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第四節 CAD/CAPP/CAM集成技術 一、CAD/CAPP/CAM集成技術意義 21世紀，高科技迅猛發展並廣泛應用，高科技之一的先進製造技術已成爲當前製造業發展的重要技術保證。 CAD／CAPP/CAM集成技術是先進製造技術的核心基礎，它的發展與應用已成爲一個國家科技進步和工業現代化的重要標誌。 全球市場日趨一體化，市場競爭激烈、産品更新換代快速、産品性能價格比越來越高，促使世界上許多國家和企業都把發展CAD／CAM技術確定爲本國製造業的發展戰略，制定了很多計劃，藉以推動CAD／CAM集成技術的開發與應用。 目前CAD／CAM集成技術已成爲我國製造工業的熱點 二、 CAD/CAPP/CAM集成技術産生背景、過程 20世紀60年代開始，CAD和CAM技術各自獨立地發展，國內外先後開發了一批性能優良相互獨立的商品化CAD、CAPP和CAM系統。他們分別在産品設計自動化、工藝過程設計自動化和數控編程自動化方面起到重要作用。這些系統提高了企業生産效率，縮短了産品設計與製造周期，比過去更快地更新自己的産品和回應市場的需求。 “孤島”之間的資訊傳輸手段的不適應問題 未經集成的CAD、CAPP、CAM系統， 即“孤島”之間的資訊傳輸依賴工程圖樣和工藝規程等有關技術文檔， 由手工將這些文檔通過鍵盤輸入各個“孤島”的電腦。 採用人工傳遞資訊方法，“孤島”之間的資訊傳遞效率較低，因數據量不能過多，而造成資訊不完整，准 確度差，無法進行即時控制，存在著不少的缺點和不足。 對策: 借助於電腦來輔助企業生産的全過程，包括産品的設計，並將有關産品資訊存放於資料庫中； 使産品資訊成爲製造産品的重要依據，如 1）用來制訂工藝規程和生産作業計劃； 2 ) 組織各項製造活動，包括及時備料和物料的採購，及時向機床提供毛坯和所需的工夾量具； 3）同時，編制完成零件加工用的數控程式，並傳輸給加工機床； 4）加工和裝配時，即時檢測出加工、裝配和物料搬運中的有關資料，並反饋給電腦系統，進行監控和工 藝過程的自動校正。 上述過程就是所謂的CAD／CAM集成系統 在此系統支援下，CAD、CAPP、CAM之間的資料和資訊能夠自動傳遞和轉換，保證了系統內資訊暢通無阻， 使各個子系統協調高效地運行。 三、 CAD/CAM系統的組成 1.基本結構 CAD/CAM系統基本上由硬體系統和軟體系統兩部分組成: 2.硬體配置 見下圖 3.軟體配置 見下圖 (1)系統軟體 作用及種類------用於實現電腦系統的管理、控制、調度、監視和服務等功能。是應用軟體的開發環境，有作業系統、程式設計語言處理系統、服務性程式等 目的------與電腦硬體直接聯繫，提供用戶方便，擴充用戶電腦功能，合理調度電腦硬體資源、提高電腦的使用效率。 (2)管理軟體 作用------負責CAD／CAM系統中生成的各類資料的組織和管理。 種類------通常採用資料庫管理系統進行管理。 地位------是CAD／CAM軟體系統的核心。 (3)支撐軟體 是CAD／CAM的基礎軟體，它包括工程繪圖、三維實體造型、曲面造型、有限元分析、數控編程、系統運行 學與動力學類比分析等方面的軟體，它是以系統軟體爲基礎，用於開發CAD／CAM應用軟體所必須的通用軟體。目前市場上出售的大部分軟體是支撐軟體。 (4)應用軟體 含義： 用戶爲解決某種應用問題而編制的一些程式。 軟體應用範圍： 軟體爲各個領域專用。 軟體發展： 一般由用戶或用戶與研究機構在系統軟體與支撐軟體的基礎上聯合開發。 4. CAD/CAM系統流程 見下圖（課本P92圖4-1） 四、CAD／CAM系統的集成 1.傳統的設計與製造過程 傳統的産品設計與製造過程如下圖所示。 由圖可見： 設計過程從概念設計到設計結果都可用電腦實現，構成CAD過程。 製造過程從工藝過程設計開始，包括工序規劃、刀具計劃、材料計劃，到加工編程、進行加工、檢驗及裝配，各環節同樣也可用電腦實現，即應用電腦輔助工藝規程設計(CAPP)軟體和數控編程(NCP)軟體。 2.CAD／CAM系統集成的概念 CAD／CAM系統集成資訊背景定義： 指設計與製造過程中CAD、CAPP和NCP三個主要環節的軟體集成，有時也叫CAD／CAPP／CAM集成。 CAM的廣義概念： CAM應包括從工藝過程設計、夾具設計，到加工、在線檢測、加工過程中的故障診斷、裝配以及車間生産 計劃調度等製造過程的全部環節。 CAD／CAM的系統集成具體定義： 是把CAD、CAE、CAPP、NCP，以至PPC(生