計算機(jī)的輔助設(shè)計和制造,簡稱CAD/CAM,指的是以計算機(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)計和制造中的各項活動。
CAD(計算同輔助設(shè)計)是人與計算機(jī)相結(jié)合,各盡所長的新型設(shè)計方法。人可以進(jìn)行創(chuàng)造性的思維活動,將設(shè)計方法經(jīng)過綜合、分析,轉(zhuǎn)換成計算機(jī)可以處理的數(shù)學(xué)模型和解析這些模型的程序。在程序運行過程中,人可以評價設(shè)計結(jié)果,控制設(shè)計過程;計算機(jī)可以分析計算和存檔信息,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)。人和計算機(jī)相結(jié)合,在設(shè)計過程中兩者發(fā)揮各自的優(yōu)勢,有利于獲得最優(yōu)設(shè)計結(jié)果,縮短設(shè)計周期。
CAM(計算機(jī)輔助制造)是利用計算機(jī)對制造過程進(jìn)行設(shè)計、管理和控制。CAM包括工藝設(shè)計、數(shù)控編程和機(jī)器人編程等內(nèi)容。
CAPP(計算機(jī)輔助工藝設(shè)計)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,需要編制NC機(jī)床的控制程序。計算機(jī)輔助編制NC程序,不但效率高,而且錯誤率很低。
CAD和CAM關(guān)系十分密切,兩者形成了計算機(jī)輔助設(shè)計與制造集成系統(tǒng)。在CAD/CAM系統(tǒng)中,設(shè)計和制造的各個階段可利用公共數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。公共數(shù)據(jù)庫將設(shè)計與制造過程緊密聯(lián)系為一個整體,數(shù)控自動編程系統(tǒng)利用設(shè)計結(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)和專用系統(tǒng)兩類,通用的CAD/CAM系統(tǒng)功能全面,適用范圍廣。通常包括線框、實體和曲面造型模塊、繪圖模塊、裝配與零件設(shè)計模塊、有限元分析模塊、數(shù)據(jù)交換與傳輸模塊和NC加工模塊。專用的CAD/CAM系統(tǒng)指的是那些為特定的應(yīng)用而開發(fā)的系統(tǒng)。這類系統(tǒng)只適用于一定的專業(yè),或用于解決某一類問題。例如,電火花加工CAD/CAM系統(tǒng)。
按運行方式,CAD/CAM系統(tǒng)可分為交互式系統(tǒng)和自動化系統(tǒng)。交互式系統(tǒng)以交互方式運行,由計算機(jī)檢索數(shù)據(jù),分析計算,并將運算結(jié)果以圖形或數(shù)據(jù)的形式顯示在屏幕上,可利用鍵盤和圖形板等交互設(shè)備輸入?yún)?shù),選擇方案,修改設(shè)計,控制運行的進(jìn)程。自動化系統(tǒng),由于目前的技術(shù)發(fā)展水平,計算機(jī)尚難以自動地完成設(shè)計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);按軟件的開放性可分為交鑰匙系統(tǒng)和可編程系統(tǒng)。
隨著計算機(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、汽車等部門得到廣泛應(yīng)用,成為產(chǎn)品更新?lián)Q代的關(guān)鍵技術(shù),被稱為產(chǎn)業(yè)革命的發(fā)動機(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)展帶來深刻的影響,從而促進(jìn)現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展。