CADCAM技术及其发展趋势.pdf
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2023-02-28
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CAD/CAM 技术及其发展趋势
摘要
随着市场竞争的日益激烈及全球市场的形成，对制造业来说，21 世纪企业竞争的核心
将是新产品的开发能力及制造能力的发展，CAD/CAM 技术是提高产品设计质量，缩短产品开
发周期、降低产品生产成本的强有力手段。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；CAM 包括数字化控制、工艺过程设计、柔性制造系统等。另外，CAD/CAM
技术随着其推广应用和数字化设计与制造技术的发展成为一种高新技术产业，它的应用和发
展引起了社会生产的重大变革。目前 CAD/CAM 技术广泛应用在于机械、电子、航天、汽车、
船舶、纺织、轻工及建筑等应用，它的应用水平已成为衡量一个国家技术发展水平及工业现
代化水平的重要指标。
关键字
飞速发展 自动绘图 数字化控制 自动化技术
引言
计算机辅助设计和制造简称为 CAD/CAM，是利用计算机强大的图形处理能力和数值计算
能力，辅助工程技术人员或产品的设计制造，达到预期的目的，并取得创新成果的一种技术。
目前已在机械、电子、建筑以及能源交通等领域广泛应用。
20 世纪 60 年代初，CAD 技术首先被应用在机器制造行业，如飞机制造、汽车制造、船
舶制造等。到 20 世纪 70 年代后期，微型计算机、大容量存储技术和计算机图形学的飞速发
展，使 CAD 技术在工程上的应用从单独的分析计算变成大量信息存储、制造、管理的全过程
中。近年来，数据库技术的飞速发展，使设计从工艺流程计划、加工数据及数控程序，再到
控制机器人的活动路径，实现设计、制造、生产的自动化管理已经开始进入实用阶段。目前，
世界上工业发达国家的制造业，其 CAD/CAM 技术应用的比重越来越大，如美国的汽车行业达
100%，电子行业 60%。我国 CAD/CAM 技术的运用也在逐步发展中，已广泛应用于分析计算、
数据编程、计算机辅助工艺编程和管理等方面。
1. 介绍 CAD/CAM 技术
1.1 定义
CAD/CAM 即计算机辅助设计（Computer Aided Design ）和计算机辅助制造（Computer
Aided Manufacture）。CAD 指工程技术人员以算计机为辅助工具来完成产品设计过程中
的各项工作，如草图绘制、零件设计、装配设计、工程分析等，并达到提高产品设计
质量、缩短产品开发周期、降低产品成本的目的。
CAM 有广义和狭义两种定义。广义 CAM 是指借助计算机来完成从生产准备到产品制造出
来过程中的各项活动，包括工艺过程设计（Computer Aided Process Plan,简称 CAPP）、
工装设计、计算机辅助数控加工编程、生产作业计划、制造过程控制、质量检测与分
析等。狭义 CAM 通常是指数控（Numerical Control,简称 NC）程序编制，包括刀具路
径规划、刀位文件生成、刀具轨迹仿真及 NC 代码生成等。
1.2CAD/CAM 系统组成
系统是指为一个共同目标组织在一起的相互联系部分的组合。一个完整的CAD/CAM 系
统应具有如下功能：快速数字计算及图形处理功能；大量数据、知识的存储及快速检索、
操作能力；人机交互通信的功能；输入输出信息及图形的能力。为实现这些功能，CAD/CAM
系统应由人、硬件、软件三大部分组成。其中电子计算机及其外围设备称为 CAD/CAM
系统的硬件；数据库、应用软件称为软件。
由人、硬件、软件组成的 CAD/CAM 系统将实现设计制造各功能模块之间的信息存储和
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