在机械工程自动化中的应用[J].自动化与仪器仪表，2018(7)：163-165.
[3]陈碧敏.机械设计与加工中CAD/CAM技术的探究[J].现代制造技术与装备，2017(12)：33-34.
[4]刘刚.浅谈机械设计和加工中CAD/CAM技术的应用[J].科技与企业，2014(22)：66.
[5]许崇智. 关于新时期机械设计制造及其自动化专业特点分析[J].科技创新导报. 2019(27):159-162.