CAD/CAM应用及工作流程

1．3CAD/CAM系统的工作过程

CAD/CAM系统是设计、制造过程中的信息处理系统，它需要对产品设计、制造全过程的信息进行处理，包括设计、制造中的数值计算、设计分析、三维造型、工程绘图、工程数据库的管理、工艺分析、NC自动编程、加工仿真等各个方面。CAD/CAM系统充分利用了计算机高效准确的计算功能、图形处理功能以及复杂工程数据的存储、传递、加工功能，在运行过程中，结合人的经验、知识及创造性，形成了一个人机交互、各尽所长、紧密配合的系统。CAD/CAM系统输入的是设计要求，输出的是制造加工信息。一个较为完整的CAD/CAM系统的工作过程如图1－1所示，它主要包括以下几个方面:

图1－1　CAD/CAM系统的工作过程

(1)向CAD系统输入设计要求。在CAD系统中首先进行设计方案的分析和选择，根据设计要求建立产品模型，包括几何模型和诸如材料处理、制造精度等非几何模型，并将所建模型存储于系统的数据库中。

(2)利用CAD/CAM系统应用程序库中已编制的各种应用程序，对产品模型进行设计计算和优化分析，确定设计方案及产品零部件的主要参数，同时，调用系统中的图形库，将设计的初步结果以图形的方式输出在显示器上。

(3)通过计算机辅助工程的分析计算功能对产品进行性能预测、结构分析、工程计算、运动仿真和装配仿真。

(4)根据计算机显示的结果，设计人员对设计的初步结果做出判断，如果不满意，可以以人机交互方式进行实时修改，直至满意为止。将修改后的产品设计模型仍存储在CAD/CAM系统的数据库中，并可通过绘图机输出设计图纸和有关文档。

(5)CAD/CAM系统从产品数据库中提取产品的设计制造信息，在分析其零件几何形状特点及有关技术要求后，对产品进行工艺规程设计，将工艺设计结果存入系统的数据库中，同时在屏幕上显示输出。(www.xing528.com)

(6)工艺设计人员可以对工艺规程设计的结果进行分析、判断，并以人机交互方式进行修改，最后以工艺卡片或数据接口文件的形式存入数据库，以供后续模块读取。

(7)在打印机上输出工艺卡，成为车间生产加工的工艺指导性文件。NC自动编程子系统从数据库中读取零件几何信息和加工工艺规程，生成NC加工程序。

(8)进行加工仿真、模拟，验证所生成的NC加工程序是否合理、可行。同时，还可进行刀具、夹具、工件之间的干涉、碰撞检验。

(9)在普通机床、数控机床上按照工艺规程和NC加工程序加工制造出有关产品。

根据应用要求的不同，实际的CAD/CAM系统可支持上述全部过程，也可仅支持部分过程。

由上述过程可以看出，从初始的设计要求、产品设计的中间结果，到最终的加工指令，都是产品数据信息不断产生、修改、交换、存取的过程，在该过程中，设计人员仍起着非常重要的作用。一个优良的CAD/CAM系统应保证不同部门的技术人员能相互交流和共享产品的设计和制造信息，并能随时观察、修改设计，实施编辑处理，直到获得最佳结果。