CAD、CAM簡介

1、MasterCAM軟件包括設(shè)計（CAD）與制造（CAM）兩大部分，其中CAM又包括銑削（Mill）模塊、車削（Lathe）模塊，雕刻（Art）模塊和線切割（Wire）模塊。每種加工模塊都有其加工特點，所加工出來的形狀都不盡相同。1MasterCAM Design（設(shè)計）MasterCAM Design包括二維繪圖功能、曲面功能、實體功能和編輯功能，通過這些功能可以設(shè)計出復(fù)雜的二維和三維產(chǎn)品模型，而且還可以進(jìn)行模具設(shè)計。MasterCAM X對實體功能進(jìn)行全面修改，功能更加強(qiáng)大，更易于操作和直觀。如讀取實體時，可選擇是否修復(fù)有瑕疵的實體，還可以將曲面轉(zhuǎn)成開放的薄片實體或封閉的實體主體。2Mast

2、erCAM Mill（銑削） Mill是專為數(shù)控銑床和加工中心（CNC）而開發(fā)的銑床加工模塊。其強(qiáng)大的銑床加工處理引擎，能夠讓數(shù)控編程員針對各種復(fù)雜曲面和實體模型順暢產(chǎn)生加工的刀具路徑，并能直接產(chǎn)生驅(qū)動CNC機(jī)床的通用G代碼程序，用以控制CNC機(jī)床的自動加工。 MasterCAM Mill擁有多重曲面的粗、精加工，自動清根及去除殘料，25軸的聯(lián)軸加工等多種加工方式，可以將CNC機(jī)床的功能淋漓盡致地發(fā)揮出來。MasterCAM Mill還內(nèi)置了HSM（High-Speed Machining）高速機(jī)械加工模塊，緊跟現(xiàn)代機(jī)械加工技術(shù)發(fā)展潮流。3MasterCAM Lathe（車削） MasterC

3、AM Lathe專門針對CNC車床和CNC車削中心而開發(fā)，具有強(qiáng)大的車削制造能力。在使用了MasterCAM Lathe后會發(fā)現(xiàn)，以前感到棘手的復(fù)雜零件的加工，現(xiàn)在處理起來是如此簡單。MasterCAM Lathe能夠?qū)NC車床和CNC車削中心的加工效率提升至最高，使CNC車床和CNC車削中心產(chǎn)生最大的經(jīng)濟(jì)效益。 MasterCAM Lathe擁有粗車、精車、鉆孔、螺紋、圓弧各種功能，以及各式切削循環(huán)指令，使CNC車床始終在最佳狀態(tài)下工作。實體切削仿真模擬功能能迅速排除加工中出現(xiàn)的失誤。刀具管理器可以快速選擇適合的加工刀具。還有強(qiáng)勁的C軸加工功能，從而使復(fù)雜的編程工作變得非常簡單。4Mast

4、erCAM Art（雕刻） Art是Artistic Relief Technnogy的縮寫，它能根據(jù)簡單的二維藝術(shù)圖形，快速生成復(fù)雜雕刻曲面。這項工作如果使用曲面造型來做，需要數(shù)周的時間才能完成，而現(xiàn)在用MasterCAM Art只需幾分鐘。 另外，使用傳統(tǒng)的曲面造型技術(shù)構(gòu)造三維藝術(shù)模型時非常繁瑣。而使用MasterCAM Art就非常方便了，可以在屏幕上快速地“雕刻”出三維藝術(shù)模型，并隨心所欲地修改它，直至滿意為止。Art還提供了很多可視化工具和實時的圖形編輯手段，如通過設(shè)定尺寸修改模型形狀，或通過非尺寸的參數(shù)輸入來修改形狀等。5MasterCAM Wire（線切割） MasterCAM

5、Wire為編程員提供了一個強(qiáng)大的線切割編程方案，無論多么復(fù)雜的零件都非常容易完成其加工程序的編制。內(nèi)置的齒輪生成功能只需輸入幾個必要的數(shù)據(jù)，就能生成各種標(biāo)準(zhǔn)齒輪，大大減輕了標(biāo)準(zhǔn)零件編程計算的負(fù)擔(dān)。MasterCAM Wire還擁有支持鐳射（Laser）加工機(jī)床功能，及針對4軸上、下面異形零件的線切割加工功能，可以說是數(shù)控線切割加工機(jī)床的最佳編程伙伴。 MasterCAM軟件系統(tǒng)內(nèi)置下列數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器：IGES、Parasolid、SAT（ACISsolids）、DXF、CADL、STL、VDL、VDA和ASCII，還可以直接與其他CAD/CAM系統(tǒng)（如AutoCAD（DWG）、STEP、Catia

6、和Pro-E）進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。它支持多種數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)：（1）輸入parasolid、SAT和inventor文件時，可轉(zhuǎn)為實體、曲面或線架。（2）輸入STEP、Pro-E文件后，可轉(zhuǎn)為實體、曲面或線架。（3）可輸出parasolid和SAT文件。（4）可直接讀取solidworks和solidedge文件和文件管理。（5）SolidsManager可維護(hù)實體的構(gòu)造樹。還能調(diào)整構(gòu)造順序或編輯設(shè)計參數(shù)。（6）實體特征數(shù)據(jù)包括體積、面積和重心位置。（7）自動生成實體的多視圖。（8）可標(biāo)注尺寸。 使用MasterCAM X進(jìn)行刀具路徑及加工程序生成的基本步驟如下： 圖形的產(chǎn)生（根據(jù)加工圖紙繪制出二維或三

7、維圖形、掃描后的數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯得到的圖形、其他的文檔交換格式得到的圖形）選擇合適的加工方式編輯加工工藝與選用切削用量（共同參數(shù)與特定參數(shù)）生成刀具路徑（NCI文件）刀具路徑模擬NC程序的生成傳給CNC機(jī)床進(jìn)行加工。CAD即計算機(jī)輔助設(shè)計計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD-Computer Aided Design) 利用計算機(jī)及其圖形設(shè)備幫助設(shè)計人員進(jìn)行設(shè)計工作 。簡稱cad。 在工程和產(chǎn)品設(shè)計中，計算機(jī)可以幫助設(shè)計人員擔(dān)負(fù)計算、信息存儲和制圖等項工作。在設(shè)計中通常要用計算機(jī)對不同方案進(jìn)行大量的計算、分析和比較，以決定最優(yōu)方案；各種設(shè)計信息，不論是數(shù)字的、文字的或圖形的，都能存放在計算機(jī)的內(nèi)存或外存里，并能

8、快速地檢索；設(shè)計人員通常用草圖開始設(shè)計，將草圖變?yōu)楣ぷ鲌D的繁重工作可以交給計算機(jī)完成；由計算機(jī)自動產(chǎn)生的設(shè)計結(jié)果，可以快速作出圖形顯示出來，使設(shè)計人員及時對設(shè)計作出判斷和修改；利用計算機(jī)可以進(jìn)行與圖形的編輯、放大、縮小、平移和旋轉(zhuǎn)等有關(guān)的圖形數(shù)據(jù)加工工作。CAD CAD 能夠減輕設(shè)計人員的勞動，縮短設(shè)計周期和提能夠減輕設(shè)計人員的勞動，縮短設(shè)計周期和提高設(shè)計質(zhì)量高設(shè)計質(zhì)量。（1）提供了豐富的作圖功能，操作方便（2）作圖的精度高。（3）具有強(qiáng)大的圖形編輯功能，可對現(xiàn)有的圖形進(jìn)行編輯。 (4) 可方便地進(jìn)行圖形輸出，圖形的保管查看非常方便。機(jī)械設(shè)計類:設(shè)計機(jī)械產(chǎn)品,開發(fā)某些產(chǎn)品的CAD土木建筑類:設(shè)

9、計房屋的CAD電子類:設(shè)計集成電路,印刷電路板藝術(shù)類:制作動畫片,藝術(shù)造型等商業(yè)類:服裝設(shè)計,商標(biāo)設(shè)計其他類:軍事、運輸、城市規(guī)劃CA建筑圖例圓柱體矩形陣列五排五列二層縱、橫向圓柱體切割 在早期，工程師采用手工繪圖。他們用草圖表達(dá)設(shè)計思在早期，工程師采用手工繪圖。他們用草圖表達(dá)設(shè)計思想，手法不一。后來逐漸規(guī)范化，形成了一整套規(guī)則，具想，手法不一。后來逐漸規(guī)范化，形成了一整套規(guī)則，具有一定的制圖標(biāo)準(zhǔn)，從而使工程制圖標(biāo)準(zhǔn)化。但由于項目有一定的制圖標(biāo)準(zhǔn)，從而使工程制圖標(biāo)準(zhǔn)化。但由于項目的多樣性、多變性，使得手工繪圖周期長、效率低、重復(fù)的多樣性、多變性，使得手工繪圖周期長、效率低、重復(fù)勞動多，從而阻礙

10、了建設(shè)的發(fā)展。勞動多，從而阻礙了建設(shè)的發(fā)展。隨著計算機(jī)的迅猛發(fā)展，工程界的迫切需要，計算機(jī)輔助繪圖(Computer Aided Drafting)應(yīng)運而生CADCAD(Computer Aided Drafting)誕生于60年代，是美國麻省理工大學(xué)提出了交互式圖形學(xué)的研究計劃，由于當(dāng)時硬件設(shè)施的昂貴，只有美國通用汽車公司和美國波音航空公司使用自行開發(fā)的交互式繪圖系統(tǒng)。 70年代，小型計算機(jī)費用下降，美國工業(yè)界才開始廣泛使用交互式繪圖系統(tǒng)。 80年代，由于PC機(jī)的應(yīng)用，CAD得以迅速發(fā)展，出現(xiàn)了專門從事CAD系統(tǒng)開發(fā)的公司。當(dāng)時VersaCAD是專業(yè)的CAD制作公司，所開發(fā)的CAD軟件功能強(qiáng)

11、大，但由于其價格昂貴，故不能普遍應(yīng)用。而當(dāng)時的Autodesk公司是一個僅有員工數(shù)人的小公司，其開發(fā)的CAD系統(tǒng)雖然功能有限，但因其可免費拷貝，故在社會得以廣泛應(yīng)用。同時，由于該系統(tǒng)的開放性。因此，該CAD軟件升級迅速。通常以具有圖形功能的交互計算機(jī)系統(tǒng)計算機(jī)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，主要設(shè)備有：計算機(jī)主機(jī)，圖形顯示終端，圖形輸入板，繪圖儀，掃描儀，打印機(jī)，磁帶機(jī)，以及各類軟件。交互圖形系統(tǒng)對CAD尤為重要。圖形輸入設(shè)備的一般作用是把平面上點的坐標(biāo)送入計算機(jī)。常見的輸入設(shè)備有鍵盤、光筆、觸摸屏、操縱桿、跟蹤球、鼠標(biāo)器、圖形輸入板和數(shù)字化儀。圖形輸出設(shè)備分為軟拷貝和硬拷貝兩大類CADCAD(Computer

12、Aided Design）誕生于二十世紀(jì)60年代，是美國麻省理工大學(xué)提出了交互式圖形學(xué)的研究計劃，由于當(dāng)時硬件設(shè)施的昂貴，只有美國通用汽車公司和美國波音航空公司使用自行開發(fā)的交互式繪圖系統(tǒng)。二十世紀(jì)70年代，小型計算機(jī)費用下降，美國工業(yè)界才開1始廣泛使用交互式繪圖系統(tǒng)。 1. AutoCADV(ersion)1.0：1982.11正式出版，容量為一張360Kb的軟盤，無菜單，命令需要背，其執(zhí)行方式類似DOS命令。 2. AutoCAD V1.2：1983.4出版,具備尺寸標(biāo)注功能。 3. AutoCADV1.3：1983.8,具備文字對齊及顏色定義功能,圖形輸出功能。 4. AutoCADV1

13、.4：1983.10,圖形編輯功能加強(qiáng)。 5. AutoCADV2.0：1984.10,圖形繪制及編輯功能增加,如:MSLIDE VSLIDE DXFIN DXFOUT VIEW SCRIPT等等.至此,在美國許多工廠和學(xué)校都有AutoCAD拷貝。 6. AutoCADV2.17- V2.18：1985年出版,出現(xiàn)了Screen Menu,命令不需要背,Autolisp初具雛形,二張360K軟盤。 7. AutoCADV2.5：1986.7, Autolisp有了系統(tǒng)化語法,使用者可改進(jìn)和推廣,出現(xiàn)了第三開發(fā)商的新興行業(yè),五張360K軟盤。 軟拷貝設(shè)備指各種圖形顯示設(shè)備，是人機(jī)交互必不可少的。

14、硬拷貝設(shè)備常用作圖形顯示的附屬設(shè)備，它把屏幕上的圖像復(fù)印出來，以便保存。常用的圖形顯示有三種：有向束顯示、存儲管顯示和光柵掃描顯示除計算機(jī)本身的軟件如操作系統(tǒng)、編譯程序外，CAD主要使用交互式圖形顯示軟件、cad應(yīng)用軟件和數(shù)據(jù)管理軟件3類軟件。交互技術(shù)圖形變換技術(shù)曲面造型和實體造型技術(shù)在計算機(jī)輔助設(shè)計中，交互技術(shù)是必不可少的。交互式cad系統(tǒng)， 指用戶在使用計算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計時，人和機(jī)器可以及時地交換信息。采用交互式系統(tǒng)，人們可以邊構(gòu)思 、邊打樣、邊修改，隨時可從圖形終端屏幕上看到每一步操作的顯示結(jié)果，非常直觀。流行的二維軟件是AutoCAD，實用的三維軟件是UG、Pro/Engineer、U

15、nigraphics NX、Vectordraw等集二維、三維、CAD/CAM于一體的眾多國外軟件，是強(qiáng)大的圖形引擎庫，程序員可用于其應(yīng)用程序的可視化，通過所提供的功能可以創(chuàng)建、編輯、管理、導(dǎo)出和導(dǎo)入以及打印2D和3D圖形和圖形文件。但浩辰、中望、CAXA等比較符合中國人思維的國產(chǎn)CAD/CAM也在逐漸崛起，占據(jù)了一定的市場份額，浩辰、中望更是走向了國際市場。常用的CAD軟件，也就是所謂的三維制圖軟件，較二維的圖紙和二維的繪圖軟件（比如AutoCAD4）而言，三維CAD軟件能夠更加直觀、準(zhǔn)確地反映實體和特征。對于專業(yè)企業(yè)，因為繪制目標(biāo)不同，還常存在有多種CAD系統(tǒng)并行的局面，那么就需要配置統(tǒng)一

16、的、具備跨平臺能力的零部件數(shù)據(jù)資源庫，將標(biāo)準(zhǔn)件庫和外購件庫內(nèi)的模型數(shù)據(jù)以中間格式（比如通用的有IGS、STEP等）導(dǎo)出到三維構(gòu)型系統(tǒng)當(dāng)中去，如主流的AutodeskInventorSolidWorks,CATIA,SolidEdge,Pro/E,AutoCAD,UG NX,Onespace等。航天航空領(lǐng)域使用較多的為Pro/E，飛機(jī)和汽車等復(fù)雜產(chǎn)品制造領(lǐng)域則使用Catia居多，而在中小企業(yè)使用Solidworks較多。在歐美和日本的PLM用戶中，基于互聯(lián)網(wǎng)的PLM零部件數(shù)據(jù)資源平臺LinkAble PARTcommunity（簡稱PCOM）的知名度一點都不亞于今天我們所熟知的BLOG和SNS這

17、樣的網(wǎng)絡(luò)平臺。AUTOCADAUTOCAD的系統(tǒng)功能系統(tǒng)功能系統(tǒng)功能(1)設(shè)計組件重用(Reuse of design components) (2)簡易的設(shè)計修改和版本控制功能(Ease of design modification and versioning) (3)設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)組件的自動產(chǎn)生(Automatic generation of standard components of the design) (4)設(shè)計是否滿足要求和實際規(guī)則的檢驗(Validation/verification of designs against specifications and design ru

18、les) (5)無需建立物理原型的設(shè)計模擬(Simulation of designs without building a physical prototype) (6)裝配件(一堆零件或者其它裝配件)的自動設(shè)計 (7)工程文檔的輸出，例如制造圖紙，材料明細(xì)表(Bill of Materials) (8)設(shè)計到生產(chǎn)設(shè)備的直接輸出 (9)到快速原型或快速制造工業(yè)原型的機(jī)器的直接輸出平面繪圖平面繪圖 能以多種方式創(chuàng)建直線、圓、橢圓、多邊形、樣條曲線等基本圖形對象。 繪圖輔助工具繪圖輔助工具 AutoCAD提供了正交、對象捕捉、極軸追蹤、捕捉追蹤等 AutoCAD的操作界面繪圖輔助工具。正交功能使用戶可以很方便地繪制水平、豎直直線，對象捕捉可 幫助拾取幾何對象上的特殊點，而追蹤功能使畫斜線及沿不同方向定位點變得更加容易。 編輯圖形編輯圖形 AutoCAD具有強(qiáng)大的編輯功能，可以移動、復(fù)制、旋轉(zhuǎn)、陣列、拉伸、延長、修剪、縮放對象等。 標(biāo)注尺寸標(biāo)注尺寸 可以創(chuàng)建多種類型尺寸，標(biāo)注外觀可以自行設(shè)定。 書寫文字書寫文字 能輕易在圖形