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CAD/CAE/CAM技术的发展与展望 第34卷 2006年第5期 论文编号：1001-3954(2006)05-0115-118 CAD/CAE/CAM技术的发展与展望 王定标 向 飒 郭茶秀 郑州大学化工学院 河南郑州 着计算机的迅速发展，产品设计和生产的方 的是工艺设计、NC编程、机器人编程等生产准备过 随法都在发生着显著的变化。以前只能靠手工 程。在有些情况下，CAD、CAM比上述定义具有更 完成的许多作业，逐渐通过计算机实现了高效化和高 广泛的含义。广义 CAD的含义如图 1所示。 精度化。计算机技术与数值计算技术、机械设计、制 造技术相互结合与渗透，产生了计算机辅助设计、计 算机辅助工程与计算机辅助制造这样一门综合性的应 用技术，简称 CAD/CAE/CAM技术，即 CAD (Com - puter Aided Design，计算机辅助设计)，CAE (Computer Aided Engineering，计算机辅助工程)和 CAM (Computer Aided Manufacturing，计算机辅助制 造)。 它具有高智力、知识密集、综合性强、效益 高、数字化等特点，CAD、CAE、CAM技术的发 展，不仅改变了人们设计、制造各种产品的常规方 图1 CAD/CAE/CAM的范围 式，有利于发挥设计人员的创造性，而且大大提高了 从计算机在设计、分析计算、生产准备与生产制 企业的管理水平和市场竞争能力。 造中的应用情况看 CAD、CAE融合在一起，相辅相 CAD技术与 CAE、CAM技术结合起来，实现设 成，利用 CAD进行产品的几何实体建模，为 CAE所 计、制造一体化，具有明显的优越性： 用；利用 CAE对产品的几何实体模型进行性能分 (1)有利于发挥设计人员的创造性，将他们从大 析、强度分析、运动学分析、动力学分析、性能结构 量繁琐的重复劳动中解放出来，集中精力进行创造性 优化等方面的数值模拟计算，其间根据 CAE计算结 的劳动； 果，不断利用 CAD修改几何实体模型，最终确定出 (2)减少了设计、计算、制图、制表所需的时 符合性能、经济性等方面要求的最优化的合格产品； 间，缩短了设计周期； 利用 CAD输出产品的三维图形、工程图纸等，并保 通 (3)可以从多方案中进行分析、比较、选出最佳 存所有产品数据信息为 CAM所用；利用 CAM完成 用 方案，有利于实现设计方案的优化； 产品生产制造所必需的工艺设计、NC编程、机器人 (4)有利于实现产品的标准化、通用化和系列 编程等工作以及实际制造工作。 化； (5)缩短了产品从设计到生产的周期，缩短了产 2 CAD/CAE/CAM技术的发展 品的上市周期，提高了产品的质量； (6)有利于提高产品设计自动化、生产过程自动 厉程 化的水平，最大幅度地获得满足客户需求的产品，有 利于企业提高应变能力和市场竞争力； 2.1 CAD技术的发展历程 (7) CAD、CAE、CAM的一体化，使产品的设 CAD技术的发展与计算机技术、计算机图形化 计、制造过程形成一个有机的整体，通过信息的集 技术的发展密切相关。 成，在经济上、技术上给企业带来综合效益。 (1) 20世纪 50年代后期～70年代初期 初级阶 段—— 线框