CAD、CAM的发展综述 _原创精品文档.pdfVIP

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CAD/CAM的发展历程略述

一、CAD/CAM基本概念

计算机技术是现代科学技术发展里程中最伟大的成就之一，他的应用已遍及各个领域。在

机械及制造领域中，由于市场竞争的加剧，用户对产品的要求越来越高，为了适应瞬息万变

的市场要求，提高产品质量，缩短生产周期，就必须将先进的计算机技术与机械设计与制造

技术相互渗透和相互结合，从而产生了机械CAD/CAM这样一门综合性的高新技术，其已成为

当今发展最快的应用技术之一。他不仅改变了工程人员在设计和制造产品中常规的工作方

式，大大减轻脑力和体力劳动，而且还有利于发挥工程人员的创造性，提高企业的管理水平

和市场竞争能力。机械CAD/CAM技术是将CAD、CAE、CAPP、CAM等各种功能通过软件有机的

结合起来，用统一的执行控制程序来组织各种信息的提取、交换、共享与处理，以保证系统

内信息流的畅通并协调各个系统有效的运行。它的显著特点是把设计和制造过程同生产管

理、质量管理集成起来，通过生产数据采集形成一个闭环系统。

二、CAD/CAM发展过程

前面已经讲了CAD/CAM技术是将好几个不同功能的软件集成在一起形成的一个新的软

件系统，所以下面分别介绍一下CAD、CAM等软件的概况。

1、CAD技术的发展历程及现状

20世纪50年代在美国诞生第一台计算机绘图系统，开始出现具有简单绘图输出功能的

被动式的计算机辅助设计技术。CAD(ComputerAidedDrafting)诞生于20世纪60年代，是

美国麻省理工大学提出了交互式图形学的研究计划，初期出现了cad的曲面片技术，中期

推出商品化的计算机绘图设备。由于当时硬件设施的昂贵，只有美国通用汽车公司和美国波

音航空公司使用自行开发的交互式绘图系统。70年代，小型计算机费用下降，美国工业界

才开始广泛使用交互式绘图系统。完整的cad系统开始形成，后期出现了能产生逼真图形

的光栅扫描显示器，推出了手动游标、图形输入板等多种形式的图形输入设备，促进了cad

技术的发展。

80年代，随着强有力的超大规模集成电路制成的微处理器和存储器件的出现以及PC的

发展、工程工作站问世，cad技术在中小型企业逐步普及。80年代中期以来，cad技术向

标准化、集成化、智能化方向发展。一些标准的图形接口软件和图形功能相继推出，为cad

技术的推广、软件的移植和数据共享起了重要的促进作用；系统构造由过去的单一功能变成

综合功能，出现了计算机辅助设计与辅助制造联成一体的计算机集成制造系统；固化技术、

网络技术、多处理机和并行处理技术在cad中的应用，极大地提高了cad系统的性能；人工

智能和专家系统技术引入cad，出现了智能cad技术，使cad系统的问题求解能力大为增强，

设计过程更趋自动化。但是当时VersaCAD是专业的CAD制作公司，所开发的CAD软件能强

大，但由于其价格昂贵，故不能普遍应用。而当时的Autodesk公司是一个仅有员工数人的

小公司，其开发的CAD系统虽然功能有限，但因其可免费拷贝，故在社会得以广泛应用。同

时，由于该系统的开放性。因此，该CAD软件升级迅速。现在，cad已在电子和电气、科学

研究、机械设计、软件开发、机器人、服装业、出版业、工厂自动化、土木建筑、地质、

计算机艺术等各个领域得到广泛应用。

2、CAM技术的发展历程及现状

CAM中的核心技术是数控技术，编制零件加工程序是数控技术应用的重要环节，靠手工

编程无法满足复杂零件数控加工的需求，50年代初期，美国开始了数控自动编程技术-APT

语言的研究，形成了早期的CAM系统；如20世纪60年代开发的编程机及部分编程软件∶

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FANUC、Siemens编程机。目前，CAM技术已经成为CAX（CAD、CAE、CAM等）体系的重要组

成部分，可以直接在CAD系统上建立起来的参数化、全相关的三维几何模型（实体＋曲面）

上进行加工编程，生成正确的加工轨迹。典型的CAM系统有UG、Pro/E、Cimatron、MasterCAM

等。其特点是面向局部曲面的加工方式，表现为编程