CAD／CAM技术在我国的发展和应用现状
仿囊 ，建麓 ／CAD／CAM／CAIE／CAPP
制造业信息化
CAD／CAM技术在我国的发展和应用现状
梅 黎锦
(上海 电机学院 ，上海 200240)
摘 鬻 要疗 技术的飞速发展 给f鼢 造业带来了巨大的变革 中国的制造业要劈进世界制造强国的}亍l歹IJ ，就必
，厦依靠和发展自 己的i十算卡几技术应用'文中简述了CADl／CAM技术在我国制造行业 的发展和应用现彬 曩簟。一 雾。
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1 引 言
当今 的机械制造业 已不是传统意义上 的机械加工 ，
而是集机械 、电子 、光学 、信息 、材料 、生物 、能源 、管理 等
学科 的最新成就为一体 的新技术综合体系 ，世界各国的
经济竞争 ，也主要体现在先进制造技术 的竞争上 ，先进 制
造技术的发展已成为当代 国际间科技竞争的重点。在这
种新形势下 ，我国机械制造业面临着巨大的挑战和机遇 ，
机械制造中综合应用的 CAD／CAM技术 ，曾为制造业提
供 了强有力 的技术支持 ，它的应用现状及发展趋势必将
对 我 国 的机 械制 造业 产 生深 远 的影 响 。
2 CAD／CAM 的发 展与 应 用
中国作为世界制造 业大国 ，制造业总体规模 已居世
界第 4位 (仅次 于美 、日、德 、中 )，但 却不是制造 业的强
国!我 国如何尽快地 由制造业大 国成 为制造业 强国呢?
21世纪初 的机械制造业 ，总 的发展趋势为 ：柔性 化、灵捷
化 、智 能化 、信 息化 (网络化 )，信息产业将成为社会的主
导产业 ，机械制造业也将由信息主导 ，并采用先进生产模
式 、先进制造技术 、先进组织管理方式组成全新的机械制
造业 。
CAD／CAM技术是一项利用计算机系统帮助人们完
成产品的设计与制造 的新技术 ，它是计算机技术在零件
生产中综合应用的新飞跃。CAD包括建立几何模型 、工程
分析 、产品分析 、动态模拟 、自动绘 图等 ；CAM包括数字
化控制、工艺过程设计、机器人、柔性制造系统(FMS)、工
厂管理等 ，CAD／CAM技术是制造 自动化技术的主要组成
部分。
自改革开 放政策实施 以来 ，我国 CAD／CAM技术有
了长 足发展 ，已逐 步用于 企业 ，但整 体来说 ，我 国 目前
CAD／CAM软件不管是从 产品开发水 平还是从商 品化 、
市场化程度 都与发 达 国家 尚有不小差距 。例如 ：不少企
业对 CAD 的认 识还 仅停 留在绘 图阶段 ，从 而使 CAD
产生 的效益 尚未充分发挥 ；CAD／CAM软件应用人 员参
差不 齐 ，CAD软件不 能得 到高效率应 用是 目前存 在 的
一 个 ?。
据 2007年 中国制造业产 品创新 数字化 市场发展研
究报告摘要分析晗]，从全球市场来看 ，CAD、CAM、EDA、仿
真分析及技术出版等工具类软件 的销售容量达 132亿美
元 ，而该领域市场的主要投资驱动力来源 于 EDA和中端
三 维 CAD的投 入 ，高端 三维 CAD和仿真分 析的增 长
速度有所放缓 ，工具类市场 2007年 中将达 140亿美元。
与国际市场相 比，中国的该市场仍就处于发展初期 阶段 ，
具有 巨大的发展潜力 ，我国 目前 CAD／CAM软件不管是
从产 品开发水平还是从商品化 、市场化程度都与发达国
家尚有不小差距 。
3 从 CAD／CAM 软件 使用 看 目前 中 国制 造业 的现 状
3．1 二 维 CAD 育 场
在我 国的制造业 ，二维 CAD市场仍 占相当大的使用
份额 ，而二维绘 图软件 中 ，Autodesk公 司的 AutoCAD无
疑仍然是龙头老大，它以极高 的精度 、完善的图形绘制功
能 、方便 的二次开发 、较强的数 据交换 能力 、良好 的用户
界面、多操作平 台以及极为强大的 lnternet功能 占据着很
大的市场份额。
国产二维 CAD发展至今 已有 20年的历程 ，在这 20
年风风雨雨 的发展过程 中，CAD行业 由原来的几十家到
现在所剩知名品牌不超过 5家。而随着 中国政府对知识
产权的管理力度逐渐加大 ，企业对正版化的意识逐渐加
机械工程师 2009年第3期 75
制造业信总化
仿一 ，毽睡 ICADICAMICAEICAPP
强 ，推动了国内二维 CAD市场 的蓬勃发展 ，在 2007年 中
迎来 了二维 CAD市场发展的“第三次浪潮 ”，中望 、浩辰 、
尧创 (开 目)、清软英 泰 、CAXA、艾克斯特 、炜衡 、圆方 、凯
思 、大天 、天喻 、华途 、大恒等 国内厂商纷纷推出新 品 ，并
对 AutoCAD市场带来 了一定 的挑战 ，尤其是中望表现抢
眼。由于正版化是该轮发展 的关键因素 ，因此企业在购买
二维 CAD时 ，不是 按套数来购买 ，而是一个完整 的正版
化解决方案。
而三维 CAD的推广在我 国企业 中发展并不迅速 ，其
原 因有如下几方面 ：
一 是虽然我国的二维 CAD软件有了较好的发展 ，但
三维 CAD技术相对较落后 ，而 国外 的三维 CAD软件价
格高 昂，中国制造业的绝大多数用户无法接受。一套国产
二维 CAD目前 的市场价格在 3000—4000元 ，而一套三维
CAD 目前市场价格在 4万一20万不等 ，无法承受如此昂
贵的价格 ，使 三维 CAD产 品在中国制造业 中难 以像二维
CAD一样得到广泛推广。
二是中国企业制造业人员的素质相对还 比较薄弱，特
别是 民营及乡镇企业，加工工人一般只会看二维图纸，中国
的企业往往还是打印出二维工程图纸再晒蓝图到车间加工
生产 。而国外的一些机械制造行业 ，他们采用三维 CAD的
目的是为了减少人力、加速产品投放市场时间、使产品达到
更高的精度，他们采用三维 CAD设计，设计完的图纸并不需
要打印蓝图，直接通过网络传到加工中心生产。
三是虽然 目前二维 CAD已经成为工程师们必不可
缺少 的工具 ，但 1990年代二维 CAD的推广时也受 到了
很大 的阻力，由于当时我国的计算机知识及计算机的使
用率远不及现在普及 ，很 多计算机知识 比较薄弱的工程
师 ，学习二维 CAD时很费劲 ，觉得很难 掌握 ，通过十几年
对二维 CAD的应用 ，工程师们 已经习惯了二维绘图。现
在 随着 三维 CAD的 推 广 ，大 家 对 三维 CAD有 了一 定 的
认 识 ，也意识 到它的优点 ，不过 ，三维 CAD比二维 CAD
难 以掌握 ，这使大多数工程师们很难在短时间内熟练掌
握 ，如果突然全部转 变成三维 ，大多数工程师们恐怕还一
下难 以接受 。所 以这种因素也一 定程度上 阻止 了三维
CAD的迅速推广 ，所 以在我国机械制造企业中大多数还
是应用二维 CAD。
3．2 三维 CAD 市场
虽然如此 ，但三维 CAD仍然是未来 CAD的发展方
向。由于企业需求 明显 ，技术 比较成熟 ，Siemens、PTC、达
索系统、Autodesk及 SolidWorks等厂商在此背景下 ，通过
加强渠道管理 ，均实现迅速增长 ，从 主流三维 CAD厂商
(中端三维 CAD)来看 ，二维设计逐渐走 向三维设计 是一
趋势 ，因此该领域的厂商重点关注 的是现有的二维 CAD
用户(其中绝大部分是AutoCAD的用户)，并纷纷将验证
功能嵌入到三维 CAD系统 中，推动企业设计验证一体化
的发展 ，使得中端主流三维 CAD取得了较快的发展。
在机械制造业流行的三维软件 主要有如下几种 ：
(1)Unigraphic(UG)：UG是源于美 国麦道 (MD)公 司
76 i机械工程师 2009年第3期
的产 品，是 由美国通用汽车公 司 EDS分部 的独立子公 司
Unigraphic Solutions开发 的 ，集 CAD／CAM／CAE于一体
的机械工程辅助系统 ，适用于航空 、航天 、汽车、通用机械
及模具等的设计 、分析及制造工程 。UG是将优越的参数
化和变量化技术与传统 的实体、线框 、表面功能结合在一
起 ，还提供 了二次开发工具 GIRP、UFUNG、ITK，允许用
户扩展 UG的功能。
(2)Pro／Engineer：(高端三维 CAD)它是美国参数技术
公司(PTC)1988年的产 品，是世界上最大的三维 CAD软
件，具有先进的参数化设计 、基于特征设计 的实体造型、单
一 数据库和便于移植设计思想的特点 ，用户界面友好，符
合工程技术人员 的机械设计思想 ，能将整个设计和生产过
程集成在一起。最近几年 Pro／E已成为三维机械设计领域
里最富有魅力的软件 ，自 1990年代中期 ，国内许多大型企
业开始选用 Pro／ENGINEER，发展至今 ，已拥有相 当大 的
用户群 ，尤其是在中国模具工厂得到了非常广泛 的应用。
(3)由美国 SolidWorks公司基于 Windows平台全参
数化特征造型开发的 Soildworks软件 (中端三维 CAD)。
SolidWorks一贯倡导三维 CAD软件 的易用性 、高效性，
作为机械 CAD的发展方 向 ，易学 易用 、界面友好的三维
设计 软件 Solidworks在 三维领域 中 占有 不可 忽视 的地
位 。Solidworks是一个基于三维造型 的设计软件 ，它的设
计 思路 是：实体 造型一虚拟装配一 二维图纸 。你可 以画
出 3D效果的零件 图，而不是二维的图纸 ，可 以用这些 3D
零件生成二维的图纸和三维 的装配图。通过数据转换接
口，Solidworks可 以很容 易地将市场 上几乎所有 的机 械
CAD软件集成到其设计环境 中来 ，其支持的数据类型有 ：
IGES、DXF、DWG、SAT(ACSI)、STEP、STL、VDAFS(VDA)、
VRML、Parasolid等。Solidworks可通过读取 AutoCAD的二
维 DWG图形文件作为旋转 、拉伸、扫描 、放样 的草图 ，很
方便地解决从二维 向三维的过渡 问题。其应用领域相当
广泛 ，从模具设计 、包装机械设计及 家 电产 品设计 等都
有应用 。
4 结 语
总之 ，凭借政府的支持 ，依靠科学技术水平 的提高 ，
着力于计算机技术 的发展和 CAD／CAM技术 的应用 ，中
国一定能成为真正的世界制造业强 国。
[参 考文献 ]
l 1] 高慧 ．CAD／CAM技术及应用 对我国机械制造业 的影 响[J]．机械
管理开发 ，2007(4)：79—81．
[2] 黄山市科 学技术情报研 究所．2007年 中国制造业产 品创新数 字
化 (PLM)市场发展研究报 告摘要 [EB／OL]．http：／／www．hskjinfo．
gov．cn／hsskjj／zzy／news．asp?id=549．
[3] 王宗彦 ，冯敬华 ，暴 建 岗，等 ．从三维 设计 出发改革传 统机械 制
图教学[J]．华北工学院学报(社科版)，2004，20(2)：70—74．
(编辑 吴 天 )
作者 简介 ：梅黎锦 (1964一)，女 ，讲师 ，在读工程硕士 ，研 究方 向为计算
机应用 。
收 稿 日期 ：2009—01一o4
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