CADCAM集成技术和系统

Cam集成技术及其发展目前，很多企业在生产中其计算机的应用还是相互孤立存在的，CAD、CAE、CAPP和CAM是作为相对独立的系统，被分别用来完成产品设计、产品性能分析、工艺过程设计和产品制造。

设计与制造之间的信息传递，通常用图纸和文档作为工具的方式进行。

数控编程人员往往要对由CAD产生的大量数据重新进行处理，再输入计算机。

这种分离的系统不仅效率和可靠性低，更为严重的是在产品设计过程中不能及早考虑制造过程的问题，造成设计与制造的脱节，使得产品开发周期加长。

再加上各项目的开发缺乏总体规划，在内容供需上不配套，在数据格式上不规范，导致各环节之间的信息交换较难通过计算机通讯网络实现信息传输，使得虽然在其局部范围内取得一定的收益，但不能从整体上提高企业的技术素质，达到整体上的优化效果。

为了得到一种高效能的设计、制造整体系统，系统的集成技术要实现系统中各应用程序所需要的产生的信息进行存储和交流，软件资源和信息共享，每个系统之间数据自动传递和转换。

（一）CAD/CAM系统的集成CAD/CAM系统的集成内容包括硬件集成和软件集成。

1、硬件集成硬件系统的组成与配置，可以选择以主机系统为中心的配置，也可以选择工作站或微机系统的分布式配置。

一般来讲，为了充分发挥资源共享、并行作业，以提高系统的工作效率，选用分布式配置为好。

2、软件集成软件集成包括应用程序的集成和信息集成两个方面。

为了便于软件的集成，通常采用系统核心。

它是将CAD/CAM软件系统对环境的依赖集中于一体，为应用程序提供各种帮助，包括数据的统一管理、程序管理、数据接口和运行控制等。

一般CAD/CAM 集成系统的核心主要有：工程数据库、通用数据接口、程序管理、统一的用户界面程序和执行控制程序等。

CAD/CAM系统的集成方案主要有以下四种：（1）通过专用数据接口实现集成这种方式对于相同的开发和应用环境，可在各系统之间协调数据格式，从文件层次上实现系统间的互联；而在不同的开发应用环境下，则需要在各系统与专用数据文件之间开发专用的转换接口进行前置或后置处理，如图所示，当A系统需要B系统的数据时，需要设计一个专用的数据接口文件，将B 系统的数据格式直接转换成A系统的数据格式，反之亦然。

CAD／CAM的基本概念cad/cam的基本概念一、概念cad(计算机辅助设计)和cam(计算机辅助制造)是60年代以来迅速发展起来的一门新兴的综合性计算机应用技术。

计算机辅助设计和制造，简称cad/cam，指的是以计算机作为主要技术手段，处理各种数字信息与图形信息，辅助完成产品设计和制造中的各项活动。

计算机辅助设计是一种将人与计算机结合起来，充分利用两者优势的新型设计方法。

从思维的角度来看，设计过程包括分析和综合。

人们可以进行创造性思维活动，综合和分析设计方法，并将其转化为数学模型，然后由计算机和程序处理以分析这些模型。

在程序运行过程中，人们可以对设计结果进行评估，控制设计过程；计算机可以充分发挥其分析、计算和存储信息的能力，完成信息管理、绘图、仿真、优化等数值分析任务。

人机结合可以在设计过程中充分发挥各自的优势，有利于获得最优的设计结果，缩短设计周期。

计算机辅助制造是利用计算机对制造过程进行设计、管理和控制。

一般说来．计算机辅助制造包括工艺设计、数控编程和机器人编程等内容。

工艺设计主要是确定零件的加工方法、加工顺序和所用设备。

近年来，计算机辅助工艺设计(capp)已逐渐形成了一门独立的技术分支。

当采用nc(numericalcontrol数控)机床加工零件时，需要编制nc机床的控制程序。

计算机辅助编制nc程序，不但效率高，而且错误率很低。

在自动化的生产线上，采用机器人完成装配相传送等项任务。

利用计算机也可以实现机器人编程。

在这里的cam部分，主要阐述nc加工原理与程序编制，而不涉及机器人编程问题。

计算机辅助设计和计算机辅助制造密切相关。

起初，计算机辅助几何设计和数控加工自动编程是两个独立的分支。

然而，随着它们的普及和应用，它们之间的相互依赖性越来越明显。

只有与数控加工相配合，设计系统才能充分发挥其巨大的优势。

另一方面，数控技术只有依靠设计系统生成的模型才能发挥其效率。

因此，在实际应用中，二者自然紧密结合，形成了计算机辅助设计与制造集成系统。

CADCAM软件系统引言CADCAM软件系统是一种广泛应用于机械设计和制造领域的计算机辅助设计与计算机辅助制造系统。

它通过将计算机技术与机械工程学相结合，实现了产品设计、模拟分析和数控加工等工艺的自动化和集成化。

本文将介绍CADCAM软件系统的根本概念、工作原理和应用领域。

概念CADCAM软件系统是由计算机辅助设计〔CAD〕系统和计算机辅助制造〔CAM〕系统组成的集成系统。

CAD系统是借助计算机进行产品设计和分析的工具，它可以实现产品的三维建模、装配设计、草图转换等功能。

CAM系统那么将CAD系统设计的产品数据转化为加工指令，用于控制数控机床进行材料加工。

CADCAM软件系统通过集成CAD和CAM两个系统，实现了从产品设计到生产制造的全过程自动化。

工作原理CADCAM软件系统的工作流程一般包括以下几个步骤：1.产品设计：使用CAD系统进行产品的三维建模、装配设计和工艺分析。

CAD系统提供了丰富的工具和功能，例如绘制草图、创立实体模型、进行运动模拟等。

2.工艺筹划：根据产品设计数据，进行工艺规划和工艺分析。

确定加工工艺和加工顺序，选择适宜的刀具和工具路径。

3.制造准备：根据工艺规划生成数控加工程序，包括刀具路径、加工顺序、加工参数等。

同时，还可以进行模拟分析，验证产品的加工可行性和质量。

4.加工控制：将生成的数控加工程序加载到数控机床中，通过数控系统控制机床进行工件加工。

CADCAM软件系统可以实现与数控系统的数据交互，实时监控加工过程。

5.加工反响：根据数控机床的加工情况，获取加工反响数据，包括加工时间、加工质量等。

反响数据可以用于优化产品设计和制造流程。

应用领域CADCAM软件系统在机械设计和制造领域有着广泛的应用。

以下是几个常见的应用领域：汽车制造在汽车制造领域，CADCAM软件系统可以用于汽车零部件的设计和制造。

通过CAD系统进行零部件的三维建模和装配设计，然后通过CAM系统生成数控加工程序，用于控制数控机床进行零部件加工。

CAD/CAPP/CAM集成的关键技术1.产品的建模技术为了实现信息的高度集成，产品的建模是非常重要的。

一个完善的产品设计模型是CAD/CAPP/CAM系统进行信息集成的基础，也是CAD/CAPP/CAM系统中共享数据的核心，传统的基础基于实体造型的CAD系统仅仅是几何形状的描述、难以在模型中表达特征及公差、精度、表面粗糙度和材料热处理等工艺信息，从而导致CAD/CAPP/CAM系统集成的困难，基于特征的产品定义模型不仅能支持设计与制造各阶段所需的产品定义（几何信息、工艺和加工信息），而且还提供符合人们思维方式的高层次工程描述语—特征，是目前被认为最适合于CAD/CAPP/CAM集成系统的产品描述方法。

因此，产品的特征建模技术已成为集成过程中必须研究和解决的一项关键技术。

2.存储和处理公用信息的工程数据库技术目前在商业领域广泛应用的数据克管理系统大多是用于处理商用事务数据的，对于处理数量大、形式多样、结构烦琐、关系复杂、活动规律差、动态的CAD/CAM过程中的工程数据，还不能满足要求。

而已有的CAD/CAM集成系统，主要是通过文件来实现CAD与CAM之间的数据交换的。

不同子系统的文件之间要通过数据接口转换，传输效率不高。

为了提高数据传输效率和系统的集成化程度，保证各子系统之间数据的一致性、可靠性和数据共享，尽量避免数据文件和格式转化，消除数据冗余，应努力建立能处理复杂工程数据的数据管理环境。

因此，研究和采用工程数据库管理方法将成为开发新一代CAD/CAPP/CAM—体化系统的又一关键，也是系统集成的核心。

3.进行数据交换的借口技术数据交换的任务是，在不同的计算机之间，不同的操作系统之间，不同的数据库之间和不同的应用软件之间进行数据通信。

由于历史上各种CAD、CAM系统，甚至同一系统中的各功能模块在最初开发过程中的”孤岛”现象，导致可它们的机内数据表示格式不统一，使不同系统间、不同模块间的数据交换难以进行，影响了用户应用软件效益的发挥。

CADCAM集成制造系统概述简介CADCAM（计算机辅助设计与计算机辅助制造）集成制造系统是一种通过计算机技术将产品设计与制造过程相结合的系统。

它将计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）集成在一起，实现从设计到制造的无缝连接。

本文将介绍CADCAM集成制造系统的基本概念、功能和应用，并探讨其在制造业中的作用和前景。

基本概念CADCAM集成制造系统是一种利用计算机技术实现产品设计和制造一体化的系统。

CADCAM系统通过CAD软件生成三维模型，并将其与制造过程相结合，通过CAM软件将设计转化为制造指令。

在CADCAM 系统中，设计师可以通过CAD软件创建产品的几何模型，并对其进行修改和优化。

而制造工程师可以通过CAM软件将设计模型转化为机器指令，并控制机器进行加工。

功能介绍CADCAM集成制造系统具有多种功能，包括但不限于以下几点：1. 三维建模CADCAM系统可以通过CAD软件进行三维建模，帮助设计师将想法转化为具体的产品模型。

设计师可以使用CAD软件创建几何模型、添加材质和质量等属性，并进行模型的修改和优化。

2. 模拟与分析CADCAM系统可以通过CAD软件进行产品的模拟和分析。

设计师可以通过模拟软件对产品进行动态分析、结构分析和流体分析等，以评估产品的性能和可靠性。

3. 制造指令生成CADCAM系统可以通过CAM软件将设计模型转化为制造指令。

制造工程师可以使用CAM软件选择适当的刀具和刀具路径，生成用于CNC机床和其他制造设备的加工指令。

4. 制造过程控制CADCAM系统可以通过与制造设备的连接，实现对制造过程的实时监控和控制。

制造工程师可以通过CADCAM系统与机床进行通信，监测加工状态、调整参数，并及时处理异常情况。

5. 资源管理CADCAM系统可以通过资源管理功能，对制造过程中的人力、设备和物料等资源进行管理和优化。

通过对资源的合理配置和计划，可以提高生产效率和降低成本。

CADCAM集成制造系统在各个制造领域都有广泛的应用，包括但不限于以下几个方面：1. 机械制造CADCAM系统在机械制造领域的应用最为广泛。

第八章CAD/CAM集成技术第一节CAD/CAM集成技术概述一、CAD／CAM系统集成的必要性运算机辅助设计(CAD)、运算机辅助工艺规程计划(CAPP)、运算机辅助制造(CAM)、运算机辅助工程分析(CAE)、运算机辅助夹具设计(CAFD)等。

这些技术别离在产品设计自动化、工艺进程设计自动化和数控编程自动化等方面发挥了重要作用。

随着运算机技术日趋普遍深切的应用，人们专门快发觉，CAD、CAM、CAPP等系统不能实现系统之间信息的传递和互换，不能实现信息资源共享。

例如CAD系统设计的结果，不能直接为CAPP系统同意，假设进行工艺规程设计时，还需要人工将CAD输出的图样、文档等信息转换成CAPP系统所需要的输入数据，这不但阻碍了效率的提高，而且在人工转换进程中不免会发生错误。

因此，这种“孤岛”型的运算机辅助单元技术的效率不高，经济效益也受到了阻碍。

为这人们提出了CAD／CAM集成的概念，以便共享硬件和软件资源、并使CAD、CAPP和CAM系统之间数据能够自动传递和转换。

需要指出的是，那个地址所说的CAD/CAM集成，就信息而言，事实上是指CAD、CAPP、CAM单元技术的系统集成。

二、CAD／CAM系统集成的概念一样以为，CAD／CAM系统集成绩是把各类功能不同的软件系统如CAD、CAPP、NCP、PDM、MRPII、ERP等系统按不同的用途有机地结合起来，用统一的执行操纵程序组织各类信息的提取、传递、共享和处置，保证系统内信息流畅通，并和谐各于系统有效地运行。

CAD/CAM集成是指信息和物理设备两方面的集成，从信息的角度看，所谓集成是指CAD、CAPP、CAM各模块之间的信息提取、互换、共享和处置的集成，即信息流的整体集成。

三、实现CAD／CAM的集成，需要具有的两个大体要素？①CAD系统能够提供完备的、统一的、符合某种标准的产品信息模型，使CAPP、CAM 等系统能够从该模型获取所需要的信息，并最终将CAD设计模型转换成制造模型。

机械制造中的CADCAM技术CADCAM技术，即计算机辅助设计与计算机辅助制造技术，是一种将计算机科学与机械制造工艺相结合的技术。

它在机械制造领域起到了重要的作用，极大地提高了机械制造的效率与精度。

本文将从CADCAM技术的基本原理、应用案例以及发展前景等方面进行论述。

一、CADCAM技术的基本原理CADCAM技术的基本原理是通过计算机软件和硬件的协同作用，将产品设计和制造加工过程进行数字化的集成。

具体而言，CADCAM 技术包括了计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）两个方面。

CAD是指利用计算机软件辅助进行产品设计的过程。

通过CAD技术，设计人员可以通过三维建模、可视化和虚拟仿真等功能，快速、准确地完成产品设计。

CAD技术不仅可以提高设计效率，还可以进行产品优化，节省材料和成本。

CAM是指利用计算机控制机床进行加工制造的过程。

通过CAM技术，设计好的产品模型可以直接转换为机床的加工程序，并通过数控设备实现自动加工。

CAM技术的应用可以减少人为因素的干扰，提高加工精度，降低制造成本。

二、CADCAM技术在机械制造中的应用案例1. 零部件设计与制造：CADCAM技术可以帮助设计人员快速完成产品零部件的设计。

例如，在汽车制造中，工程师可以使用CAD软件设计发动机、轮胎等零部件，然后通过CAM技术将设计好的模型转化为数控机床的加工代码，实现自动化生产。

2. 刀具路径优化：在数控机床的加工过程中，CADCAM技术可以通过优化刀具路径，实现更高效、更精准的加工。

它可以考虑到机床的运动特性、材料的物理特性等因素，从而最大限度地提高加工效率和质量。

3. 工艺规划与模拟：CADCAM技术可以对整个制造过程进行数字化模拟和可视化展示。

通过模拟，制造商可以在实际加工前预先规划工艺流程，并进行工艺参数的调整和优化，以降低生产中的风险和成本。

三、CADCAM技术的发展前景随着信息技术的飞速发展，CADCAM技术也在不断演进和创新。

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）。