计算机辅助设计(Computer Aided Design)和计算机辅助制造(Computer Aided Manufacturing)，常用CAD/CAM表示，是指产品设计和制造技术人员在计算机系统的支持下，根据产品设计和制造流程进行设计与制造的一项技术，也是人类智慧与系统中的硬件和软件功能的巧妙结合。它可以使远非单纯人脑所能承担的设计和制造任务当作日常工作处理，其处理能力和复杂程度，将随着一代又一代新的计算机硬件和软件的出现而不断提高。

　　CAD/CAM技术是近20～30年中迅速发展起来的一门新兴的综合性计算机应用系统技术。20世纪40年代出现第一台计算机，50年代出现第一台数控机床，60年代出现交互式图像显示设备、定义自由曲面的方法和力学计算的有限元法，70年代出现的工作站(Workstation)和造型技术(Wireframe Modeling,Solid Modeling,Surface Modeling)、数据库技术、专家系统，80年代出现智能机器人技术，CAD/CAM历经形成、发展、提高和集成各个阶段。市场环境(企业竞争，产品市场寿命短)、设计环境(开发新产品的成功率要高而设计周期短)、制造环境(多品种、小批量和高质量)的变化是CAD/CAM技术发展的动力。今天CAD/CAM已渗透到工程技术和人类生活的几乎所有领域，并日益向纵深发展。迄今为止，在计算机技术的应用领域中，CAD/CAM的覆盖率可达60%。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

　　CAD/CAM技术主要服务于机械、电子、宇航、建筑、轻纺、管道敷设等产品的总体设计、外形设计、结构设计、优化设计、运动机构的模拟设计、有限元分析的前后置处理、物体质量特性计算、工艺过程设计、数控加工、检验测量等环节，它涉及计算机科学、计算数学、计算几何、计算机图形学、数据结构、数据库、数控技术、软件工程、仿真技术、机器人学、人工智能等新的学科领域。 本文来自www.eadianqi.com

　　CAD/CAM技术具有高智力、知识密集、更新速度快、综合性强、效益高、初始投入大等特点，是世界各国竞相大量投资的高技术——计算机集成制造系统CIMS(Computer Integrated Manufacturing System)的核心技术基础之一。CAD/CAM技术的发展，不仅深刻地改变了人们能够借以设计和制造各种产品的常规方式，而且影响到企业的管理和商业对策。因此，任何一个企业和研究机构要想保持设计和制造中的竞争能力，就必须努力研究、开发或使用CAD/CAM技术。 本文来自www.eadianqi.com

图1　市场、设计、制造的相互关系

　　设计、制造和市场被看做是从设计思想形成到交付产品的生产过程中三个不可分割的组成部分(图1)。市场把产品的需求信息提供给设计部门，设计部门将产品的定义数据和各种参数传送到制造部门，制造部门中的计划职能单位将产品的定义数据(例如几何数据、加工信息等)转换成工艺定义数据和有关产品制造的说明，然后将这些信息传送到工厂的加工现场，工厂据此进行生产。以计算机为基础的计划工作和管理工作，直接制订出进度计划并监视制造过程和控制产品质量。

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　　我国研究CAD/CAM技术始于航空工业。1965年应用多点加载的弹性梁理论设计了拟合翼型曲线的力学样条算法和机翼外形计算程序，同时以美国的APTⅡ为蓝本研制了具有212坐标功能的PCL数控加工自动编程系统SKC—1。在此基础上，以后又发展了SKC—2，SKC—3和CAM251数控加工绘图语言，功能从212坐标扩大到3，4，5坐标。与此同时，在TQ—16机上发展了若干种拟合飞机外形的曲线、曲面处理系统，在数学方法上使用了y=f(x)形式的小挠度样条、孔斯(Coons)参数曲面、可以准确表示二次曲线的有理参数三次样条、非均匀B样条等，并相继研制了SKHT、AD80、飞龙79、飞龙81等数控绘图系统。

　　除航空工业外，我国的造船工业也是发展CAD/CAM技术卓有成效的行业。这主要表现在船体的数学放样、线型光顺、绘图以及火焰切割语言、数据库配置、集成化系统的设计等方面都有很多创造。

　　进入20世纪80年代中期，CAD/CAM技术已在我国机械、电子、建筑、宇航、轻纺等行业得到了迅速发展。到目前为止，已经引进了近千套大、中、小型机和超级微机的CAD硬件系统、I—DEAS，ProE,UG，CADAM，CATIA，CALMA，MEDUSA，TIPS，GEOMOD，EUCLID等商用CAD软件系统以及ADAN，ANSYS，NASTRAN等有限元分析软件系统。但是，硬件利用率较低，软件的应用和二次开发进展缓慢。