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CAD/CAM丨機械設(shè)計中的CAD和CAM有什么不同,!

 阿明哥哥資料區(qū) 2021-04-07



CAD/CAM 簡介

CAD是英文Computer Aided Design 的縮寫,,CAM是Computer Aided Manufacturing 的縮寫,CAD/CAM 的詞面解釋即為計算機輔制助設(shè)計/制造,,直白點就是CAD是用來輔助設(shè)計繪圖的,,CAM是用來輔助制造的。通俗的稱為自動編程,。CAM自動編程最終輸出的為數(shù)控加工程序,。
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隨著航空工業(yè),汽車工業(yè)和輕工業(yè)消費品生產(chǎn)的告訴增長,,產(chǎn)品對精度的要求增加,,結(jié)構(gòu)形狀更加復(fù)雜,而開發(fā)制造的周期越來越短,,傳統(tǒng)機械加工無法滿足需求,,因此數(shù)控加工應(yīng)運而生。
數(shù)控加工的應(yīng)用提高了生產(chǎn)精度與生產(chǎn)效率,,但新的問題又再次出現(xiàn),,當(dāng)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜時應(yīng)用傳統(tǒng)的數(shù)控手工編程技術(shù)很難完成加工程序的編制。因此CAD/CAM應(yīng)運而生,。

CAD/CAM 軟件的功能:

(1)三維造型功能:加工表面的幾何信息是軟件刀軌計算的依據(jù),,因此軟件能夠提供基本的曲面造型功能。

(2)參數(shù)管理:參數(shù)包括加工對象,,刀具參數(shù),,機床參數(shù),,加工工藝等;參數(shù)的設(shè)置是交互式圖形編程的主要操作內(nèi)容,。其包括參數(shù)的輸入修改,,管理優(yōu)化等。

(3)仿真:以圖形化的方式直觀逼真的模擬加工過程,,用以驗證所編制的程序是否有問題,。

(4)刀軌的編輯修改:提供多種方法對數(shù)控刀 路軌跡進行編輯。

(5)后處理:它是一個文字處理過程,,是程序能夠符合設(shè)備要求,,并且在程序開頭結(jié)尾處添加一些輔助指令。

(6)工藝文檔生成:將機床操作人員所需要的信息(如程序名稱,,加工次序,,刀具數(shù)據(jù))等編寫成標準,規(guī)范的文檔,。

CAD和CAM有什么不同

CAD和CAM之間是相輔相成的,,它們一般一起使用,用CAD設(shè)計,,然后利用CAM進行制造加工,。

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利用CAD進行設(shè)計的過程,有時也稱為計算機輔助設(shè)計和制圖(CADD),,CAD適用于多種環(huán)境,,有些環(huán)境與CAM重疊。當(dāng)進行復(fù)雜的,、大量的圖紙繪制時,,例如在汽車、飛機,、輪船和其他工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域中,,CAD的使用就非常的廣泛。而在這些領(lǐng)域中,,CAM的使用也非常的廣泛,。近年來,隨著數(shù)字化電影特效的激增,,CAD(CG-CAD)也經(jīng)常用于計算機動畫和特效設(shè)計,。

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雖然CAD具有許多復(fù)雜且強大的功能,但這些功能不一定都是為CAM而準備的,。但是,,從CAM往CAD看,我們會發(fā)現(xiàn)CAM通常取決于CAD。CAD創(chuàng)建的設(shè)計,,可以通過數(shù)據(jù)交換,,將數(shù)據(jù)以非常方便的方式輸入CAM軟件系統(tǒng),從而進行加工,。同時,,由CAD完成的設(shè)計通常需要用另一個程序來進行分析,這個分析過程就是計算機輔助分析(CAA),。這個分析過程主要是應(yīng)力分析,、載荷分析,在這之后便可以導(dǎo)入到CAM軟件中進行下一步工作,。CAM,、CAD以及CAA都是計算機輔助工程(CAE)的一部分。

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單純的從工作環(huán)境來看,,CAD和CAM有很多共同之處,。它們都是以二維(2D)或三維(3D)圖形(圖紙)來進行工作的,并且都提高了生產(chǎn)效率,,CAD提高了設(shè)計效率,,CAM提高了加工效率。其中很重要的一點是CAD和CAM之間可以進行無紙化的操作,,所有的數(shù)據(jù)通過U盤或者數(shù)據(jù)線就可以進行傳輸,。此外,并不是所有設(shè)計都要使用專業(yè)的CAD來實現(xiàn),,許多的CAM設(shè)備其實也都內(nèi)置了CAD軟件,,比如Mastercam,。不過,,很多專業(yè)CAD軟件也都集成了CAM功能,如UG NX,、SolidWorks,、Creo等。

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CAD和CAM之間的主要區(qū)別之一就是操作者的不同,。盡管兩者都是利用計算機來提高工作效率,,但是它們?nèi)匀恍枰斯みM行處理或輸入。CAD的用戶通常是經(jīng)過CAD軟件培訓(xùn)的工程師,,而CAM的用戶通常是經(jīng)過特殊培訓(xùn)的機械技師,。這些機械技師對CAM軟件和CAM設(shè)備都非常熟練,可以與計算機程序員或機械工程師媲美,。

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在CAD和CAM這兩個過程使用的技術(shù)都是非常先進的,。在針對各自技術(shù)人才的培養(yǎng)方面,更多的是在高等院校里面進行的,也有一些私人的培訓(xùn)機構(gòu),。如今發(fā)達的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),,使得CAD和CAM的學(xué)習(xí)和交流更為方便,也使得更多的人能夠接觸到CAD和CAM,。此外,,數(shù)字化控制技術(shù),是CAM的關(guān)鍵,,而對于CAD來說,,數(shù)字化控制技術(shù)是CAD軟件載體(PC)上的關(guān)鍵技術(shù)。

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回過頭來看一看,,其實CAD和CAM之前更多的是交互和協(xié)作,,也正是這樣的關(guān)系,才使得CAD和CAM能相輔相成的被運用到我們的設(shè)計,、制造工作中來,。




CAD/CAM集成軟件
1

Pro/Engineer

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Pro/Engineer操作軟件是美國參數(shù)技術(shù)公司(PTC)旗下的CAD/CAM/CAE一體化的三維軟件。Pro/Engineer軟件以參數(shù)化著稱,,是參數(shù)化技術(shù)的最早應(yīng)用者,,在三維造型軟件領(lǐng)域中占有著重要地位。Pro/Engineer作為當(dāng)今世界機械CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的新標準而得到業(yè)界的認可和推廣,,是現(xiàn)今主流的CAD/CAM/CAE軟件之一,,特別是在國內(nèi)產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域占據(jù)重要位置。

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2

UG

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UG起源于美國麥道(MD)公司的產(chǎn)品,,1991年11月并入美國通用汽車公司EDS分部,。如今EDS是全世界最大的信息技術(shù)(IT)服務(wù)公司,UG由其獨立子公司UnigraphicsSolutions開發(fā),。UG是一個集CAD,、CAE和CAM于一體的機械工程輔助系統(tǒng),適用于航空航天器,、汽車,、通用機械以及模具等的設(shè)計、分析及制造工程,。該軟件可在HP,、Sun、SGl等工作站上運行,,自稱安裝總數(shù)近3萬臺,。UG采用基于特征的實體造型,具有尺寸驅(qū)動編輯功能和統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫,,實現(xiàn)了CAD,、CAE,、CAM之間無數(shù)據(jù)交換的自由切換,它具有很強的數(shù)控加工能力,,可以進行2軸~軸,、3軸~5軸聯(lián)動的復(fù)雜曲面加工和鏜銑。UG還提供了二次開發(fā)工具GRIP,、UFUNG,、ITK,允許用戶擴展UG的功能,。UG自90年初進入中國市場,,至今已裝機2000臺套左右。

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3

CATIA

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CATIA由達索DassaultSystèmes開發(fā),,用于工業(yè)設(shè)計和機械工程,。具體而言就是它專為汽車,造船,,工業(yè)設(shè)備和建筑而設(shè)計創(chuàng)造的,。因此,它是一個高性能的設(shè)計平臺,,與此列表中的另一個軟件相同:Siemens NX,。這個多平臺應(yīng)用程序涵蓋了極為先進制造的所有主要領(lǐng)域:3D CAD軟件,計算機輔助工程(CAE)軟件套件以及高度先進的CAM軟件,。
與其競爭對手Siemens NX類似,,CATIA支持編程高度復(fù)雜的銑削,車削和車床軌跡,。CATIA的內(nèi)置CAM處理器可確保CAD設(shè)計與刀具路徑之間的高度關(guān)聯(lián)性,。這意味著你可以在任何時候進行更改,而無需手動去更新工具路徑,。
CATIA的綜合CAD / CAM軟件支持高速加工操作,,如同心粗加工,Z級銑削,,螺旋銑削和5軸側(cè)面輪廓加工,,有助于縮短生產(chǎn)時間,。模擬窗口允許用戶查看編程的刀具路徑并獲得有效的無碰撞軌跡,。如果你正在研究工業(yè)制造流程,那么CATIA值得你選擇,。

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4

Cimatron

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自從Cimatron公司1982年創(chuàng)建以來,,它的創(chuàng)新技術(shù)和戰(zhàn)略方向使得Cimatron有限公司在CAD/CAM領(lǐng)域內(nèi)處于公認領(lǐng)導(dǎo)地位。作為面向制造業(yè)的CAD/CAM集成解決放方案的領(lǐng)導(dǎo)者承諾為模具,、工具和其它制造商提供全面的,,性價比最優(yōu)的軟件解決方案,,使制造循環(huán)流程化,加強制造商與外部銷售商的協(xié)作以極大地縮短產(chǎn)品交付時間,。
今天在世界范圍內(nèi)的四千多客戶在使用Cimatron的CAD/CAM解決方案為各種行業(yè)制造產(chǎn)品,。這些行業(yè)包括:汽車、航空航天,、計算機,、電子、消費類商品,、醫(yī)藥,、軍事、光學(xué)儀器,、通訊和玩具等行業(yè),。

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5

I-DEAS

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I-DEAS軟件是美國SDRC(Structural Dynamics Research Corporation)公司(該公司已于2001年5月被EDS公司收購)開發(fā)的CAD/CAM軟件。它幫助工程師以極高的效率,,在單一數(shù)字模型中完成從產(chǎn)品設(shè)計,、仿真分析、測試直至數(shù)控加工的產(chǎn)品研發(fā)全過程,。
I-DEAS在CAD/CAE一體化技術(shù)方面一直雄居世界榜首,,軟件內(nèi)含諸如結(jié)構(gòu)分析、熱力分析,、優(yōu)化設(shè)計,、耐久性分析等真正提高產(chǎn)品性能的高級分析功能。I-DEASCAMAND可以方便地仿真刀具及機床的運動,,可以從簡單的2軸,、2.5軸加工到以7軸5聯(lián)動方式來加工極為復(fù)雜的工件表面,并可以對數(shù)控加工過程進行自動控制和優(yōu)化,。

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6

CADDS

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CADDS是世界上著名的CAD/CAM/CAE一體化系統(tǒng),,尤其在機械設(shè)計方面。很多大型跨國企業(yè)(如飛利浦,、豐田,、波音等)、大學(xué)及大專研究機構(gòu),,及各大,、中、小型模具制造廠都是CADDS的用戶,。CADDS5i是它的新一代產(chǎn)品,。除了一向在CADDS4X表現(xiàn)成熟的Nurbs和Solid Modeller外,CADDS5i還加了一個全新意念的Parametric Modeller,,使用戶能在很短的時間內(nèi)作設(shè)計修改,。
CADDS 5 是一個適應(yīng)性很強的混合建模解決方案,,可讓用戶針對特定的情況優(yōu)化其設(shè)計方法。您可以利用參數(shù)化,、明晰和衍生的建模功能,,這些功能經(jīng)定制可滿足造船商和巨型復(fù)雜產(chǎn)品的其他設(shè)計者的需求。CADDS 5 可促進協(xié)作工程,。CADDS 5 的獨特體系結(jié)構(gòu)能讓數(shù)百位設(shè)計師同時從事一個設(shè)計項目,,這使同時設(shè)計、文檔編制,、裝配和加工成為可能,。

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7

EUCLID

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EUCLID軟件是法國MATRA公司的產(chǎn)品,它是由法國國家科學(xué)研究中心為英法聯(lián)合研制的“協(xié)和號”超音速客機而開發(fā)的軟件,。該軟件具有統(tǒng)一的面向?qū)ο蟮姆植际綌?shù)據(jù)庫,,在三維實體、復(fù)雜曲面,、二維圖形及有限元分析模型間不需作任何數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換工作,,由于數(shù)據(jù)是彼此引用,而不是簡單的復(fù)制,,所以用戶在修改某部分設(shè)計時,,其他相關(guān)數(shù)據(jù)會自行更新。
該軟件主要在SGI,、DEC,、Sun和HP工作站上運行。EUCLID以“物件導(dǎo)向”觀念,,研發(fā)的復(fù)合曲面塑型功能,,用簡單容易的方式處理最復(fù)雜的曲面;逼真的“擬真彩繪”功能可定義各種材質(zhì),、光源,、背景等,產(chǎn)生精美影像,;它還可模擬飯金成型過程,,各種成型所產(chǎn)生的問題,如:反彈,、皺折,、破洞等一一展現(xiàn)出來,適合應(yīng)用于汽車鈑金等大型復(fù)雜的飯金成型工程,。據(jù)稱現(xiàn)在近40個國家中有1200家以上的用戶,,如法國MATRA公司,、雷諾汽車公司,、YEMA公司,,德國奔馳汽車公司、大眾/奧迪汽車公司,,美國通用動力公司,,日本Nisan汽車公司、NEC公司,,瑞士OMEGA手表公司等,。

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8

Surfcam

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美國加州的Surfware公司開發(fā)的Surfcam是基于Windows的數(shù)控編程系統(tǒng),附有全新透視圖基底的自動化彩色編輯功能,,可迅速而又簡捷地將一個模型分解為型芯和型腔,,從而節(jié)省復(fù)雜零件的編程時間。該軟件的CAM功能具有自動化的恒定Z水平粗加工和精加工功能,,可以使用圓頭,、球頭和方頭立銑刀在一系列Z水平上對零件進行無撞傷的曲面切削。對某些作業(yè)來說,,這種加工方法可以提高粗加工效率和減少精加工時間,。V7.0版本完全支持基于微機的實體模型建立。另外Surfware公司和SolidWorks公司簽有合作協(xié)議,,SolidWorks的設(shè)計部分將成為Surfcam的設(shè)計前端,,Surfcam將直接掛在SolidWorks的菜單下,二者相輔相成,。

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9

 Mastercam

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Mastercam算是當(dāng)今世界上使用最廣泛的CAM軟件之一,。其中一個原因可能是Mastercam將功能強大的CAM解決方案與全3D CAD建模結(jié)合到一個產(chǎn)品中。這有效地表明你可以在后期更改CAD設(shè)計,,而無需從頭開始重新編程GCode,。
在CAM功能方面,Mastercam支持3D銑削,,嵌套,,雕刻和最多5軸加工。后者可以制造復(fù)雜的零件,,如渦輪機,。嵌套可創(chuàng)建高效的互鎖部件,確保最佳的材料使用率,,實現(xiàn)最高的產(chǎn)量,。其基于特征的加工可評估零件的特征并自動設(shè)計有效的加工策略。簡而言之,,你可以節(jié)省大量時間編寫復(fù)雜的路徑,,而將時間花在其他用途。
Mastercam的CAD功能集允許線框和曲面實體建模,。這些工具包括使用loft,,ruled,,revolved,swept,,draft和offset創(chuàng)建方法的參數(shù)和NURBS曲面,。除了獨立的CAD / CAM軟件外,CAM部分還可作為集成CAM解決方案提供,。SolidWorks用戶可以將Mastercam的CAM工具作為附件使用,。

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純CAD軟件
1

 SolidEdge

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SolidEdge是Siemens PLM Software公司旗下的三維CAD軟件,采用Siemens PLM Software公司自己擁有專利的Parasolid作為軟件核心,,將普及型CAD系統(tǒng)與世界上最具領(lǐng)先地位的實體造型引擎結(jié)合在一起,,是基于Windows平臺、功能強大且易用的三維CAD軟件,。它支持至頂向下和至底向上的設(shè)計思想,,其建模核心、鈑金設(shè)計,、大裝配設(shè)計,、產(chǎn)品制造信息管理、生產(chǎn)出圖,、價值鏈協(xié)同,、內(nèi)嵌的有限元分析和等功能遙遙領(lǐng)先于同類,是企業(yè)核心設(shè)計人員的最佳選擇,,已經(jīng)成功應(yīng)用于機械,、電子、航空,、汽車,、儀器儀表、模具,、造船,、消費品等行業(yè)的大量客戶。

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2

 SOLIDWORKS

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SolidWorks軟件是世界上第一個基于Windows開發(fā)的三維CAD系統(tǒng),,由于技術(shù)創(chuàng)新符合CAD技術(shù)的發(fā)展潮流和趨勢,,SolidWorks公司于兩年間成為CAD/CAM產(chǎn)業(yè)中獲利最高的公司。良好的財務(wù)狀況和用戶支持使得SolidWorks每年都有數(shù)十乃至數(shù)百項的技術(shù)創(chuàng)新,,公司也獲得了很多榮譽,。該系統(tǒng)在1995-1999年獲得全球微機平臺CAD系統(tǒng)評比第一名;從1995年至今,,已經(jīng)累計獲得十七項國際大獎,,其中僅從1999年起,美國權(quán)威的CAD專業(yè)雜志CADENCE連續(xù)4年授予SolidWorks最佳編輯獎,以表彰SolidWorks的創(chuàng)新,、活力和簡明,。至此,SolidWorks所遵循的易用,、穩(wěn)定和創(chuàng)新三大原則得到了全面的落實和證明,,使用它,,設(shè)計師大大縮短了設(shè)計時間,,產(chǎn)品快速、高效地投向了市場,。


3

CAXA

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CAXA實體設(shè)計2013是一套面向工業(yè)的三維設(shè)計軟件,,他提供完善的工具,讓用戶可以在一個環(huán)境中完成零件設(shè)計,、裝配,、曲面、鈑金,、機構(gòu)仿真,、動畫渲染等多種功能,突出地體現(xiàn)了新一代CAD技術(shù)以創(chuàng)新設(shè)計為發(fā)展方向的特點,,可以用于二維草圖,、生成實體特征、特征修改與編輯,、曲面設(shè)計,、參數(shù)設(shè)計、渲染設(shè)計和動畫設(shè)計等,。


4

中望CAD

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中望CAD是中望軟件自主研發(fā)的二維CAD平臺軟件,,憑借良好的運行速度和穩(wěn)定性,完美兼容主流CAD文件格式,,界面友好易用,、操作方便,幫助用戶高效順暢完成設(shè)計繪圖,。
支持云移動辦公,,通過第三方云服務(wù),配合中望CAD派客云圖實現(xiàn)跨終端移動辦公解決方案,,滿足更多個性化設(shè)計需求,。

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