计算机辅助设计与制造(CADCAM)
计算机辅助设计与制造
计算机辅助设计与制造计算机辅助设计与制造（Computer-Aided Design and Manufacture），简称CAD/CAM，是指通过计算机技术对产品的设计与制造进行辅助的一种综合技术。
它将计算机技术与工程学相结合，能够快速地进行产品设计、模拟、分析以及制造过程的规划与控制。
CAD/CAM技术的应用不仅提高了产品设计与制造的效率，还提升了产品质量与市场竞争力。
一、CAD技术计算机辅助设计（Computer-Aided Design）是CAD/CAM技术的核心内容之一，它利用计算机软件创建、修改和优化产品的几何模型。
在CAD技术的支持下，设计师可以通过鼠标、键盘等输入设备快速地绘制出复杂的产品结构图，实现对产品外形、内部结构、运动特性等方面的仿真和分析。
CAD技术的应用还包括三维造型、装配设计、工程图绘制等，大大提高了设计师的工作效率和设计质量。
二、CAM技术计算机辅助制造（Computer-Aided Manufacturing）是CAD/CAM技术的另一个重要组成部分，它利用计算机控制生产设备的运行，自动化完成产品的加工、组装和检测。
CAM技术可以将CAD软件生成的产品设计数据转化为加工指令，实现对机床、机器人等设备的控制。
通过CAM技术，制造过程中的人为因素和误差得到了极大的减少，大大提高了产品的精度和一致性。
三、CAD/CAM集成CAD技术和CAM技术的结合被称为CAD/CAM集成，它是实现产品设计和制造一体化的关键环节。
CAD/CAM集成能够实现产品设计与制造的无缝衔接，提高企业的整体效益和竞争力。
通过CAD/CAM集成，设计师可以直接利用CAD软件生成的几何模型进行工艺规划和机床程序编写，避免了信息传递和数据转换中的误差和延时。
同时，还可以通过与企业其他系统的集成，实现生产过程的优化和控制。
四、CAD/CAM的应用领域CAD/CAM技术广泛应用于各个行业的产品设计与制造过程中。
CAD／CAM的基本概念
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。
计算机辅助设计与制造
计算机辅助设计与制造计算机辅助设计与制造技术（Computer-Aided Design and Manufacturing，简称CAD/CAM）是指利用计算机软硬件及相关技术，辅助实现产品设计与制造过程中的各个环节。
它是现代工业领域的重要组成部分，广泛应用于制造、建筑、航空航天等领域，极大地提高了工作效率和产品质量。
本文将深入探讨计算机辅助设计与制造的重要性、应用领域以及未来发展趋势。
一、计算机辅助设计与制造的重要性计算机辅助设计与制造技术的出现和发展，改变了传统手工设计和制造的方式。
传统设计和制造需要大量的人力、物力和时间，而CAD/CAM技术的应用可以使设计与制造过程更加高效、精确、可靠。
它不仅可以快速绘制和修改设计图纸，还可以进行虚拟仿真和优化设计，大大节省了开发成本和时间。
同时，CAD/CAM技术可以实现数字化生产，促进了信息化与自动化生产的融合，提高了制造业整体竞争力。
二、计算机辅助设计与制造的应用领域1. 制造业在制造业中，CAD/CAM技术的应用广泛，涵盖了从产品设计到制造加工的各个环节。
通过CAD软件进行产品设计，可以快速生成三维模型，并在此基础上进行虚拟仿真、性能优化和工艺规划。
随后，CAM软件可以将设计数据转化为机床可识别的指令，实现自动化控制和加工。
CAD/CAM技术的应用不仅提高了产品质量和加工精度，还减少了人为失误的可能性，提高了生产效率。
2. 建筑业在建筑设计中，CAD技术可以用于平面布局、立面设计和结构分析等方面。
通过CAD软件，建筑师可以在计算机上快速绘制出平面图、立面图，并进行各种参数的调整和变化，从而实现设计方案的快速优化。
此外，CAD软件还可以进行结构分析和风险评估，提高建筑的稳定性和安全性。
3. 航空航天在航空航天领域，CAD/CAM技术的应用尤为重要。
在飞机设计中，CAD软件可以生成复杂的三维模型，并进行空气动力学分析、结构强度计算和机载系统设计等工作。
CADCAM集成制造系统概述
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。
机械制造中的CADCAM技术
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。
CADCAM简介
应用 数据库层
数据库系统 网络层 操作系统
分布式关系数据库系统（、OpenBASE、DM） TCP/IP、Intranet/LAN Windows、Unix
CAM有广义和狭义两种定义。广义的CAM是指工程技 术人员在计算机组成的系统中以计算机为辅助工具，完 成从准备到产品制造整个过程的活动，包括工艺过程设 计、工装设计、NC自动编程、生产作业计划、生产控 制、质量检测与分析等。狭义的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。在生产过程中，使用CAM技术能提高生产质量、 减低成本、缩短生产周期、改善劳动条件等。
真实感模型
比例油土模型
复杂曲面设计
CAE是用计算机辅助求解复杂工程和产品结
构强度、刚度、屈曲稳定性、动力响应、热传
导、三维多体接触、弹塑性等力学性能的分析
计算以及结构性能的优化设计等问题的一种近
似数值分析方法。可对产品的实体模型进行评
估，及早发现设计缺陷，并能正确评价计算分
析结果。
波音777的研发过程中采用CAE数字化样机技术， 节省了大量物理样机试飞次数，仅一次试飞即获 得成功，而每次物理样机实验需花费1亿美元。 CAE技术在汽车工业中的应用，使新车开发周期 由原来的5~6年缩减到现在的1~2年。
“鲨鱼皮”背后的神秘技术
北京奥运会 “水立方”在 9天内我们见证了19项新 的世界纪录和7项新的奥运会纪录的诞生，见证了 泳坛巨星菲尔普斯身着“鲨鱼皮”泳衣勇夺8金的 奥运传奇…… “鲨鱼皮”在水立方掀起的夺金狂潮，让这款泳衣在 国人心中愈加神秘；其实“鲨鱼皮”泳衣正是应用 了CAE技术，下面让我们来了解CAE技术是如何铸 就“鲨鱼皮”的传奇的。
计算机辅助设计与制造的实践与应用
计算机辅助设计与制造的实践与应用计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）是通过计算机技术提高产品设计、加工与制造的效率和质量，实现产品的数字化、自动化和智能化等目的的技术手段。
随着计算机技术的不断发展，CAD/CAM已经成为现代工业制造的重要工具。
本文将探讨CAD/CAM在实践中的应用与发展。
一、CAD的实践与应用CAD是计算机辅助设计的缩写，它是通过计算机辅助实现产品设计的技术手段。
在CAD软件的帮助下，设计师可以方便地对产品的三维模型进行建模，进行图形操作和变换，快速地为产品进行分析和优化。
同时，CAD的应用在工程设计的领域也得到了广泛的应用。
在车辆设计方面，CAD可以帮助设计师研究新型车型的设计，以及对车型进行细节设计。
比如说，在汽车的机械结构设计中，CAD可以用来模拟汽车部件如传动系统、转向系统和制动系统等进行设计，使得整个设计流程更加高效和精确。
在建筑设计方面，CAD可以用来完成危险、复杂的建筑结构建模和设计工作。
通过CAD软件，设计师可以迅速地完成大型建筑模型的设计和分析，从而减少建筑物的设计成本。
在电子产品设计方面，CAD可以用来建立产品的三维模型，辅助设计师完成外观和构造的设计方案。
此外，通过CAD软件的辅助，设计师还可以模拟电子产品的电路和系统，优化线路框架和元件部件的设计，从而提高产品的效率和质量。
CAD在实践中的应用得到了广泛的接受和应用，为设计师提供更加高效和精准的设计工具。
二、CAM的实践与应用CAM是计算机辅助制造的缩写，它是通过计算机辅助实现机械加工制造的技术手段。
在CAM软件的帮助下，制造商可以进行加工方案模拟，选择合适的刀具路径、切削条件和加工参数，并且进行加工仿真和故障检测，优化加工效果，提高加工速度。
在零部件制造中，CAM可以帮助生产企业优化生产过程，提高生产效率。
通过CAM软件，企业可以更快地制定加工方案，减少加工过程中出现的人为错误，从而提高产品的加工精度和统一度。
计算机辅助设计与制造实践案例解析
计算机辅助设计与制造实践案例解析计算机辅助设计与制造（Computer-Aided Design and Manufacturing，简称CAD/CAM）是一种利用计算机软件和硬件技术辅助进行产品设计与制造的方法。
它的出现极大地提高了生产效率和产品质量，广泛应用于各个行业。
本文将通过实践案例来解析CAD/CAM在实际应用中的优势和挑战。
案例一：汽车零部件设计与制造一家汽车零部件制造商面临市场竞争压力，急需提高产品设计和制造的效率。
采用传统的手工绘图和手工加工方式已经无法满足快速发展的市场需求。
为此，他们决定引入CAD/CAM技术来进行产品设计和制造。
首先，设计师利用CAD软件进行汽车零部件的三维建模。
通过CAD软件提供的各种功能，如实体建模、曲线建模和装配等，设计师可以快速创建产品的几何模型。
与传统手工绘图相比，CAD软件可以大大提高设计效率，减少错误和重复工作。
接下来，制造团队利用CAM软件将设计好的三维模型转化为机器指令，控制数控机床进行零部件的加工。
CAM软件可以根据设计要求自动生成加工路径，并快速优化路径以提高加工效率。
相比手工加工，CAM技术可以更好地控制加工质量，减少加工误差，并节省材料。
通过引入CAD/CAM技术，该汽车零部件制造商成功提高了产品设计和制造的效率。
他们能够更快速地响应市场需求，更精确地控制产品质量。
此外，CAD/CAM技术还为他们提供了更多创新的可能性，使他们能够设计出更复杂、更高性能的零部件。
然而，引入CAD/CAM技术也面临一些挑战。
首先，该制造商需要培训设计师和操作者掌握CAD/CAM软件的使用技巧。
这需要投入一定的时间和资源。
其次，CAD/CAM软件需要定期更新，以适应新的设计需求和制造技术。
这对公司而言也意味着额外的成本和人力投入。
案例二：航空发动机叶片制造一家航空发动机制造商采用CAD/CAM技术对发动机叶片进行设计和制造。
航空发动机叶片的设计和制造对产品性能和安全至关重要，因此需要高度精确和可靠的工艺。
计算机辅助设计与制造(CADCAM)
一、CAD/CAM概论本章主要是讲解CAD/CAM的基本概念、基本功能和工作原理等。
CAD/CAM技术是一门多学科综合性应用技术，是20世纪制造领域最杰出的技术之一。
1．1 CAD/CAM的基本概念CAD(Computer Aided Design):是指工程技术人员以计算机为工具完成产品设计过程中的各项任务，如草图绘制、零件设计、装配设计、工装设计、工程分析等；CAPP(Computer Aided Process Planning):是指工艺人员利用计算机，根据产品制造工艺要求，交互或自动地确定产品加工方法和方案，如加工方法的选择、工艺路线和工序的设计等；CAM(Computer Aided Manufacturing):制造人员借助于计算机完成从生产准备到产品制造出来的过程中各个环节与活动，如数控加工编程、制造过程控制、质量检测等。
1.1.1 从产品制造的过程理解CAD/CAM传统制造概念与过程如图1。
1现代制造概念与过程利用计算机完成各个环节的工作成为CAD/CAM几点说明：1、计算机技术只能解决信息的查询与统计，信息的管理、重复而繁琐的工作等，而并不能代替人的工作，特别是创造性的工作。
2、现代制造概念很大，本书CAD/CAM的概念只涉及到产品的设计、工艺设计、加工、车间控制与质量控制等内容。
3、上述制造环中有三个流：物流、资金流与信息流。
4、企业制造资源有人、财、物、技术与信息。
1.1.2 CAD/CAM的基本功能在CAD/CAM系统中，人们利用计算机完成产品结构描述、工程信息表达、工程信息的传输与转化、信息管理等工作。
因此，CAD/CAM系统应具备以下基本功能：1、产品与过程的建模如何用计算机能够识别的数据（信息）来表达描述产品。
如产品形状结构的描述、产品加工特性的描述、如何将有限元分析所需要的网格及边界条件描述出来等等。
2、图形与图象处理在CAD/CAM系统中，图形图象仍然是产品形状与结构的主要表达形式，因此，如何在计算机中表达图形、对图形进行各种变换、编辑、消隐、光照等处理是CAD/CAM的基本功能。
计算机辅助设计与制造1
பைடு நூலகம் 计算机辅助设计与制造
计算机辅助设计 （Computer Aided Design，CAD CAD) CAD
指工程技术人员以计算机 为工具完成产品设计，达到提 高产品设计质量、缩短产品开 发周期、降低产品成本这一过 程的各项工作，包括设计、工程
计算机辅助设计与制造
概论
计算机辅助设计与制造
计算机辅助设计与制造（CAD/CAM CAD/CAM）技术是随着计算机和数 CAD/CAM
字化信息技术发展而形成的新技术，具有知识密集、学科交叉、 综合性强等特点，是目前世界科技领域的前沿课题，被美国工程 科学院评为当代做出最杰出贡献 最杰出贡献的十大工程技术之一。 最杰出贡献 CAD/CAM技术广泛应用于机械、电子、航空、航天、汽车、船 舶、纺织、轻工及建筑等各个领域，是数字化、信息化制造技术 的基础，其应用水平已成为衡量一个国家技术发展水平及工业现 代化的重要标志。 CAD/CAM技术的推广应用不仅为制造业带来了巨大的社会效益 和经济效益，而且已逐渐从一门新兴技术发展成为规模庞大的高 新技术产业。 CAD/CAM技术的应用人才需求正不断增加，学习和掌握CAD/CAM 的原理、方法与技术，适应形势的发展和社会的需要是现代技术 人员的基本要求。
美国的洛克希德公司从1974年起向市场推出了 美国的洛克希德公司从1974年起向市场推出了CADAM系统，成为70年代中 年起向市场推出了CADAM系统 成为70年代中 系统， 80年代末国际上最流行的第一代 年代末国际上最流行的第一代IBM主机版交互绘图系统 至80年代末国际上最流行的第一代IBM主机版交互绘图系统 麦道公司从1976年起开发 麦道公司从1976年起开发Unigraphics系统，简称UG，目前属于EDS公司 年起开发Unigraphics系统，简称UG，目前属于EDS公司 系统 1975年建立 年建立） （1975年建立） 公司1975年花一百万美元买下了 年花一百万美元买下了CADAM源程序 源程序， 法国 Dassault 公司1975年花一百万美元买下了CADAM源程序，学习 CADAM的技术诀窍 同时又发展Bezier曲面造型方法 自主开发了CATIA飞机 CADAM的技术诀窍，同时又发展Bezier曲面造型方法，自主开发了CATIA飞机 的技术诀窍， 曲面造型方法， 外形设计和数控加工系统。 外形设计和数控加工系统。 基于对于CAD/CAE一体化技术发展的探索，SDRC公司于 基于对于CAD/CAE一体化技术发展的探索，SDRC公司于1979年发布了世 一体化技术发展的探索 公司于1979年发布了世 界上第一个完全基于实体造型技术的大型CAD/CAE软件──I DEAS。1993年 软件── 界上第一个完全基于实体造型技术的大型CAD/CAE软件──I-DEAS。1993年 软件，这是唯一一家在90 90年代将 推出全新体系结构的 I-DEAS Master Series 软件，这是唯一一家在90年代将 软件彻底重写的厂家。 软件彻底重写的厂家。 剑桥大学， 及导师，1978年开发出第一代实体造型软件 剑桥大学， Ian Braid 及导师，1978年开发出第一代实体造型软件 Romulus 1981年美国 1981年美国E&S公司买下Shape Data，着手开发第二代产品Parasolid, 年美国E&S公司买下 公司买下Shape Data，着手开发第二代产品Parasolid, 1988年并入 1988年并入UG 年并入UG 进入80年代中期 CV公司内部以高级副总裁为首的一批人提出了一种参数化 年代中期， 进入80年代中期，CV公司内部以高级副总裁为首的一批人提出了一种参数化 实体造型方法， 1989年 PRO/Engineer的第一个版本 实体造型方法， 1989年，PRO/Engineer的第一个版本 SolidWorks，autocad, Bentley, Cimatron， IronCAD
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一、CAD/CAM概论CAD/CAM技术是一门多学科综合性应用技术，是20世纪制造领域最杰出的技术之一。
1．1 CAD/CAM的基本概念CAD(Computer Aided Design):是指工程技术人员以计算机为工具完成产品设计过程中的各项任务，如草图绘制、零件设计、装配设计、工装设计、工程分析等；CAPP(Computer Aided Process Planning):是指工艺人员利用计算机，根据产品制造工艺要求，交互或自动地确定产品加工方法和方案，如加工方法的选择、工艺路线和工序的设计等；CAM(Computer Aided Manufacturing):制造人员借助于计算机完成从生产准备到产品制造出来的过程中各个环节与活动，如数控加工编程、制造过程控制、质量检测等。
1.1.1 从产品制造的过程理解CAD/CAM传统制造概念与过程如图1。
1现代制造概念与过程利用计算机完成各个环节的工作成为CAD/CAM几点说明：1、计算机技术只能解决信息的查询与统计，信息的管理、重复而繁琐的工作等，而并不能代替人的工作，特别是创造性的工作。
2、现代制造概念很大，本书CAD/CAM的概念只涉及到产品的设计、工艺设计、加工、车间控制与质量控制等内容。
3、上述制造环中有三个流：物流、资金流与信息流。
4、企业制造资源有人、财、物、技术与信息。
1.1.2 CAD/CAM的基本功能在CAD/CAM系统中，人们利用计算机完成产品结构描述、工程信息表达、工程信息的传输与转化、信息管理等工作。
因此，CAD/CAM系统应具备以下基本功能：1、产品与过程的建模如何用计算机能够识别的数据（信息）来表达描述产品。
如产品形状结构的描述、产品加工特性的描述、如何将有限元分析所需要的网格及边界条件描述出来等等。
2、图形与图象处理在CAD/CAM系统中，图形图象仍然是产品形状与结构的主要表达形式，因此，如何在计算机中表达图形、对图形进行各种变换、编辑、消隐、光照等处理是CAD/CAM的基本功能。
3、信息存储与管理设计与制造过程会产生大量、种类繁多的数据，如设计分析数据、工艺数据、制造数据、管理数据等。
数据类型有图形图象、文字数字、声音、视频等；有结构化和非结构化的数据；有动态和静态数据等。
怎样将CAD/CAM系统产生这些大量的电子信息存储与管理好，是CAD/CAM的必备功能。
采用工程数据库。
4、工程分析与优化计算体积、重心、转动惯量等，机构运动计算、动力学计算、数值计算，优化设计等。
CAE5、工程信息传输与交换信息交换有CAD/CAM系统与其他系统的信息交换和同一CAD/CAM系统中不同功能模块的信息交换。
6、模拟与仿真为了检察产品的性能，往往需要对产品进行各种试验与测试，需要专门的设备与生产出样品，并具有破坏性，时间长，成本大。
通过建立产品或系统的数字化模式，采用计算机模拟技术可以解决这一问题。
如加工轨迹仿真，机构运动仿真，工件、刀具和机床碰撞与干涉检验等。
7、人机交互数据输入、路线与方案的选择等，都需要人与计算机进行对话。
人机对话交互的方式有软件界面与设备（键盘、鼠标等）8、信息的输入与输出信息的输入与输出有人机交互式输入输出与自动输入输出。
CAD/CAM的具体功能见图1.3 P41.1.3 CAD/CAM系统的组成与工作过程如图1.4 P51.2 CAD/CAM技术的发展回顾1.2.1CAD技术的发展1．形成期1950 MIT CRT(阴极射线管) →计算机能够处理图形→计算机图形学。
2. 发展期50年代光笔→交互式会图60年代屏幕菜单点击、功能键盘、光笔定位、图形动态修改。
1962 美国Ivan Sutherland 第一个交互式图形系统（SketchPad）2D系统3、成熟期1973实体造型技术实体造型软件3D系统4.集成期信息分散、不能共享，不能发挥合力效益，开发专用接口，成本大，自动化程度不高等等集成CAD/CAM.1.2.2 CAM技术的发展1952年数控机床→1955自动编程工具（APT）1958自动换刀系统→加工中心（MC）1962工业机器人→物料搬运自动化，利用一台计算机控制多台数控设备→(直接数控系统)DNC →FMS.70年代，交互式图形编程系统，CAM成熟智能化，集成化，自动化。
1.2.3 CAPP技术的发展1969年，挪威，成组技术，零件分类归族，典型样件与典型工艺AutoPros1980年，英国AutoCAP. 派生式CAPP系统。
简单，实用，成本低，周期短；但与企业的特性相关度高，一般不适合于其他企业。
采用规则，推理，根据工艺的特性，自动生成工艺路线，成为创成式CAPP，自动化程度高，适合于多种企业。
但由于工艺过程涉及的因素多，开发周期及成本高，目前仍然在研究阶段。
80年代中期，CAPP专家系统。
1.2.4 CAD/CAM的集成技术CAD、CAPP、CAM技术长时间独立发展，使数据结构、软件结构、平台等方面有很大差异。
系统之间不能进行自动的数据交换，需要大量的人工参与以完成数据传输工作，严重阻碍CAD、CAPP、CAM技术的效益与发展。
80年代，人们致力于CAD、CAPP、CAM技术集成研究。
相继推出了CADAM、CATIA、UG、Pro/E等。
1.3CAD/CAM技术的应用1.3.1CAD/CAM的应用现状机械是主要应用领域2D应用最广我国在2D CAD系统和CAPP系统中自主产品，市场占有率较高。
3D刚起步。
1.3.2 CAD/CAM的应用效益生产精度与产品质量提高产品开发周期缩短GM 汽车5年→3年新产品可靠性提高20%→60%生产成本下降波音777未生产样机详细效益请见P111.4 CAD/CAM技术的新发展1.4.1 制造企业面临的市场形式产品形式多样化、个性化，生产方式由大批量、少品种→少批量、多品种；市场响应速度快。
大吃小→快吃慢产品的范畴：产品→产品P+质量Q+时间T+服务S (T,Q,C,S)竞争范围：区域→全球核心竞争力→创新技术与人才各种新技术的出现与应用，特别是计算机与信息技术，Internet上述原因，企业未来呈现的特点：1、产品开发生产周期短，上市快；2、制造柔性化；3、整个产品生命周期内的质量保证4、企业组织形式，出现虚拟企业与企业联盟5、生产过程更为精良6、人才素质高7、智能化与自动化程度高8、绿色制造9、分布、并行、集成并存企业未来力呈现的特点对CAD/CAM系统的要求1、集成化，2、智能话，3、网络化，4、分布并行处理，5、综合技术的产品开发，6、虚拟现实技术，7、人机工程。
1.4.2CAD/CAM新方向1、支持TOP-Down，2、支持DFx，3、智能CAD/CAM，4、CE、5、虚拟制造，6、集成制造，7、异地设计制造。
二、CAD/CAM系统2.1 CAD/CAM系统组成与分类2.1.1 CAD/CAM系统组成CAD/CAM系统由硬件和软件系统组成。
硬件系统是指可触摸到的物理设备，如主机设备、终端设备、网络及通信设备、输入输出设备，数控加工及控制设备等。
软件系统通常是指程序及其相关文档的总和，软件系统一般分为系统软件、支撑软件和应用软件。
具体见图2.1 P21.2.1.1 CAD/CAM系统的分类从不同的角度，CAD/CAM系统可分为不同的类型。
从硬件角度，分为两大类。
1、以大型机或小型计算机为主机的、多用户分时系统。
其基本结构如2.2a图，P22.主机系统的特点：1) 外围设备和用户工作站与主机相连，用户工作站中至少有一台图型工作站和一套图形处理设备（如图形终端，图形输入输出设备等），图形工作站基本结构如2.2b图，P22.2)优点：主机功能强，可处理大量信息，如分析计算，模拟。
使用性能取决于软件水平。
3）缺点：系统专用性强，比较封闭，终端过多，系统速度变慢，价格较高。
另外，系统的可靠性取决于主机（主机发生故障，整个系统都将瘫痪）。
2、工程工作站或微机系统的单用户系统。
（）此系统特点：1）每一个工程工作站或微机系统都能独立完成CAD/CAM系统所要求的各项任务。
2）价格较低，在中小型企业得到应用3）可靠性高已成为主流按功能划分，CAD/CAM系统可分为CAD、CAM、CAD/CAM。
1、CAD系统：专门为设计而建立的系统，可完成各项设计任务，如造型、会图、工程分析仿真与模拟，文档管理等。
不具备数控编程、加工仿真、生产控制及管理等。
2、CAM系统：具备数控编程、加工仿真、生产控制及管理等功能，几乎不具备造型、会图、工程分析仿真与模拟等功能。
3、CAD/CAM系统：具备CAD与CAM的所有功能，并可进行信息的自动交换。
已成为主流。
根据是否使用计算机网络，CAD/CAM系统又可分为单机系统和网络系统。
计算机网络：通过通信线路连接起来的自治的计算机集合。
包括三个含义（1、必须有两台或两台以上的具有独立功能的计算机系统相互连接在一起，达到资源共享的目的；2、连接在一起的计算机必须有一条信息交换的通道；3、在同一网络中的计算机系统之间进行信息交换，必须遵循共同的约定与规则，即协议）1、单机CAD/CAM系统：具备所有CAD/CAM的软件与硬件功能。
但不能与其他CAD/CAM进行信息交换。
信息不能共享。
2、网络CAD/CAM系统：将具备CAD/CAM的软件与硬件功能的各个节点用网络设备和通信线路进行连接就形成了一个网络化的CAD/CAM系统。
可实现资源与信息共享。
已成为主流。
网络结构有星型、环型、总线型和网络等形式。
由于总线型具有兼容性强，开放性和可扩展性良好等特性，因此，总线已成为主流。
2.2CAD/CAM系统中的典型硬件2.2.1计算机基本系统计算机基本系统由主机（包括CPU、主板和内存）、外存（磁盘、光盘）、显示器、键盘和鼠标等组成。
主机：包括CPU、主板和内存主机的性能主要取决于CPU性能，CPU由控制器、运算器及各种寄存器组成，其性能由主频和寄存器的位数决定。
内存：内存直接与CPU相连，并直接进行数据读取。
内存分为只读存储器ROM与随机存取存储器RAM。
8位二进制为一个字节。
外存：磁盘、光盘2.2.2输入设备键盘、鼠标、操纵杆；数字化仪（如图2.7 P27），数字化一般用于将纸张图转化成计算机图。
图形板、光笔、触摸屏、扫描仪、数字化手套、传感器等。
2.2.3输出设备显示器、打印机、绘图仪、生产设备。
2.2.4网络设备服务器（用于提供公共服务的高性能计算机，运行网络操作系统）、工作站。
电缆：同轴电缆(500m)、光缆(1000m)、双绞线（100m）。
网卡中继器：用于信号放大，使信息传输更远，不改变信号。
网桥：对网络进行分割，平衡网络负载。
路由器：LAN与W AN的连接设备，将多个独立网进行连接。
实现互联网之间的最佳寻径与数据传输。