CAD_CAE_CAM的发展概述_张晔

欢迎共阅CAD-CAM发展历程及基本概念CAD/CAM（ComputerAidedDesign/ComputerAidedManufacturing），即计算机辅助设计与计算机辅助制造，是一门基于计算机技术而发展起来的、与机械设计和制造技术相互渗透相互结合的、多学科综合性的技术。

第一节CAD/CAM一、CAD/CAM发展历程1.CAD、CAM技术的发展历程CAD（1）孕育形成阶段（20世纪50（2（3（4（5世纪80年代后期）2.CAECAE（1）技术探索阶段（20世纪60~70年代）。

（2）蓬勃发展时期（20世纪70~80年代）。

（3）成熟推广时期（20世纪90年代）。

二、CAD/CAM基本概念一般认为，CAD是指工程技术人员在人和计算机组成的系统中，以计算机为辅助工具，通过计算机和CAD软件对设计产品进行分析、计算、仿真、优化与绘图，在这一过程中，把设计人员的创造思维、综合判断能力与计算机强大的记忆、数值计算、信息检索等能力相结合，各尽所长，完成产品的设计、分析、绘图等工作，最终达到提高产品设计质量、缩短产品开发周期、降低产品生产成本的目的。

CAD图。

为了实现这些功能，一个完整的CAD据库等组成。

计等；理。

CAM，有狭义CAM和广义CAM。

狭义CAM指数控加工，它的输入信息是零件的工艺路线和工序内容，输出信息是加工时的刀位文件和数控程序。

广义CAM是利用计算机进行零件的工艺规划、数控程序编制、加工过程仿真等。

把计算机辅助设计和计算机辅助制造集成在一起，称为CAD/CAM系统、把计算机辅助设计、计算机辅助制造和计算机辅助工程集成在一起，称为CAD/CAE/CAM系统。

CAD/CAM技术是一种在不断发展着的技术，随着相关技术及应用领域的发展和扩大，CAD/CAM技术的内涵也在不断扩展。

三、CAD/CAM系统组成CAD/CAM第二节CAD/CAM（３）材料利用率高（４）成本低二、CAD/CAM技术在现代模具技术中的应用1.CAD/CAM技术在冷冲模中的应用上世纪50年代末期，国外一些科研院所便开始研究开发冷冲模CAD/CAM系统。

机械制造中的CADCAM技术发展随着科技的不断进步和应用，CADCAM技术在机械制造领域发挥着越来越重要的作用。

本文将从CADCAM技术的定义和发展历程、在机械制造中的应用以及未来的发展趋势等方面进行论述。

一、CADCAM技术的定义与发展历程CADCAM技术是指计算机辅助设计与计算机辅助制造的结合，将计算机技术应用于机械制造过程中的设计、制图、加工等环节。

该技术的发展源于计算机技术的发展和机械制造工业的需求。

20世纪50年代，计算机开始逐渐应用于机械制造领域，计算机辅助设计（CAD）技术应运而生。

通过CAD技术，工程师可以利用计算机进行产品设计、制图等工作，大大提高了设计效率和准确性。

之后，为了进一步提高制造过程的效率，计算机辅助制造（CAM）技术应运而生。

CAM技术通过计算机辅助进行加工规划、工艺分析等工作，实现了制造过程的自动化和智能化。

二、CADCAM技术在机械制造中的应用1. 产品设计和制图：CADCAM技术可以实现三维建模、工程图绘制等功能，大大提高了产品设计的效率和准确性。

在设计过程中，工程师可以通过CAD软件进行虚拟实验和模拟分析，快速找到最佳设计方案，减少了试制成本和时间。

2. 加工规划和工艺分析：CADCAM技术可以根据产品设计数据，自动生成加工路径、刀具轨迹等信息，实现了加工过程的自动规划。

通过CAM软件的工艺模拟功能，工程师可以预先分析加工过程中可能出现的问题，提前做出调整，提高了工艺的可行性和稳定性。

3. 数控机床控制：CADCAM技术与数控机床的结合，实现了制造过程的自动化和智能化。

工程师可以通过CAD软件生成数控程序，将设计数据直接传输给数控机床，实现产品的快速加工。

4. 质量控制和检测：CADCAM技术可以实现产品质量控制和检测的自动化。

工程师可以通过CAD软件进行质量分析和检测，预测产品制造过程中可能出现的缺陷，提前采取措施，确保产品的质量。

三、CADCAM技术的未来发展趋势1. 云计算与大数据：随着云计算和大数据技术的发展，CADCAM技术可以更好地利用云平台和大数据资源，实现更高效的设计和制造过程。

（发展战略）CADCAM发展历程及基本概念CAD-CAM发展历程及基本概念CAD/CAM（ComputerAidedDesign/ComputerAidedManufacturing），即计算机辅助设计和计算机辅助制造，是壹门基于计算机技术而发展起来的、和机械设计和制造技术相互渗透相互结合的、多学科综合性的技术。

第壹节CAD/CAM发展历程及基本概念壹、CAD/CAM发展历程1.CAD、CAM技术的发展历程CAD技术从出现至今大致经历了五个阶段：（1）孕育形成阶段（20世纪50年代）。

（2）快速发展阶段（20世纪60年代）。

（3）成熟推广阶段（20世纪70年代。

（4）广泛应用阶段（20世纪80年代）。

（5）标准化、智能化、集成化阶段（20世纪80年代后期）2.CAE技术的发展历程CAE技术的发展大致经历了三个阶段：（1）技术探索阶段（20世纪60~70年代）。

（2）蓬勃发展时期（20世纪70~80年代）。

（3）成熟推广时期（20世纪90年代）。

二、CAD/CAM基本概念壹般认为，CAD是指工程技术人员在人和计算机组成的系统中，以计算机为辅助工具，通过计算机和CAD软件对设计产品进行分析、计算、仿真、优化和绘图，在这壹过程中，把设计人员的创造思维、综合判断能力和计算机强大的记忆、数值计算、信息检索等能力相结合，各尽所长，完成产品的设计、分析、绘图等工作，最终达到提高产品设计质量、缩短产品开发周期、降低产品生产成本的目的。

CAD的功能能够大致归纳为四类，即几何建模、工程分析、动态模拟和自动绘图。

为了实现这些功能，壹个完整的CAD系统应由科学计算、图形系统和工程数据库等组成。

科学计算包括有限元分析、可靠性分析、动态分析、产品的常规设计和优化设计等；图形系统则包括几何造型、自动绘图、动态仿真等；工程数据库对设计过程中需要使用和产生的数据、图形、文档等进行存储和管理。

CAM是指应用电子计算机来进行产品制造的统称，有狭义CAM 和广义CAM。

第二讲 CAE技术发展概况与趋势1、CAE技术的发展阶段时间利用计算机进行必要的分析计算, 从计算机一发明便开始了。

1953年, 人们开始运用收敛算法进行电力变压器的计算.其后, 由于有限元技术在喷气式飞机机翼结构中的成功运用(1956年),CAE 概念逐渐成形。

上世纪60年代,CAE技术处于探索时期。

因为当时的计算机的硬件内存少、磁盘的空间小、计算速度慢等特点,其分析的对象主要是航空航天设备结构的强度、刚度以及模态实验和分析问。

70～80年代是CAE技术蓬勃发展时期。

这一时期的CAE发展的特点:软件主要集中在计算精度、速度和硬件平台的匹配、计算机内存的有效利用及磁盘空间的利用。

有限元分析技术在结构分析和场分析领域获得了很大的成功。

使用者多数为专家且集中在航空、航天、军事等几个领域。

这些使用者往往在使用软件的同时进行软件的二次开发。

90年代是CAE技术成熟壮大阶段。

这一时期的CAE软件一方面与CAD软件紧密结合,另一方面扩展CAE本身的功能。

并将有限元技术与实验技术有机地结合起来, 开发了实验信号处理、实验与分析相关等分析能力。

经过了50多年的洗礼CAE技术已经逐步走向成熟,现今CAE技术作为一门新兴的学科走进了大学也成为各大企业在设计新产品的过程中必不可少的一环。

但对于CAE技术的用户企业和提供商而言,CAE技术仍然面临着使用复杂,工程师理论知识缺乏,缺少经验以及计算机硬件与软件结合等诸多问题。

2、CAE技术的层次化发展从发展层次看, CAE技术分析的特点,一方面是实现局部到整体的跨越,即从服务于细化设计的零部件分析迈向整体化系统分析；另一方面是从孤立的产品分析向产品、环境、人综合模拟的方向迈进.从这方面来考察, CAE分为数值计算、仿真模拟以及与虚拟现实(VR/Vi rtual Reality)技术相交汇的3个层次。

最初级的CAE分析是数字化手法, 包括分析零部件过程中所采用的数值算法和关系列式, 以及针对特定问题编制的软件包。

CAD CAM技术发展及历史进程姓名：王昊班级：12020144X学号：55CAD CAM技术发展历程及发展现状1946年，美国麻省理工学院（MIT）研制成功世界上第一台电子计算机，他的高运算能力和大容量的信息存储能力，使得很多数值分析方法能在计算机上完成。

之后，人们不断将计算机引入设计制造领域。

1952年，世界第一台数控机床在美国MIT试制成功，通过改变数控程序就可实现对不同零件的加工。

之后，MIT研制开发了APT 自动编程语言，通过描述走刀轨迹的方法来实现计算机辅助数控编程。

在次基础上人们联想到，能否不描述走刀轨迹，而通过直接描述零件本身来实现数控编程？这就是CAD的最初概念。

人们设想如何通过直接自动运行各个程序来实现计算机辅助设计过程，并能由此解决不同复杂程度的生产计算问题的各个过程。

此间CAD处于准备孕育阶段，因整个20世纪50年代电子计算机仍处于电子管时代，计算机主要用于科学计算，且使用的是计算机语言编程，图形设计仅具有输出功能。

1963年，美国MIT学者I.E.Sutherland有关人机对话图形通信系统的论文问世，研制成功了世界上第一套实时交互功能的二维SKETCHPAD系统。

该系统允许设计者操作光笔和键盘，在荧光屏上显示图形，实现人机交互作业。

这项成果标志着CAD技术的诞生，为以后CAD技术的发展提供了基本条件和理论基础。

此后陆续出现了许多商品化的CAD系统与设备：美国IBM公司开发了以大型机为基础的CAD/CAM系统，具有绘图，数控编程和强度分析功能；通用汽车公司为实现各个阶段的汽车设计，研制了CAD-1系统；洛克西德公司出台了CADCAM系统等。

1966年又出现了采用通用计算机直接控制多台数控机床的DNC系统。

1978年前后，CAD/CAM技术发展趋于成熟。

伴随计算机硬件的发展，以小型机，微型机为主机的CAD系统逐渐引入市场。

为了适应设计与加工的要求，三维几何处理技术应运而生，出现了面向中小企业的CAD/CAM商品化软件系统。

模具 的发展概况及趋势李德群 肖祥芷（华中科技大学，湖北武汉）摘要：介绍了级进模、汽车覆盖件模和塑料注射模 的发展概况并论述了这三种模具 的最新开发成果和发展趋势。

关键词：级进模；汽车覆盖件模；塑料注射模； 中图分类号： 文献标识码： 文章编号：——————————————————————作者简介：李德群（ ），男，江苏泰县人，教授，博士生导师，主要研究方向为模具 。

地址：武汉华中科技大学模具技术国家重点实验室。

电话：（ ） ， ： 收稿日期：引言模具 是改造传统模具生产方式的关键技术，是一项高科技、高效益的系统工程。

它以计算机软件的形式，为企业提供一种有效的辅助工具，使工程技术人员借助于计算机对产品性能、模具结构、成形工艺、数控加工及生产管理进行设计和优化。

模具 技术能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本和提高产品质量已成为模具界的共识。

与任何新生事物一样，模具 在近 年中经历了从简单到复杂，从试点到普及的过程。

进入本世纪以来，模具 技术发展速度更快、应用范围更广，为了使广大模具工作者能进一步加深对该技术的认识，更好发挥模具 的作用，针对模具中应用最广泛、最具有代表意义的级进模、汽车覆盖件模和塑料注射模 的发展状况和趋势作概括性的介绍和分析。

级进模 的发展概况国外级进模 的研究始于上世纪 年代末， 年代便有初步应用，但仅限于二维图形的简单冲裁级进模，其主要功能如条料排样、凹模布置、工艺计算和 编程等。

弯曲级进模 系统出现在 年代，如日本日立公司和富士通公司的弯曲级进模系统等。

为了能够适应复杂模具的设计，富士通系统采用了自动设计和交互设计相结合的方法，在该系统中除毛坯展开、弯曲回弹计算和工步排序为自动处理外，其余均需要设计人员的参与。

应用三维几何造型技术的级进模系统始于 年代末，如美国 公司的 系统，该系统采用三维几何模型来描述板金零件，并将三维图形技术应用于模具结构设计，显示出三维图形软件在模具设计中的重要作用。

注塑模具CAD、CAE、CAM 的发展现状和趋势刘承杰（重庆信息技术职业学院，重庆 404048）摘　要：现今大部分企业都已利用模具CAD、CAM、CAE 技术辅助模具设计及提升生产效率，指导塑料成型生产。

文章介绍了国内外模具CAD、CAM、CAE 技术的现状和趋势，供参考。

关键词：模具；CAD；CAE；CAM 中图分类号：TC241 文献标志码：A 文章编号：1672-3872（2019）14-0181-01——————————————作者简介： 刘承杰（1994—），男，重庆人，本科，助教，研究方向：机械工程。

1 注塑模具CAD、CAE、CAM 技术概述1.1 注塑模具CAD 技术注塑模具（CAD）技术是用来辅助技术员快速开发设计模具的，注塑模具CAD 技术使模具的开发与设计时间和成本都大大缩小，且它还能检验制件。

其中应用比较广泛的模具CAD 软件有NX/UG、燕秀工具箱、中望CAD 模具、Pro/E 等[1]。

1.2 注塑模具CAE 技术注塑模具（CAE）技术是用来分析模具的结构跟性能，通过把制件划分成有限个单元进行分析，技术员可以利用其对设计好的模具进行注塑模拟，并自动计算分析出模具的具体参数供技术员参考，并以此为基础来改进模具；其中应用比较广泛注塑模具CAE 软件是Moldflow、Ansys CFX、NX/UG 和Pro/E [2]。

1.3 注塑模具CAM 技术CAM 等[3]。

2 注塑模具CAD、CAE、CAM 技术在国内外的发展现状模具工业是制造业中的一项基础产业，是技术成果转化的基础，同时本身又是高新技术产业的重要领域，模具CAD/CAM 技术的研究始于20世纪60年代，到20世纪70年代研制出了模具CAD/CAM 的专门系统，推出了面向中小型企业的CAD/CAM 的商业软件；目前模具CAD、CAE、CAM 技术已经成熟，完全走向实用化阶段，并取得了显著效果[4]。

2.1 国外发展现状目前注塑模具CAD、CAE、CAM 技术在日本、美国和欧美等国家的发展是最好的。