CAD⼀CAM技术的发展现状及趋势

CAD用得比较广，CAM用在模具方面跟机械方面比较多。一般来说CAD是用来搞设计的，CAM是用来搞模具制造的。

CAD简洁，专业，最好能够吸取电子图版的部分人性化的功能

CAD/CAM是计算机辅助设计与制造(Computer Aided Design and ComputerAided Manufacturing)的英文缩写，是一项利用计算机软、硬件协助人完成产品的设计与制造的技术。
CAD可简单定义为使用计算机系统来辅助完成一项设计，包括图形的建立、修改、分析、优化，使计算机可辅助完成产品的全部设计过程，最后输出满意的设计结果和产品的设计图纸。最初的CAD只是指计算机绘图，现在它正向着产品方案决策、可靠性设计、集成工程分析、智能设计系统等多学科综合应用方向发展。广义的CAD功能包括:几何建模、工程分析、模拟仿真、自动绘图等四大类。
CAM是计算机辅助制造，输入信息是零件的工艺路线和工序内容，输出的信息则是刀具加工时的刀位点运动轨迹和数控程序。
狭义的CAM是指从零件图纸到产生数控加工程序的全过程，即计算机辅助数控加工程序编制，包括刀具轨迹规划、刀位文件生成、刀具轨迹仿真以及NC代码生成等。输入信息是零件的几何信息、加工工艺路线和工序内容，输出信息是刀具的运动轨迹即刀位文件和数控/机代码(NC Code)。其中，主要任务是计算加工走刀中的刀位点(cutter location point，简称CL点)，多轴加工中还要给出刀轴矢量，经后置处理生成NC代码。
广义的CAM是指工程技术人员在计算机组成的系统中以计算机为辅助工具，完成从准备到产品制造整个过程的活动，包括工艺过程设计、工装设计、NC自动编程、生产作业计划、生产控制、质量控制等。CAM技术最初的含义是指数控机床的应用，逐步发展到今天的计算机辅助制造。
CAD/CAM技术产生于20世纪50年代末、60年代初，高速发展于20世纪80至90年代。它是一个发展中的概念，它随着计算机在设计中应用的扩大而变化，CAD/CAM系统的发展经历了三代[11]。
第一代是60年代中期的CAD/CAM软件。1962年MIT的Ivan Sutherland的硕士论文“交互式图形系统Sketchpad”的出现标志CAD技术的开始。这个时期的CAD/CAM系统就以交互式图形技术为基础，在二维绘图方面占据优势，解决了简单的数控加工。例如美国通用公司针对汽车车身和外形开发的CAD-1系统；美国IBM公司研制的SMS SLT/MTS设计自动化系统；在自动编程方面，在麻省理工学院帮助协作下，美国航空空间协会(AIA)，相继开发了APT, APTII,TIII系统。这一时期的CAD/CAM系统仅以二维绘图为主，无法实现曲面处理，且整套系统规模庞大、整体价格十分昂贵。
第二代是70年代的CAD/CAM系统。这一时期CAD/CAM技术日趋成熟，此时的CAD/CAM系统以小型计算机为主流，和第一代相比，第二代CAD/CAM技术可实现二、三维绘图和数控加工；其主要缺点就是不能实现系统的真正集成、数据管理功能缺乏，信息获取限制比较大，三维造型技术处于刚刚起步阶段。
第三代是70年代中后期CAD/CAM系统。在这个时期工作站的出现使CAD/CAM技术产生了飞跃发展，此时的CAD/CAM系统，响应速度超决，产品数据管理功能与第二代相比有很大进步，缺点是在产品建模、数据交换和实用智能化的CAPP技术方面仍旧处于初级阶段。
随着计算机性价比的提高，CAD/CAM技术依托PC机为主机，快速朝着智能化、标准化、集成化的方向发展。如今，大批功能强大的CAD/CAM软件已经出现，如美国EDS公司的UG软件、法国公司Matra的Euclid及Strim软件、美国CV公司的CADDSS软件及美国SDRC公司的I-DEAS软件以色列的Cimatron、英国Power mill等，国内南京航空航天大学开发的SuperMan;北航海尔公司开发的CAXA制造工程师、广州红地技术有限公司开发的金银花OMEGA、华中科技大学天喻软件公司开发的InteCAM等，都具有曲面造型与数控加工模块，这些软件在复杂曲面数控编程与加工方面都有十分强大的功能，并且越来发展越快，有的在五轴及其以上的数控加工方面都做的很好，配备标准的图形数据交换接口，实现了在一定程度上数据库的共享〔12〕。
其中美国的UG NX软件是集CAD/CAM/CAE于一体的三维参数化设计软件，在汽车、交通、航空航天、生活用品、机械电子工程等领域得到了大规模的应用。UG软件采用复合建模技术，在曲面造型、数控加工方面都是强项，适于于复杂的曲面设计，在数控加工市场中具有良好的口碑，占有大量的市场，尤其是在高端的多轴精密加工市场中占有领先地位。
该软件不仅具有强大的实体造型、曲面造型、虚拟装配和产生工程图等设计功能；而且，在设计过程中可进行有限元分析、机构运动分析、动力学分析和仿真模拟，提高设计的可靠性；同时，可用建立的三维模型直接生成数控代码，用于产品的加工，其后处理程序支持多种类型数控机床。另外它所提供的二次开发语言UG/OPen GRIP，UG/open API简单易学，实现功能多，便于用户开发专用CAD系统。具体来说，该软件具有以下特点：
l）具有统一的数据库，真正实现了CAD/CAE/CAM等各模块之间的无数据交换的自由切换，可实施并行工程。
2）采用复合建模技术，可将实体建模、曲面建模、线框建模、显示几何建模与参数化建模融为一体。
3）用基于特征（如孔、凸台、型胶、槽沟、倒角等）的建模和编辑方法作为实体造型基础，形象直观，类似于工程师传统的设计办法，并能用参数驱动。
4）曲面设计采用非均匀有理B样条作基础，可用多种方法生成复杂的曲面，特别适合于汽车外形设计、汽轮机叶片设计等复杂曲面造型。
5）出图功能强，可十分方便地从三维实体模型直接生成二维工程图。能按ISO标准和国标标注尺寸、形位公差和汉字说明等。并能直接对实体做旋转剖、阶梯剖和轴测图挖切生成各种剖视图，增强了绘制工程图的实用性。
6）以Parasolid为实体建模核心，实体造型功能处于领先地位。目前著名CAD/CAE/CAM软件均以此作为实体造型基础。
7）提供了界面良好的二次开发工具GRIP（GRAPHICAL INTERACTIVE PROGRAMING）和UFUNC（USER FUNCTION），并能通过高级语言接口，使UG的图形功能与高级语言的计算功能紧密结合起来。
8）具有良好的用户介面，绝大多数功能都可通过图标实现；进行对象操作时，具有自动推理功能；同时，在每个操作步骤中，都有相应的提示信息，便于用户做出正确的选择。