《CADCAM技术及应用》

CAD/CAM 是传统设计与制造技术与现代计算机技术的有机结合，它综合了现代计算机技术、机械设计、机械制造工艺、数控加工技术等学科的理论和技术，是一门新型的、有发展前途、并已开始得到广泛应用的应用科学。
　　计算机辅助设计（Computer Aided Design, 简称CAD）是指工程技术人员在计算机系统和有关CAD软件系统的支撑下，完成产品设计构思和论证、产品零部件和装配的三维图形建模、重要零部件的强度和刚度等的分析计算和产品图绘制等工作。
　　计算机辅助制造（Computer Aided Manufacturing, 简称CAM）通常是指工程技术人员在计算机和有关CAM软件系统的支撑下，进行数控加工程序的编制，包括刀具路径规划、刀位文件生成、刀具轨迹仿真、NC代码生成以及与数控机床数控装置的软件接口等。广义的CAM还包括计算辅助工艺设计、计算辅助生产管理和质量控制等内容。
　　1．CAD/CAM 技术的地位与作用
　　计算机辅助设计与制造技术（简称CAD/CAM技术）的发展和应用，彻底改变了传统的设计与制造方式，将现代工业中的设计和制造技术带到了一个崭新的阶段。 CAD/CAM被公认为20世纪10大杰出工程技术成果之一。随着计算机硬件和软件的不断发展，CAD/CAM软件系统的性能价格比不断提高，使得 CAD/CAM 技术的应用领域也不断扩大。据统计，到90年代初，CAD/CAM技术的应用已进入近百个工业领域。各种资料表明：CAD/CAM技术公认应用比较成熟的是机械、电子、建筑等领域。其中，CAD/CAM技术在机电产品设计、开发和制造方面的应用尤为突出。CAD/CAM 技术应用意义主要体现在如下四个方面：
　　(1)缩短产品开发周期
　　由于计算机运算速度及数据查询速度极快，用户根据设计目标向计算机发出指令，计算机则根据人的意图做出反应。对特定的机械产品，利用专门的软件或程序，设计速度可以提高几十倍。由于计算机能够直观地将设计结果展示出来，设计者根据计算机的显示可以做出快速的反应。在计算机上修改设计比在图纸上修改要容易得多，而且计算机能提供复制、查询等功能。因此采用 CAD 系统能够极大地提高设计效率。
　　(2) 保证产品质量
　　由于计算精度高和便于优化设计，利用CAD手段，设计人员在具备专业知识的基础上，可以完成更高质量的设计。设计人员利用实体造型可以直观地在计算机中将产品制作出来。采用先进的参数化设计、全相关数据库技术可以最大限度地避免设计上的疏忽。此外，利用CAE （Computer Aided Engineering, 简称CAE）技术，产品开发人员在设计阶段就可以评估和预测产品的性能。利用CAM则能提高机械产品的加工质量。
　　(3) 降低生产成本
　　由于CAD/CAM能够缩短设计、加工和装配的时间，降低废品率，减少库存，所以将大大降低企业的生产成本。
　　(4) 提高管理水平
　　CAD/CAM 系统所生成的设计结果主要是计算机数据，保存和检索都比较容易。在已经建立企业内部网的前提下，采用计算机辅助生产管理技术和产品数据管理技术易于实现全局性的管理，提高企业的管理水平。
　　2．学习目的
　　(1) 学习CAD/CAM技术的基本原理和基本技能。包括：CAD/CAM的基本概念、应用范畴和发展历程；CAD/CAM系统的硬件和软件构成； CAD/CAM 的软件技术基础及其工程数据处理等；CAD图形技术基础等。
　　(2) 学习CAD/CAM技术的基本理论、相关方法和技术，熟悉常见的CAD/CAM软件系统的、基本功能和使用方法。学习 CAD/CAM 技术的相关方法和技术包括：产品三维造型及装配造型方法与技术、有限元分析方法与技术、优化设计方法与技术、计算机辅助数控编程方法与技术等，熟悉的 CAD/CAM 软件系统主要包括UG、ANSYS、Pro/Engineer、MasterCAM 等。
　　(3) 培养和训练运用CAD/CAM技术解决工作实际问题的能力。具体包括：具有应用主流CAD/CAM软件系统（如UG、Pro/Engineer）进行零件三维设计和装配造型的能力；具有应用主流有限元分析软件（如ANSYS）进行工程分析计算的能力；具有应用主流CAD/CAM软件系统（如UG、MasterCAM）进行复杂零件或复杂曲面数控编程的能力。
　　(4) 熟悉CAD/CAM技术的最新发展和应用。包括产品数据管理、虚拟产品开发、网络化CAD/CAM的基本内涵以及这些技术的应用前景。
　　3．学习方法与要求
　　为了增强学习效果，针对各自学习特点可采取如下学习方法：
　　(1) 上网自主学习为主：这是网络学生主要的学习方法，可以上网点击课程学习内容或在网络上搜索相关资料进行学习。CAD/CAM技术在网上可搜索到有大量的学习资料，有的资料还可下载。
　　(2) 讨论法：针对学习中遇到的问题或学习难题可以学习小组同学进行讨论，也可在BBS论坛中进行讨论。
　　(3) 问题探讨法：带着问题搜索或查阅资料，上网向任课老师提问或向同学、同行征求问题答案。
　　(4) 实践学习法：CAD/CAM技术是一门实践性很强的应用性课程，实践学习法是掌握知识和技术的重要方法。实践学习法主要通过上机进行实践学习。
　　(5) 反思学习法：是提高CAD/CAM技术实践学习效果的重要方法。通过可加深理解CAD/CAM技术的原理，达到理论与实践相结合，提高CAD/CAM技术的应用能力和水平。