浅谈计算机辅助设计与制造技术的应用教案资料
计算机辅助设计与制造技术应用
计算机辅助设计与制造技术应用随着科技的不断发展，计算机辅助设计与制造技术应用已经成为了现代制造业的重要组成部分。
这项技术的出现，让传统的生产方式发生了翻天覆地的变化，极大地提升了制造业的效率与质量。
计算机辅助设计的优势计算机辅助设计（CAD）是制造业中最常用的数字化工具之一，通过对物品的数字化表现进行设计、分析和验证，能够避免许多设计和生产过程中的错误和问题。
自动化设计和处理为制造企业开辟了一条通往数字化的管理之路。
1.提高工作效率交互式图形软件的使用使设计人员能够创建、修改和优化模型，这大大提高了设计工作效率，并使得设计可重用性更高。
通过三维模型，人们可以更容易地进行审查、修改和检查，并生成优化的方案，节省了宝贵的时间。
2.降低成本CAD系统可以在实际制造前预测和测试产品的功能和行为，从而减少了试制的需要，大大降低了成本，缩短了生产周期。
此外，数字化设计还可以帮助企业降低废品率和生产失败的机会，有利于企业节约成本。
3.提高产品质量CAD技术能够实现产品的完整检查和分析，静态和动态分析可以将CAD模型转换成有限元分析，以此评价模型的完整性。
可以使得企业在产品生产过程中更好地把握质量控制，并能将错误和问题及时发现和纠正。
数字化制造技术的应用数字化化生产是现代制造业发展和应用的趋势，其主要技术包括计算机辅助制造（CAM）、智能制造等。
智能制造和数字化化生产基于互联网和物联网技术，通过重构制造业的各个环节和流程、采集生产实时数据、开展分析计算等工作而形成的。
1.整体协同智能制造通过数据的集成、分析、共享和协同，使生产、研发、销售等多个部门形成了整体协同的体系。
通过互联网和物联网技术，能够实现各类设备、系统、软件等之间的数据共享，实现数字化的生产过程和各项数据的集成。
2.自动化生产数字化制造可以大程度地实现自动化生产，这将彻底改变传统生产模式和一系列工艺流程。
智能制造系统能够自动生成加工和刀具路径，自动调整设备参数以实现优化的加工过程，大大降低了人力成本，提高了工作效率。
计算机辅助技术与机械设计制造的结合
计算机辅助技术与机械设计制造的结合1. 引言1.1 引言概述计算机辅助技术与机械设计制造的结合是当今工程领域最为重要和前沿的研究方向之一。
随着计算机技术的不断发展和进步，CAD、CAM、CAE等计算机辅助设计制造技术已经成为现代机械设计与制造过程中不可或缺的工具。
这些技术的应用极大地提高了产品设计和制造的效率，降低了成本，增强了产品的质量和精度。
CAD技术在机械设计制造中的应用使设计师可以通过软件进行三维建模、装配设计和工程图纸生成，大大简化了设计过程，减少了设计错误的可能性。
CAM技术则可以将设计图纸转化为实际制造过程中的指令代码，使得数控机床可以准确地执行设计要求。
而CAE技术则可以通过仿真分析，提前发现产品在使用过程中可能存在的问题，从而优化设计方案。
1.2 研究意义计算机辅助技术与机械设计制造的结合是当今制造业发展的重要趋势之一，具有重要的研究意义和实践价值。
借助计算机辅助技术，可以提高机械设计制造的效率和质量，大大缩短产品开发周期，降低开发成本，提高产品的精度和稳定性。
计算机辅助技术可以帮助设计师实现更加复杂和精密的设计，通过模拟仿真等技术手段，提前发现和解决问题，减少试错成本，提高设计的成功率。
计算机辅助技术还可以实现数字化设计制造，实现产品信息化管理，提供更好的设计数据支持和生产过程控制，帮助企业提升竞争力和核心竞争力。
深入研究计算机辅助技术在机械设计制造中的应用，探索其在实际生产中的价值和挑战，对于推动制造业转型升级，提高制造业核心竞争力，具有重要的理论和实践意义。
2. 正文2.1 CAD技术在机械设计制造中的应用CAD（计算机辅助设计）技术是一种利用计算机软件进行设计和绘图的技术，已经成为现代机械设计制造领域中不可或缺的工具。
CAD 技术的应用可以大大提高工作效率、减少错误、加快产品开发速度，并且能够实现复杂模型的设计和仿真。
CAD技术在机械设计中可以帮助工程师快速准确地绘制产品的三维模型。
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。
计算机辅助设计与制造技术
CAD 软件
CAD 专用软件
CAD 支撑软件
优化方法库
图形支撑软件
数据库软件
有限元分析软件
系统软件
操作系统
高级语言编译器
网络软件
系统软件 主要用于计算机的管理、维护、控制以及计算机程序的翻译、装入与运行。 操作系统：Windows 95/98、 UNIX、Windows NT等。 语言编译系统：Visual C/C++、 Visual Basic、AutoLisp等。 支撑软件 是为满足CAD/CAM用户共同需要而开发的通用软件。 数据库管理系统：Foxpro/ORACLE/INFORMIX/Sybase等。 计算机分析软件：ANSYS/NASTRAN/ADAMS等。 图形支撑软件：可分为图形处理语言及交互式绘图软件。
到2000年，我国机械制造业应用CAD技术的普及率和覆盖率均达70%以上；工程设计行业CAD技术的普及率和覆盖率均达100%。
沈阳变压器厂用CAD技术输出三峡工程项目三维彩色产品设计图和计算机分析的数据，从而赢得了三峡工程的招标项目。
泸东造船厂应用CAD技术后，生产技术准备周期缩短1/3以上，造船的设计开发能力提高一倍。
仿真模拟和动画制作：在电影制作中的成功应用，如“未来世界”、“玩具总动员”、“侏罗记公园”等
在轻工行业的应用：如模具CAD和服装CAD等。
在医学中的应用： 计算机辅助手术规划和手术模拟。
在电子电路中的应用：超大规模集成电路的设计制造。
我国科学技术部在CAD应用工程2000年规划纲要中指出：“到2000年，在国民经济主要部门的科研、设计单位和企业中全面普及推广CAD技术，实现‘甩掉图板’（指传统设计中的描图板），提高智能劳动效率，推广我国CAD市场，扶持发展以CAD为突破口的我国自主创新的软件产业，建立起我国的CAD产业”。
计算机辅助设计与制造考研专业课资料
计算机辅助设计与制造考研专业课资料一、引言计算机辅助设计与制造是现代工程领域中的重要学科。
随着计算机技术的快速发展，它在各种工业领域中都扮演着关键的角色。
本文将介绍计算机辅助设计与制造考研专业课的相关资料，帮助读者更好地掌握这门课程。
二、计算机辅助设计与制造概述计算机辅助设计与制造是以计算机技术为基础，利用计算机软件和硬件设备来辅助进行产品设计和制造的学科。
它将计算机科学与工程学相结合，涉及到计算机图形学、工程制图、计算机辅助设计、数值控制等多个领域。
在计算机辅助设计与制造的学习过程中，学生将学习和掌握计算机软件的使用技巧，例如AutoCAD、SolidWorks、CATIA等。
同时，他们还将学习如何将设计图纸转化为实际制造的产品，并运用数值控制技术实现自动化制造。
三、1. 课程教材《计算机辅助设计与制造》（第三版）：该教材是国内著名教授团队编写的。
内容全面，包括了计算机辅助设计的基本原理、技术和方法，以及计算机在产品设计和制造中的应用。
此外，该教材还提供了大量的实例和练习，帮助学生更好地理解和掌握所学知识。
2. 学习资料- 电子版教材：可以在网上购买或下载，方便学生随时随地进行学习和复习。
- 相关论文和期刊：学生可以通过搜索学术数据库或在线期刊获取最新的研究成果，扩展他们的知识面。
- 视频教程：通过观看在线视频教程，学生可以更直观地了解计算机辅助设计与制造的具体操作流程。
3. 实践项目在课程学习过程中，学生通常需要完成一些实践项目，以巩固所学知识并提高实际操作能力。
这些项目包括但不限于以下几类：- 产品设计项目：学生需要设计并制造一个实际的产品。
他们将运用所学的计算机辅助设计技术将设计图纸转化为三维模型，并使用数值控制设备进行制造。
- 工程仿真项目：学生需要模拟并分析一个特定工程问题。
他们将使用相关的仿真软件，研究问题的解决方案，并评估不同方案的优劣。
- 实验室实践项目：学生将进行一系列实验室实践，例如加工技术实验，材料测试等。
计算机辅助设计和制造的应用
计算机辅助设计和制造的应用计算机辅助设计和制造（CAD/CAM）是一种现代化的工程技术，通过计算机来帮助设计和制造各种产品和构件。
CAD和CAM分别代表着计算机辅助设计和计算机辅助制造，两者完美地结合起来，可以大大提高生产效率和产品质量，降低生产成本，促进工业生产的创新和发展。
一、CAD技术在设计中的应用CAD技术已逐渐成为了工程设计基础的标配工具，它不仅可以提高设计效率，缩短设计周期，还可以大幅度降低错误率。
CAD 软件不仅可以绘制平面图和立体图，还能实现复杂图像的设计和动态仿真，如汽车、飞机、船舶等复杂结构体，也可以在设计中实现大规模的数据处理和数据存储。
在工业设计中，CAD更是起到了不可替代的作用。
通过CAD 设计出的工程产品可以在计算机中进行各种仿真分析，可以实现产品的工艺流程分析、CEE（设计效能评估），结构强度分析、振动分析等各种模拟实验，可以帮助设计师优化设计，减少实验时间和成本，提高工厂利润。
二、CAM技术在制造中的应用与CAD不同，CAM技术的应用是在制造领域里。
CAM技术通过计算机来协调机器工具的运作，实现加工模拟、NC编程、机床数据处理等整个制造过程。
它可以在设计好零部件构图和零件CAD三维模型之后，利用计算机来将数据转换成机器可以识别的C所用程序，控制机器工具在零件上的运动，从而实现加工加工加工零部件。
CAM技术大大减少了人力的投入，提高了加工精度，更加有效地控制了加工流程中的各种质量问题。
CAM技术已经广泛应用于各种制造行业，如模具制造、零件加工、航空航天、船舶、汽车等领域。
在精密加工制造领域，CAM技术可以轻松实现高精度和高效的NC编程，使得制造效率和生产能力有了大幅提升。
三、CAD/CAM技术的融合应用如今，CAD和CAM技术的融合应用，即CAD/CAM技术已经成为了制造业的重要工具之一。
它不仅帮助企业提高了设计和制造效率，还可以提高企业的竞争力和创新能力，促进了制造业向智能化、数字化的发展。
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 Manufacturing，简称CAD/CAM）是利用计算机技术来辅助进行产品设计和制造的过程。
它在工业界扮演着至关重要的角色，既提高了设计和制造的效率，又保证了产品的质量。
一、CAD技术的应用CAD技术广泛应用于产品设计阶段。
传统的手绘设计有许多局限性，不仅效率低下，还难以进行修正和改进。
而CAD技术可以实现快速、精确的设计，并且方便随时进行修改。
设计人员只需在计算机上绘制产品的三维模型，就可以进行多次修改和优化，直到达到设计要求。
CAD技术还能够对产品进行虚拟演示和仿真，提前检测可能存在的问题，避免了制造中的错误和损失。
二、CAM技术的应用CAM技术主要应用于产品制造阶段。
通过与CAD技术的数据交互，CAM系统可以将产品设计转化为可用于制造的指令和代码。
这些指令和代码可以直接输入到数控机床或其他制造设备中，实现自动化和精确的加工。
相比传统的手工加工，CAM技术提高了加工的效率和准确性，并且能够实现复杂形状的加工，满足各种产品的制造需求。
三、CAD/CAM的集成应用CAD和CAM技术并不是孤立存在的，它们通常被集成在一起，形成CAD/CAM系统，实现设计和制造的无缝衔接。
CAD/CAM系统可以实现设计数据的共享和传递，使得设计方案可以直接应用于产品的制造过程中。
设计人员和制造人员之间的协作更加紧密和高效，大大缩短了产品的开发和制造周期。
此外，CAD/CAM系统还可以与企业的其他管理系统相连接，实现信息的快速共享和处理，提高企业的生产力和竞争力。
四、CAD/CAM的未来发展随着计算机技术的不断进步和应用需求的日益增长，CAD/CAM技术也在不断发展和创新。
未来，CAD/CAM系统将更加智能化和自动化，可以根据用户的需求实现自动设计和自动制造。
同时，CAD/CAM 系统还将融入到更多的行业领域，例如建筑、航空航天、医疗等，推动和改进这些领域的发展。
通用技术 技术与设计1 5.3 计算机辅助设计 任务一 感知计算机辅助设计的特点及应用 教案
任务一感知计算机辅助设计的特点及应用一、教学内容1. 通过对计弹机辅助设计家例的阅读，归纳计算机辅助设计的特点和应用范南归2.使用简易绘图软件绘制三维设计图和视图。
二、学科核心素养要求计算机辅助设计，是利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作的手段.三、教学重点、难点1. 通过对计弹机辅助设计家例的阅读，归纳计算机辅助设计的特点和应用范南归2. 使用简易绘图软件绘制三维设计图和视图。
四、教学准备教学课件。
五、教学过程1. 引入同学们在绘制台灯加工图样的过程中，有的小组绘制得很快，但是结构形状尺寸标注等都很粗糙，很不精确;有的小组绘制得很慢，但图纸既美观又准确;还有的小组中有“计算机达人”，利用软件又快又准确地绘制了台灯的加工图样，同学们纷纷投来美慕的目光。
2. 新课计算机辅助设计，是利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作的手段，简称CAD。
在工程和产品设计中，计算机可以帮助设计人员承担计算、信息左储和制图等工作。
马上行动日常学习生活中你接触过哪些计算机辅助设计软件?它们分别具有哪些主要功能?利用计算机进行辅助设计，能让设计者在短时间内准确地表达设计意图，提高工作效率，降低劳动强度，让设计者把主要精力集中在设计构思上，而且设计软件互通、设计资料共享，更有利于设计灵感的激发。
计算机辅助设计(CAD-Computer Aided Design) [1]20世纪50年代在美国诞生第一台计算机绘图系统，开始出现具有简单绘图输出功能的被动式的计算机辅助设计技术。
60年代初期出现了CAD的曲面片技术，中期推出商品化的计算机绘图设备。
70年代，完整的CAD系统开始形成，后期出现了能产生逼真图形的光栅扫描显示器，推出了手动游标、图形输入板等多种形式的图形输入设备，促进了CAD技术的发展。
80 年代，随着强有力的超大规模集成电路制成的微处理器和存储器件的出现，工程工作站问世，CAD技术在中小型企业逐步普及。
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浅谈计算机辅助设计
与制造技术的应用
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合 肥 通 用 职 业 技 术 学 院
毕 业 设 计 论 文
题 目： 浅谈计算机辅助设计与制造技术的应用
系 别： 数 控 与 材 料 工 程 系
专 业： 数 控 技 术
学 制： 三 年
姓 名： 温 凯
学 号： 12110136
指导教师： 葛 婧
二O一四
年 五 月 十六日
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摘要
指导教师评语及成绩：
指导教师： 20 年 月 日
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摘要
CAM技术作为一门多学科综合性技术，近几十年来发展迅速，对制造业产
生了深远的影响。本文较全面地介绍了CAM技术在我国的应用状况，通过对比
国外先进国家CAM技术的应用现状、技术特点和发展趋势，分析指出我国CAM
技术应用推广中存在的问题，并对其发展方向提出建议，现代设计方法是先进
制造技术领域不可分割的重要组成部分，是进行产品创新设计、提升产品综合
性能和市场竞争力的重要工具。世界发达国家历来十分重视现代设计方法的研
究和应用，而计算机辅助设计是将计算机作为主要的技术手段来生成和运用各
种数字信息与图像信息，由此进行工程或产品设计的设计方法。近年来CAD技
术获得了突飞猛进的发展，CAD技术不仅在机械、航空、航天、汽车、造船、
电子等大型企业中获得广泛应用，而且还被推广到轻工、纺织、建筑等行业的
中小企业中应用，如今，CAD技术的应用水平已经成为衡量一个国家工业生产
技术现代化水平的重要标志，也是衡量一个企业技术水平的重要标志。
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
关键词：CAM、CAD、应用、现状、问题、趋势、分析
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目录
第1章 概述························4
第2章 CAD/CAM概论······················5
2.1 CAD/CAM的基本概念 ······················5
2.2从产品制造的过程理解CAD/CAM ················6
第3章 CAD/CAM的基本功
能 ····················7
3.1产品与过程的建模···················7
3.2图形与图象处理·····················7
3.3信息存储与管理·····················7
3.4工程分析与优化·····················7
3.5工程信息传输与交换·····················7
3.6模拟与仿真·······················7
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3.7人机交互·························8
3.8信息的输入与输出·····················8
第4章 CAD/CAM技术的发展回顾 ·····················9
4.1 CAD技术的发展·····················9
4.2 CAM技术的发展······················10
第5章 CAD/CAM技术的应用··················11
5.1 CAD/CAM的应用现状························11
5.2 CAD/CAM的应用效益························11
5.3制造企业面临的市场形
式·····················11
5.4 CAD/CAM新方向·····················12
第6章 CAD/CAM系统·····················13
6.1 CAD/CAM系统组成·····················13
6.2 CAD/CAM系统的分类·····················14
结束语···························15
参考文献··························16
第1章 概述
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CAM技术，即计算机辅助制造技术，是指借助计算机来完成从生产准备到产
品制造出来的过程中的各项活动，如计算机辅助数控加工编程、制造过程控
制、质量检测与分析等。CAM是CAD/CAPP/CAM集成系统中重要的组成部分，涉
及到许多学科领域, 如计算机科学与工程、计算数学、机诫设计、人机工程、
电子技术及其他很多工程技术。经过四十余年的发展,CAM 技术在机械制造、航
空航天等技术领域起到了相当重要的作用。 先进制造技术是传统制造业不
断吸收机械、信息、材料的现代管理技术等方面的最新成果，并将其综合应用
于产品开发与设计、制造、检测、管理及售后服务的制造全过程的一套系统技
术。从国际上看，以计算机集成制造系统为主导方向的制造业目前已经进入了
集成化、网络化、敏捷化、虚拟化、智能化和绿色化。目前，制造业技术正向
超精密、少能耗和无污染的方向发展。减少能耗和日趋严格的环境与资源约
束，使绿色制造业显得越来越重要，并将成为21世纪制造业的重要特征。
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第2章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。。
2.1 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。
2.2 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
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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。
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第3章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：
3.1 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。
3.2 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。
3.3 信息存储与管理
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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。
3.4 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。CAE
3.5 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。
3.6 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。
3.7 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）
3.8 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 P4