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