化工設(shè)計過程中CAM 的應(yīng)用

葉宛麗(吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,吉林 吉林 132013)

人類生活中幾乎離不開化工產(chǎn)品，化工產(chǎn)品涉及面非常廣泛，與人們?nèi)粘Ｉ?、社會發(fā)展、科學(xué)進(jìn)步息息相關(guān)。新時代背景下，人類對化工產(chǎn)品需求量越來越大，化工行業(yè)得到了空前發(fā)展。但化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中所使用的原材料多為易燃、易爆氣體或液體，想要保障生產(chǎn)安全必須要做好化工設(shè)計，保障設(shè)計合理性、科學(xué)性。傳統(tǒng)化工設(shè)計模式局限性較大，而CAM 技術(shù)則能夠有效提高化工設(shè)計水平。

1 化工設(shè)計的內(nèi)容和特點

化工生產(chǎn)對人類社會有著重要意義，化工設(shè)計是為了設(shè)計出一套經(jīng)濟、可靠、可行、合理、先進(jìn)的生產(chǎn)流程，再根據(jù)化學(xué)反應(yīng)或過程、工廠條件、生產(chǎn)規(guī)模、工藝流程選擇生產(chǎn)設(shè)備、管道、儀器，并進(jìn)行科學(xué)的布局設(shè)計，以滿足生產(chǎn)需要的設(shè)計活動。化工生產(chǎn)與傳統(tǒng)商品生產(chǎn)有較大差異，不論原料，還是生產(chǎn)工藝都具有一定特殊性，所以化工設(shè)計更復(fù)雜，涉及內(nèi)容更廣泛，是整個化工工程建設(shè)的核心環(huán)節(jié)，是化工項目從設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實的重要過程，其中涉及土建、化工、化學(xué)、機械、電氣、經(jīng)濟、法規(guī)、安全等多方面專業(yè)知識[1]。化工設(shè)計從設(shè)計類型上可分為：新建設(shè)計、局部設(shè)計、改建和擴建設(shè)計。主要設(shè)計涵蓋了：總圖設(shè)計、化工工藝設(shè)計、技術(shù)經(jīng)濟設(shè)計、非工藝設(shè)計等。其中化工工藝設(shè)計最為主要，包含著：車間布局設(shè)計、生產(chǎn)方法選擇、管道布置設(shè)計、工藝計算、設(shè)備選擇等內(nèi)容，是為非工藝專業(yè)提供設(shè)計條件的核心工作?；ぴO(shè)計是影響生產(chǎn)安全、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)效益的決定性因素。若化工設(shè)計存在問題，導(dǎo)致安全事故的發(fā)生，不僅會給企業(yè)帶來巨大經(jīng)濟損失，更為嚴(yán)重污染環(huán)境，造成人員傷亡。并且化工生產(chǎn)安全事故造成的環(huán)境污染，往往污染范圍大、污染力強，污染時間長，治理有難度，想要保障化工生產(chǎn)安全必須要做好化工設(shè)計。

2 CAM的基本功能

CAM 是計算機輔助制造的簡稱，起源于美國，是計算機技術(shù)在工程設(shè)計、機械制造等領(lǐng)域中最有影響的一項高新應(yīng)用技術(shù)。通過CAM 技術(shù)能夠利用計算機完成工程信息轉(zhuǎn)化、工程信息表達(dá)、工程信息傳遞、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)描述等工作[2]。CAM 作為應(yīng)用性、實踐性極強的專業(yè)技術(shù)，是實現(xiàn)數(shù)控生產(chǎn)的關(guān)鍵，是提高設(shè)計效率、生產(chǎn)效率，推動經(jīng)濟進(jìn)步，促進(jìn)企業(yè)發(fā)展的源動力。二十世紀(jì)五十年代，美國已開始在機械制造、汽車工業(yè)、化工設(shè)計等領(lǐng)域應(yīng)用CAM 技術(shù)。與西方發(fā)達(dá)國家相比我國CAM技術(shù)起步較晚，相關(guān)理論還不成熟，推廣和應(yīng)用都比較滯后，應(yīng)用范圍窄、規(guī)模小，局限于單元智能技術(shù)的應(yīng)用。為了促進(jìn)我國化工發(fā)展，提升企業(yè)市場競爭力，化工設(shè)計中應(yīng)積極應(yīng)用CAM技術(shù)，以提高設(shè)計質(zhì)量，提升設(shè)計科學(xué)性和合理性。

3 化工設(shè)計過程中CAM的應(yīng)用

化工生產(chǎn)具有一定特殊性，生產(chǎn)環(huán)境比較復(fù)雜，生產(chǎn)過程中液體或氣體的泄漏都會引起安全事故，甚至引起火災(zāi)或爆炸，做好化工設(shè)計是實現(xiàn)安全生產(chǎn)的前提，是企業(yè)生存的根本。CAM 應(yīng)用時首要任務(wù)是選擇合適的CAM 軟件，不同CAM 軟件有著不同適用范圍和特征，所選軟件必須滿足前置處理和后置處理等基本功能要求，同時還要考慮到軟件操作性、方便性，盡量選擇界面簡潔實用，操作方法簡單的軟件。這種軟件不用培訓(xùn)，簡單摸索后就可操作，這對于使用者來說是無形的幫助，有效降低了設(shè)計難度，為設(shè)計者創(chuàng)造便利條件，避免了設(shè)計者被雜亂的界面弄的眼花繚亂。另一方面，還要考慮到軟件集成度，盡量選擇CAD 與CAM 集成的軟件，要求所選軟件具備動態(tài)顯示模塊、有限元分析模塊、圖形編輯模塊、數(shù)控加工模塊、仿真模擬模塊、曲面造型模塊等[3]。這種集成度較高軟件在應(yīng)用時便于數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理，對于保障數(shù)據(jù)完整性有著很大幫助，同時還能夠節(jié)約系統(tǒng)資源和運行時間，進(jìn)一步提高設(shè)計效率。具體設(shè)計中要先獲取模型信息，建立三維和二維模型路基，科學(xué)設(shè)置編輯和修改參數(shù)，合理生成給進(jìn)速度和主軸轉(zhuǎn)速，正確輸出數(shù)控加工代碼及加工程序。毫無疑問CAM 的應(yīng)用很好的彌補了傳統(tǒng)設(shè)計中的不足，提高了化工設(shè)計效率和質(zhì)量，CAM 技術(shù)融入化工設(shè)計勢在必行。

4 結(jié)語

化工對于經(jīng)濟發(fā)展，社會進(jìn)步起著積極的促進(jìn)作用，是衡量國家綜合實力的重要指標(biāo)之一。隨著化工項目投資規(guī)模和施工規(guī)模的加大，化工設(shè)計難度越來越大，傳統(tǒng)設(shè)計方式已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代化工發(fā)展需求。CAM 技術(shù)是提高化工設(shè)計水平，保障設(shè)計質(zhì)量的重要手段，化工設(shè)計中應(yīng)積極應(yīng)用CAM 技術(shù)。

[1]張亞林.淺談化工設(shè)備設(shè)計中CAD/CAM/CAE 的應(yīng)用[J].化工設(shè)計通訊技術(shù)報,2013,01：53-57+6.

[2]唐鑫輝.基于UG 的化工塔設(shè)備參數(shù)化CAD/CAM 系統(tǒng)研究與開發(fā)[D].河北科技大學(xué),2012，13(11)：119-124.

[3]雷亞勇,張韞韜,劉鑫.CAD/CAE/CAM 的協(xié)同發(fā)展研究[J].機械工程與自動化，2008(04).

[4]張君,趙福臣,楊開遠(yuǎn).淺析CAD/CAM 技術(shù)在化工機械設(shè)計中的應(yīng)用[J].煉油與化工，2007(01).

[5]王定標(biāo),向颯,郭茶秀.CAD/CAE/CAM 技術(shù)的發(fā)展與展望[J].礦山機械，2006(05).

[6]吳詠薇,常引娣.淺談CAD 在非標(biāo)化工設(shè)備設(shè)計中的應(yīng)用[J].濮陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2006(03).