任务一 了解CAD/CAM技术与主要软件

CAD/CAM全称为Computer Aided Design/Computer Aided Manufacture，即计算机辅助设计/计算机辅助制造，是以信息技术为主要技术手段来进行产品设计和制造活动的技术，也是世界上发展最快的技术之一。这种技术是现代化制造业与信息化结合的典型技术手段，促进了生产力的发展，加快了生产模式的转变，影响了市场的发展，应用领域广泛，本书仅就其在制造业中的应用做介绍。

1．CAD/CAM技术介绍

CAD技术的内涵随着计算机和相关行业的发展而不断延伸。各个历史时期关于CAD技术的一些描述和定义为：“CAD是一种技术，其中人与计算机结合为一个问题求解组，紧密配合，发挥各自所长，从而使其工作优于每一方，并为应用多学科方法的综合性协作提供了可能”[1972年10月国际信息处理联合会（IFIP）在荷兰召开的“关于CAD原理的工作会议”]；“CAD是一个系统的概念，包括计算、图形、信息自动交换、分析和文件处理等方面的内容”（20世纪80年代初，第二届国际CAD会议）；“CAD不仅是一种设计手段，更是一种新的设计方法和思维”（1984年国际设计及综合讨论会）。

目前较普遍的观点认为：CAD是指工程技术人员以计算机为工具，运用自身的知识和经验，对产品或工程进行方案构思、总体设计、工程分析、图形编辑和技术文档整理等设计活动的总称，是一门多学科综合应用的新技术。

CAM技术到目前为止尚无统一的定义，在本书中的CAM指的是数控程序的编制，包括刀具路线的规划、刀位文件的生成、刀具轨迹仿真以及后置处理和NC代码生成等。

CAD/CAM集成技术的关键是CAD、CAPP、CAM、CAE各系统之间的信息自动交换与共享。集成化的CAD/CAM系统借助于工程数据库技术、网络通信技术以及标准格式的产品数据接口技术，把分散于不同机型的各个CAD、CAPP、CAM子系统高效、快捷地集成起来，实现软、硬件资源共享，保证整个系统内信息的流动畅通无阻。

随着信息技术、网络技术的不断发展和市场全球化进程的加快，出现了以信息集成为基础的更大范围的集成技术，如将企业内经营管理信息、工程设计信息、加工制造信息、产品质量信息等融为一体的计算机集成制造系统（Computer Integrated Manufacturing System，CIMS）。而CAD/CAM集成技术是计算机集成制造系统、并行工程、敏捷制造等先进制造系统中的一项核心技术。

2．常见CAD/CAM软件介绍

Pro/Engineer是美国PTC（Parametric Technology Corporation）公司的著名产品，如图1-1所示。PTC公司提出的单一数据库、参数化、基于特征、全相关的概念，改变了机械设计的传统观念，这种全新的观念已成为当今机械设计自动化领域的新标准。基于该观念开发的Pro/Engineer软件能将设计至生产全过程集成到一起，让所有的用户能够同时进行同一产品的设计制造工作，实现并行工程。Pro/Engineer包括70多个专用功能模块，如特征建模、有限元分析、装配建模、曲面建模、产品数据管理等，具有较完整的数据交换转换器。本书主要讲解Pro/Engineer软件的最新版本野火5.0（即Pro/Engineer Wildfire 5.0）的使用方法。

UG是美国UGS（Unigraphics Solutions）公司的旗舰产品，如图1-2所示。UGS公司首次突破传统CAD/CAM模式，为用户提供一个全面的产品建模系统。UG采用将参数化和变量化技术与实体、线框和表面功能融为一体的复合建模技术，其主要优势是三维曲面、实体建模和数控编程功能，具有较强的数据库管理和有限元分析前后处理功能，以及界面良好的用户开发工具。UG汇集了美国航空航天业及汽车业的专业经验，现已成为世界一流的集成化机械CAD/CAM/CAE软件，并被众多公司选做计算机辅助设计、制造和分析的标准。

Cimatron是以色列Cimatron公司的产品，如图1-3所示。Cimatron在中国的子公司是思美创（北京）科技有限公司。多年来，在世界范围内，从小的模具制造工厂到大公司的制造部门，Cimatron的CAD/CAM解决方案已成为企业装备中不可或缺的工具，Cimatron为客户提供了处理复杂零件和复杂制造循环的能力。

MasterCAM是美国CNC Software公司开发的CAD/CAM软件，如图1-4所示。它集二维绘图、三维实体造型、曲面设计、体素拼合、数控编程、刀具路径模拟及真实感模拟等功能于一身。它具有方便直观的几何造型，提供了设计零件外形所需的理想环境，其强大稳定的造型功能可设计出复杂的曲线、曲面零件。MasterCAM软件已广泛应用于机械工业、航空航天工业、汽车工业等，尤其在各种各样的模具制造中发挥了重要的作用。

【技巧提示】

常用的CAD/CAM软件种类很多，每种软件都有其强项，可以多了解几种相关的软件，相互结合以发挥各种软件的长处。