分享

CAD/CAM丨机械设计中的CAD和CAM有什么不同!

 阿明哥哥资料区 2021-04-07



CAD/CAM 简介

CAD是英文Computer Aided Design 的缩写,CAM是Computer Aided Manufacturing 的缩写,CAD/CAM 的词面解释即为计算机辅制助设计/制造,直白点就是CAD是用来辅助设计绘图的,CAM是用来辅助制造的。通俗的称为自动编程。CAM自动编程最终输出的为数控加工程序。
图片

图片

随着航空工业,汽车工业和轻工业消费品生产的告诉增长,产品对精度的要求增加,结构形状更加复杂,而开发制造的周期越来越短,传统机械加工无法满足需求,因此数控加工应运而生。
数控加工的应用提高了生产精度与生产效率,但新的问题又再次出现,当产品的结构形状比较复杂时应用传统的数控手工编程技术很难完成加工程序的编制。因此CAD/CAM应运而生。

CAD/CAM 软件的功能:

(1)三维造型功能:加工表面的几何信息是软件刀轨计算的依据,因此软件能够提供基本的曲面造型功能。

(2)参数管理:参数包括加工对象,刀具参数,机床参数,加工工艺等;参数的设置是交互式图形编程的主要操作内容。其包括参数的输入修改,管理优化等。

(3)仿真:以图形化的方式直观逼真的模拟加工过程,用以验证所编制的程序是否有问题。

(4)刀轨的编辑修改:提供多种方法对数控刀 路轨迹进行编辑。

(5)后处理:它是一个文字处理过程,是程序能够符合设备要求,并且在程序开头结尾处添加一些辅助指令。

(6)工艺文档生成:将机床操作人员所需要的信息(如程序名称,加工次序,刀具数据)等编写成标准,规范的文档。

CAD和CAM有什么不同

CAD和CAM之间是相辅相成的,它们一般一起使用,用CAD设计,然后利用CAM进行制造加工。

图片

利用CAD进行设计的过程,有时也称为计算机辅助设计和制图(CADD),CAD适用于多种环境,有些环境与CAM重叠。当进行复杂的、大量的图纸绘制时,例如在汽车、飞机、轮船和其他工业设计领域中,CAD的使用就非常的广泛。而在这些领域中,CAM的使用也非常的广泛。近年来,随着数字化电影特效的激增,CAD(CG-CAD)也经常用于计算机动画和特效设计。

图片

虽然CAD具有许多复杂且强大的功能,但这些功能不一定都是为CAM而准备的。但是,从CAM往CAD看,我们会发现CAM通常取决于CAD。CAD创建的设计,可以通过数据交换,将数据以非常方便的方式输入CAM软件系统,从而进行加工。同时,由CAD完成的设计通常需要用另一个程序来进行分析,这个分析过程就是计算机辅助分析(CAA)。这个分析过程主要是应力分析、载荷分析,在这之后便可以导入到CAM软件中进行下一步工作。CAM、CAD以及CAA都是计算机辅助工程(CAE)的一部分。

图片

单纯的从工作环境来看,CAD和CAM有很多共同之处。它们都是以二维(2D)或三维(3D)图形(图纸)来进行工作的,并且都提高了生产效率,CAD提高了设计效率,CAM提高了加工效率。其中很重要的一点是CAD和CAM之间可以进行无纸化的操作,所有的数据通过U盘或者数据线就可以进行传输。此外,并不是所有设计都要使用专业的CAD来实现,许多的CAM设备其实也都内置了CAD软件,比如Mastercam。不过,很多专业CAD软件也都集成了CAM功能,如UG NX、SolidWorks、Creo等。

图片

CAD和CAM之间的主要区别之一就是操作者的不同。尽管两者都是利用计算机来提高工作效率,但是它们仍然需要人工进行处理或输入。CAD的用户通常是经过CAD软件培训的工程师,而CAM的用户通常是经过特殊培训的机械技师。这些机械技师对CAM软件和CAM设备都非常熟练,可以与计算机程序员或机械工程师媲美。

图片

在CAD和CAM这两个过程使用的技术都是非常先进的。在针对各自技术人才的培养方面,更多的是在高等院校里面进行的,也有一些私人的培训机构。如今发达的互联网技术,使得CAD和CAM的学习和交流更为方便,也使得更多的人能够接触到CAD和CAM。此外,数字化控制技术,是CAM的关键,而对于CAD来说,数字化控制技术是CAD软件载体(PC)上的关键技术。

图片

回过头来看一看,其实CAD和CAM之前更多的是交互和协作,也正是这样的关系,才使得CAD和CAM能相辅相成的被运用到我们的设计、制造工作中来。




CAD/CAM集成软件
1

Pro/Engineer

图片

Pro/Engineer操作软件是美国参数技术公司(PTC)旗下的CAD/CAM/CAE一体化的三维软件。Pro/Engineer软件以参数化著称,是参数化技术的最早应用者,在三维造型软件领域中占有着重要地位。Pro/Engineer作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广,是现今主流的CAD/CAM/CAE软件之一,特别是在国内产品设计领域占据重要位置。

图片

2

UG

图片

UG起源于美国麦道(MD)公司的产品,1991年11月并入美国通用汽车公司EDS分部。如今EDS是全世界最大的信息技术(IT)服务公司,UG由其独立子公司UnigraphicsSolutions开发。UG是一个集CAD、CAE和CAM于一体的机械工程辅助系统,适用于航空航天器、汽车、通用机械以及模具等的设计、分析及制造工程。该软件可在HP、Sun、SGl等工作站上运行,自称安装总数近3万台。UG采用基于特征的实体造型,具有尺寸驱动编辑功能和统一的数据库,实现了CAD、CAE、CAM之间无数据交换的自由切换,它具有很强的数控加工能力,可以进行2轴~轴、3轴~5轴联动的复杂曲面加工和镗铣。UG还提供了二次开发工具GRIP、UFUNG、ITK,允许用户扩展UG的功能。UG自90年初进入中国市场,至今已装机2000台套左右。

图片


3

CATIA

图片

CATIA由达索DassaultSystèmes开发,用于工业设计和机械工程。具体而言就是它专为汽车,造船,工业设备和建筑而设计创造的。因此,它是一个高性能的设计平台,与此列表中的另一个软件相同:Siemens NX。这个多平台应用程序涵盖了极为先进制造的所有主要领域:3D CAD软件,计算机辅助工程(CAE)软件套件以及高度先进的CAM软件。
与其竞争对手Siemens NX类似,CATIA支持编程高度复杂的铣削,车削和车床轨迹。CATIA的内置CAM处理器可确保CAD设计与刀具路径之间的高度关联性。这意味着你可以在任何时候进行更改,而无需手动去更新工具路径。
CATIA的综合CAD / CAM软件支持高速加工操作,如同心粗加工,Z级铣削,螺旋铣削和5轴侧面轮廓加工,有助于缩短生产时间。模拟窗口允许用户查看编程的刀具路径并获得有效的无碰撞轨迹。如果你正在研究工业制造流程,那么CATIA值得你选择。

图片


4

Cimatron

图片

自从Cimatron公司1982年创建以来,它的创新技术和战略方向使得Cimatron有限公司在CAD/CAM领域内处于公认领导地位。作为面向制造业的CAD/CAM集成解决放方案的领导者承诺为模具、工具和其它制造商提供全面的,性价比最优的软件解决方案,使制造循环流程化,加强制造商与外部销售商的协作以极大地缩短产品交付时间。
今天在世界范围内的四千多客户在使用Cimatron的CAD/CAM解决方案为各种行业制造产品。这些行业包括:汽车、航空航天、计算机、电子、消费类商品、医药、军事、光学仪器、通讯和玩具等行业。

图片

5

I-DEAS

图片

I-DEAS软件是美国SDRC(Structural Dynamics Research Corporation)公司(该公司已于2001年5月被EDS公司收购)开发的CAD/CAM软件。它帮助工程师以极高的效率,在单一数字模型中完成从产品设计、仿真分析、测试直至数控加工的产品研发全过程。
I-DEAS在CAD/CAE一体化技术方面一直雄居世界榜首,软件内含诸如结构分析、热力分析、优化设计、耐久性分析等真正提高产品性能的高级分析功能。I-DEASCAMAND可以方便地仿真刀具及机床的运动,可以从简单的2轴、2.5轴加工到以7轴5联动方式来加工极为复杂的工件表面,并可以对数控加工过程进行自动控制和优化。

图片


6

CADDS

图片

CADDS是世界上著名的CAD/CAM/CAE一体化系统,尤其在机械设计方面。很多大型跨国企业(如飞利浦、丰田、波音等)、大学及大专研究机构,及各大、中、小型模具制造厂都是CADDS的用户。CADDS5i是它的新一代产品。除了一向在CADDS4X表现成熟的Nurbs和Solid Modeller外,CADDS5i还加了一个全新意念的Parametric Modeller,使用户能在很短的时间内作设计修改。
CADDS 5 是一个适应性很强的混合建模解决方案,可让用户针对特定的情况优化其设计方法。您可以利用参数化、明晰和衍生的建模功能,这些功能经定制可满足造船商和巨型复杂产品的其他设计者的需求。CADDS 5 可促进协作工程。CADDS 5 的独特体系结构能让数百位设计师同时从事一个设计项目,这使同时设计、文档编制、装配和加工成为可能。

图片


7

EUCLID

图片

EUCLID软件是法国MATRA公司的产品,它是由法国国家科学研究中心为英法联合研制的“协和号”超音速客机而开发的软件。该软件具有统一的面向对象的分布式数据库,在三维实体、复杂曲面、二维图形及有限元分析模型间不需作任何数据的转换工作,由于数据是彼此引用,而不是简单的复制,所以用户在修改某部分设计时,其他相关数据会自行更新。
该软件主要在SGI、DEC、Sun和HP工作站上运行。EUCLID以“物件导向”观念,研发的复合曲面塑型功能,用简单容易的方式处理最复杂的曲面;逼真的“拟真彩绘”功能可定义各种材质、光源、背景等,产生精美影像;它还可模拟饭金成型过程,各种成型所产生的问题,如:反弹、皱折、破洞等一一展现出来,适合应用于汽车钣金等大型复杂的饭金成型工程。据称现在近40个国家中有1200家以上的用户,如法国MATRA公司、雷诺汽车公司、YEMA公司,德国奔驰汽车公司、大众/奥迪汽车公司,美国通用动力公司,日本Nisan汽车公司、NEC公司,瑞士OMEGA手表公司等。

图片


8

Surfcam

图片

美国加州的Surfware公司开发的Surfcam是基于Windows的数控编程系统,附有全新透视图基底的自动化彩色编辑功能,可迅速而又简捷地将一个模型分解为型芯和型腔,从而节省复杂零件的编程时间。该软件的CAM功能具有自动化的恒定Z水平粗加工和精加工功能,可以使用圆头、球头和方头立铣刀在一系列Z水平上对零件进行无撞伤的曲面切削。对某些作业来说,这种加工方法可以提高粗加工效率和减少精加工时间。V7.0版本完全支持基于微机的实体模型建立。另外Surfware公司和SolidWorks公司签有合作协议,SolidWorks的设计部分将成为Surfcam的设计前端,Surfcam将直接挂在SolidWorks的菜单下,二者相辅相成。

图片

9

 Mastercam

图片

Mastercam算是当今世界上使用最广泛的CAM软件之一。其中一个原因可能是Mastercam将功能强大的CAM解决方案与全3D CAD建模结合到一个产品中。这有效地表明你可以在后期更改CAD设计,而无需从头开始重新编程GCode。
在CAM功能方面,Mastercam支持3D铣削,嵌套,雕刻和最多5轴加工。后者可以制造复杂的零件,如涡轮机。嵌套可创建高效的互锁部件,确保最佳的材料使用率,实现最高的产量。其基于特征的加工可评估零件的特征并自动设计有效的加工策略。简而言之,你可以节省大量时间编写复杂的路径,而将时间花在其他用途。
Mastercam的CAD功能集允许线框和曲面实体建模。这些工具包括使用loft,ruled,revolved,swept,draft和offset创建方法的参数和NURBS曲面。除了独立的CAD / CAM软件外,CAM部分还可作为集成CAM解决方案提供。SolidWorks用户可以将Mastercam的CAM工具作为附件使用。

图片


纯CAD软件
1

 SolidEdge

图片

SolidEdge是Siemens PLM Software公司旗下的三维CAD软件,采用Siemens PLM Software公司自己拥有专利的Parasolid作为软件核心,将普及型CAD系统与世界上最具领先地位的实体造型引擎结合在一起,是基于Windows平台、功能强大且易用的三维CAD软件。它支持至顶向下和至底向上的设计思想,其建模核心、钣金设计、大装配设计、产品制造信息管理、生产出图、价值链协同、内嵌的有限元分析和等功能遥遥领先于同类,是企业核心设计人员的最佳选择,已经成功应用于机械、电子、航空、汽车、仪器仪表、模具、造船、消费品等行业的大量客户。

图片


2

 SOLIDWORKS

图片

SolidWorks软件是世界上第一个基于Windows开发的三维CAD系统,由于技术创新符合CAD技术的发展潮流和趋势,SolidWorks公司于两年间成为CAD/CAM产业中获利最高的公司。良好的财务状况和用户支持使得SolidWorks每年都有数十乃至数百项的技术创新,公司也获得了很多荣誉。该系统在1995-1999年获得全球微机平台CAD系统评比第一名;从1995年至今,已经累计获得十七项国际大奖,其中仅从1999年起,美国权威的CAD专业杂志CADENCE连续4年授予SolidWorks最佳编辑奖,以表彰SolidWorks的创新、活力和简明。至此,SolidWorks所遵循的易用、稳定和创新三大原则得到了全面的落实和证明,使用它,设计师大大缩短了设计时间,产品快速、高效地投向了市场。


3

CAXA

图片

CAXA实体设计2013是一套面向工业的三维设计软件,他提供完善的工具,让用户可以在一个环境中完成零件设计、装配、曲面、钣金、机构仿真、动画渲染等多种功能,突出地体现了新一代CAD技术以创新设计为发展方向的特点,可以用于二维草图、生成实体特征、特征修改与编辑、曲面设计、参数设计、渲染设计和动画设计等。


4

中望CAD

图片

中望CAD是中望软件自主研发的二维CAD平台软件,凭借良好的运行速度和稳定性,完美兼容主流CAD文件格式,界面友好易用、操作方便,帮助用户高效顺畅完成设计绘图。
支持云移动办公,通过第三方云服务,配合中望CAD派客云图实现跨终端移动办公解决方案,满足更多个性化设计需求。

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多