計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)和制造,簡(jiǎn)稱(chēng)CAD/CAM,指的是以計(jì)算機(jī)作為主要技術(shù)手段,處理各種數(shù)字信息與圖形信息,輔助完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造中的各項(xiàng)活動(dòng)。
CAD(計(jì)算同輔助設(shè)計(jì))是人與計(jì)算機(jī)相結(jié)合,各盡所長(zhǎng)的新型設(shè)計(jì)方法。人可以進(jìn)行創(chuàng)造性的思維活動(dòng),將設(shè)計(jì)方法經(jīng)過(guò)綜合、分析,轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可以處理的數(shù)學(xué)模型和解析這些模型的程序。在程序運(yùn)行過(guò)程中,人可以評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)結(jié)果,控制設(shè)計(jì)過(guò)程;計(jì)算機(jī)可以分析計(jì)算和存檔信息,完成信息管理、繪圖、模擬、優(yōu)化和其他數(shù)值分析的任務(wù)。人和計(jì)算機(jī)相結(jié)合,在設(shè)計(jì)過(guò)程中兩者發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì),有利于獲得最優(yōu)設(shè)計(jì)結(jié)果,縮短設(shè)計(jì)周期。
CAM(計(jì)算機(jī)輔助制造)是利用計(jì)算機(jī)對(duì)制造過(guò)程進(jìn)行設(shè)計(jì)、管理和控制。CAM包括工藝設(shè)計(jì)、數(shù)控編程和機(jī)器人編程等內(nèi)容。
CAPP(計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì))主要是確定零件的加工方法、加工順序和所用設(shè)備。當(dāng)采用NC(數(shù)控)機(jī)床加工零件時(shí),需要編制NC機(jī)床的控制程序。計(jì)算機(jī)輔助編制NC程序,不但效率高,而且錯(cuò)誤率很低。
CAD和CAM關(guān)系十分密切,兩者形成了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造集成系統(tǒng)。在CAD/CAM系統(tǒng)中,設(shè)計(jì)和制造的各個(gè)階段可利用公共數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。公共數(shù)據(jù)庫(kù)將設(shè)計(jì)與制造過(guò)程緊密聯(lián)系為一個(gè)整體,數(shù)控自動(dòng)編程系統(tǒng)利用設(shè)計(jì)結(jié)果和產(chǎn)生的模型,形成數(shù)控加工機(jī)床所需的信息。
CAD/CAM系統(tǒng)按功能范圍可分為通用系統(tǒng)和專(zhuān)用系統(tǒng)兩類(lèi),通用的CAD/CAM系統(tǒng)功能全面,適用范圍廣。通常包括線(xiàn)框、實(shí)體和曲面造型模塊、繪圖模塊、裝配與零件設(shè)計(jì)模塊、有限元分析模塊、數(shù)據(jù)交換與傳輸模塊和NC加工模塊。專(zhuān)用的CAD/CAM系統(tǒng)指的是那些為特定的應(yīng)用而開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)。這類(lèi)系統(tǒng)只適用于一定的專(zhuān)業(yè),或用于解決某一類(lèi)問(wèn)題。例如,電火花加工CAD/CAM系統(tǒng)。
按運(yùn)行方式,CAD/CAM系統(tǒng)可分為交互式系統(tǒng)和自動(dòng)化系統(tǒng)。交互式系統(tǒng)以交互方式運(yùn)行,由計(jì)算機(jī)檢索數(shù)據(jù),分析計(jì)算,并將運(yùn)算結(jié)果以圖形或數(shù)據(jù)的形式顯示在屏幕上,可利用鍵盤(pán)和圖形板等交互設(shè)備輸入?yún)?shù),選擇方案,修改設(shè)計(jì),控制運(yùn)行的進(jìn)程。自動(dòng)化系統(tǒng),由于目前的技術(shù)發(fā)展水平,計(jì)算機(jī)尚難以自動(dòng)地完成設(shè)計(jì)和制造中的全部工作,所以人們?nèi)栽谘芯恳匀斯ぶ悄芊椒榛A(chǔ)的CAD/CAM系統(tǒng)。
另外,CAD/CAM系統(tǒng)從硬件角度可分為主機(jī)系統(tǒng)、工作站系統(tǒng)和微機(jī)系統(tǒng);按軟件的開(kāi)放性可分為交鑰匙系統(tǒng)和可編程系統(tǒng)。
隨著計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)的迅速發(fā)展,使CAD/CAM技術(shù)在機(jī)械、電子、航天、建筑、交通、汽車(chē)等部門(mén)得到廣泛應(yīng)用,成為產(chǎn)品更新?lián)Q代的關(guān)鍵技術(shù),被稱(chēng)為產(chǎn)業(yè)革命的發(fā)動(dòng)機(jī)。隨著CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展,將給各行業(yè)的技術(shù)改造和發(fā)展帶來(lái)深刻的影響,從而促進(jìn)現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展。