1計算機(jī)輔助設(shè)計與制造CAD/CAM是表示計算機(jī)輔助設(shè)計和計算機(jī)輔助制造的專業(yè)術(shù)語。它是一種使用計算機(jī)完成某些設(shè)計和生成功能的技術(shù)。在生產(chǎn)企業(yè)里，人們通常把設(shè)計和制造是為兩項有著明顯不同職能的分工，而這項技術(shù)正朝著設(shè)計與制造的更大程度一體化方向發(fā)展。最終，CAD/CAM將會為未來的計算機(jī)集成工廠提供技術(shù)基礎(chǔ)。計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD）可定義為運用計算機(jī)系統(tǒng)對設(shè)計的創(chuàng)意、修改、分析或優(yōu)化予以輔助。這些由硬件和軟件構(gòu)成的計算機(jī)系統(tǒng)，用于完成用戶公司要求的特定設(shè)計功能。CAD硬件通常包括：一臺計算機(jī)，一個或多個圖形顯示終端，鍵盤和其他外圍設(shè)備。CAD軟件包括各種計算機(jī)制圖程序，這些程序便于用戶公司完成設(shè)計職能，如：零部件的應(yīng)變分析，機(jī)構(gòu)的動態(tài)響應(yīng)，熱傳輸計算和數(shù)控零件編程。由于用戶的生產(chǎn)流程、制造工藝和銷售市場方面的差異，應(yīng)用程序的配置也將因用戶而異。這些因素均導(dǎo)致對CAD系統(tǒng)要求的差異性。計算機(jī)輔助制造（CAM）可定義為通過直接或間接與廠家生產(chǎn)資源相適應(yīng)的計算機(jī)界面，使用計算機(jī)系統(tǒng)來規(guī)劃、管理和控制制造工廠的運行。正如定義所表示的那樣，CAM應(yīng)用程序可分為兩大類：1.計算機(jī)監(jiān)控程序；2.制造程序。二者之間的區(qū)別是理解計算機(jī)輔助制造的基礎(chǔ)。計算機(jī)輔助制造的應(yīng)用程序，除了為監(jiān)控制造過程而直接使用計算機(jī)界面的應(yīng)用程序之外，還包括在工廠生產(chǎn)運行過程中由計算機(jī)提供支持的間接應(yīng)用程序。在這些應(yīng)用程序中，計算機(jī)并不直接與制造過程相聯(lián)接。相反，在脫機(jī)狀態(tài)下，計算機(jī)可用來提供計劃書、進(jìn)度表、預(yù)報、指令和使廠家生產(chǎn)資源管理更加有效的信息資料。計算機(jī)和制造過程間的關(guān)系如下圖所示。圖中虛線用來說明交流和控制處于脫即狀態(tài)下，需要人來完善界面。目前，CAM的應(yīng)用需要由人來為計算機(jī)輸入程序，解釋計算機(jī)的輸出，并采取所要求的措施。2處理數(shù)據(jù)控制信號CAM用于生產(chǎn)支持Notes:1.CAD(computer-aideddesign)計算機(jī)輔助設(shè)計2.CAM(computer-aidedmanufacturing)計算機(jī)輔助制造3.computermonitoringandcontrol計算機(jī)監(jiān)控4.manufacturingsupportapplications生成支持應(yīng)用軟件5.peripheralequipment外圍設(shè)備（外設(shè)）6.computergraphics電腦制圖什么是CAD/CAM軟件？許多刀具軌跡是簡單的但太復(fù)雜和昂貴以致于人們很難制造，對于這種情況，我們需要在計算機(jī)的幫助下來作數(shù)控部分程序。CAD/CAM最基礎(chǔ)的概念是，我們可以用計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)在計算機(jī)上畫出工件的幾何形狀。幾何形狀一旦完成，我們就可以用計算機(jī)輔助制造系統(tǒng)根據(jù)CAD的幾何形狀，生成數(shù)控機(jī)床的刀具軌跡。利用CAD繪制所有路徑對數(shù)控加工的路徑如下：第一步：利用CAD繪制幾何圖形已被定義這種工件包括型腔加工。對于這種型腔加工很可能將花幾個小時去制造代碼。然而，我們能夠利用CAM程序去創(chuàng)造NC代碼在每分鐘內(nèi)。第二步：接著，這個模型就被輸入到CAM模塊中。然后，我們就選擇合適的幾何形狀并定義要生成的刀具軌跡類型，在這個例子中就是一個型腔。我們一計算機(jī)生產(chǎn)操作3定也能夠讓CAM系統(tǒng)如刀具的使用，材料的類型，進(jìn)給量，切屑深度等信息。第三步：CAM模型證實保證刀具軌跡的正確性。如果發(fā)現(xiàn)了一些錯誤，最簡單就是在某個位置上加以改正。第四步：CAD/CAM模塊最終產(chǎn)生的是NC代碼。通過模型的后處理則可以生成適用于特定CNC控制器的NC代碼。我們?nèi)∽煮w的首字母即CAPP，它代表了計算機(jī)輔助程序。CAPP是使用計算機(jī)輔助在數(shù)控刀具軌跡中的應(yīng)用。然而，CAPP從來就沒有真正獲得廣泛的流傳和接受，而且至今我們很少聽到這個項目。取而代之的是在更多的市場上使用CAD/CAM，使用計算機(jī)的思維來幫助生產(chǎn)NC程序。不幸的是，因為CAM是一個整體技術(shù)與制造技術(shù)和自動化技術(shù)有著關(guān)聯(lián)的不僅是軟件，而且使用CNC機(jī)器工具。描述CAD/CAM組成及功能CAD系統(tǒng)包括CAD設(shè)備及CAM設(shè)備每個都有許多功能元件。它們將在短時間內(nèi)掃描這些元件目的是為了了解其工作的整個過程。1.CAD模型系統(tǒng)的CAD部分用于生成可作為CAD模型的幾何形狀。CAD模型是工件幾何形狀的電子描述，她在數(shù)學(xué)上是十分精確的。不論是獨立的CAD系統(tǒng)還是作為CAD/CAM軟件包的一部分的CAD系統(tǒng)，往往都可以在幾個不同的層次上混合使用。兩維線條圖幾何圖形被體現(xiàn)出兩個方向，就象一張清單，Z軸深度將不得不與CAM相關(guān)。三維線框模型通過將代表邊界的元素連接早一起，就可以在三維空間中表現(xiàn)幾何形狀。雖然線框圖難以想象,但可以得到CAM所需的所有的Z向信息。三維表面模型它與線框模型十分相似，所不同的是，在線框模型間覆蓋了一層薄薄的外皮，從而使模型更形象。另外，模型型腔是空的，完成表面模型即可。三維實體模型這種當(dāng)前高科技市場形式被使用必須通過所有的高端科技軟件。幾何形狀被看作是一個實體特征其包括許多方面。實體模型可以被切開以展示內(nèi)部特征，4而不僅僅是擁有一層表皮。2.CAM模型根據(jù)CAD模型提供的幾何形狀，CAM模塊用于創(chuàng)建加工工藝模型。例如，CAD模型可能包括一些特征，即凹槽型腔。我們可能應(yīng)用其加工路線來加工幾何圖形，然后，所有的刀具路徑將是自動的產(chǎn)生凹槽行程。同樣，CAD模型也可包括幾何圖形應(yīng)該產(chǎn)生鉆的操作。我們能夠選擇簡單的幾何圖形和按照CAM系統(tǒng)的說明在適當(dāng)?shù)奈恢蒙线M(jìn)行鉆孔。CAM系統(tǒng)將生成描述加工操作的普通中間代碼，這些代碼以后可被用來生成G和M代碼或會話式程序。在它們合適的環(huán)境下，有些系統(tǒng)產(chǎn)生中間代碼。而其他使用較標(biāo)準(zhǔn)代碼例如APT就是他們的中間文件。CAM模塊也有多種類型和層次。首先，通常有些不同模型功能如銑、鉆、以及裝配，每一步工藝是唯一的，典型的模型有附加軟件。每一個模型也可能使用不同的設(shè)備。例如，開始用簡單的設(shè)備，到后來用復(fù)雜的、多方向的刀具軌跡路線，CAM模型中銑床加工通常加工的過程如下：21/2-方向的機(jī)床3個方向的機(jī)床加工表面的機(jī)床5個方向混合的機(jī)床每種體現(xiàn)出高精度的設(shè)備不可能在所有的壞鏡下制造，一個工序很可能只要求三個方向的設(shè)備，而一個模型工序很可能需要全部的表面加工設(shè)備，而且可能需要五個方向的CAM軟件包混合這樣就有可能完成其加工表面。這種一流的軟件安裝很可能需要花費￥5000，但是許多復(fù)雜模型將花費￥15000甚至更多。因此，我們沒有必要購買這種高水準(zhǔn)的軟件，因為我們不能完全發(fā)揮他們的潛能。3.幾何圖形及刀具軌跡我們必須理解一個重要的概念，即CAD所繪制的幾何形狀并不一定與CNC