CAD против CAE против CAM:в чем разница?

Что такое CAD? Что такое CAE? Что такое CAM? Что это за программное обеспечение и чем они отличаются друг от друга? Первое, что нужно знать обо всех трех этих системах, - это первые две буквы в каждой аббревиатуре. «CA» расшифровывается как Computer-Aided, что означает, что все три системы созданы, чтобы помочь пользователю быстрее достичь своей цели за счет использования мощности компьютеров для обработки. Последняя буква для САПР - это дизайн, для CAE - проектирование, а для CAM - производство. Это программы для проектирования и производства. У каждого своя цель. В статье будет подробно рассмотрено все три системы, их использование и их общая цель.

---

Обзор систем автоматизированного проектирования

Программа САПР - это компьютерная технология, которая проектирует продукт и документирует этап проектирования технологического процесса. САПР может облегчить производственный процесс, передавая подробные схемы материалов, процессов, допусков и размеров продукта. Его можно использовать для создания двухмерных или трехмерных диаграмм, которые затем можно поворачивать для просмотра под любым углом, даже если смотреть изнутри наружу.
Компьютерное проектирование - это использование компьютерных систем для помощи в создании, модификации и оптимизации дизайна. Это часто считается инженерной программой.

Попробуйте лучший в мире инструмент E-CAE E3.series с курсами технического обучения СЕЙЧАС!

Нажмите на баннер ниже:

Современные программы САПР могут улучшить следующее:

1. Повышение производительности труда инженера
2. Повышение качества дизайна
3. Улучшение взаимодействия с помощью документации
4. Создать базу данных для производства

Выходные данные САПР часто представлены в виде электронных файлов для печати, обработки или других производственных операций.

Современные программы САПР для механического проектирования используют либо векторную графику для объектов, либо могут создавать растровую графику, показывающую общий вид объектов дизайна.

Однако инженерные программы требуют большего, чем просто формы. Как и при составлении чертежей вручную или в технических и инженерных чертежах, выходные данные программ САПР должны передавать информацию, такую ​​как материалы, процессы, размеры и допуски, в соответствии с соглашениями для конкретных приложений.
САПР - важное промышленное искусство, широко используемое во многих приложениях, включая автомобилестроение, судостроение и аэрокосмическую промышленность, архитектуру, протезирование и многое другое. CAD также широко используется для создания компьютерной анимации для спецэффектов в фильмах, рекламе и технических руководствах, часто называемых DCC (создание цифрового контента). САПР является основной движущей силой исследований в области вычислительной геометрии, компьютерной графики и дискретной геометрии.

Использование современных программ САПР

Компьютерное проектирование - это один из многих инструментов, используемых инженерами и дизайнерами, и используется по-разному в зависимости от профессии пользователя и типа программного обеспечения, о котором идет речь. CAD является частью всей деятельности по разработке цифровых продуктов (DPD) в рамках процессов управления жизненным циклом продукта (PLM), и поэтому программы CAD используются вместе с другими инструментами, которые являются либо интегрированными модулями, либо автономными продуктами, такими как как:

1. Компьютерная инженерия (CAE)
2. Автоматизированное производство (CAM)
3. Фотореалистичная визуализация
4. Управление документами и контроль версий с использованием управления данными о продуктах (PDM)

Было доказано, что САПР полезен и для инженеров благодаря четырем свойствам, а именно:

1. История
2. Возможности
3. Параметризация
4. Ограничения высокого уровня

Историю строительства можно использовать для анализа личных характеристик модели и работы над отдельными объектами, а не над всей моделью. Параметры и ограничения могут использоваться для определения размера, формы и других свойств различных элементов моделирования.

Кто использует компьютерный дизайн

Вот краткий список людей, которые, скорее всего, будут использовать CAD в своей работе.

• Архитектура
• Инженеры-строители
• Инженеры-электрики
• Менеджер по эксплуатации
• Дизайнеры интерьеров
• Инженеры-механики
• Инженеры-конструкторы
• Геодезисты
• Инженеры-технологи
• Инженеры-акустики
• Инженеры противопожарной защиты
• Дизайнеры общественного питания

Этот список можно продолжать и продолжать. Компьютерный дизайн используется во многих отраслях, включая авиакосмическую, автомобильную, текстильную, электронную и многое другое. Компьютерное проектирование позволяет компаниям исследовать смоделированные идеи до того, как будет реализовано физическое прототипирование. Инженеры используют в основном инженерные программы.

Обзор систем автоматизированного проектирования

Широкое использование компьютерного программного обеспечения для помощи в задачах инженерного анализа. Программное обеспечение для проектирования включает в себя анализ методом конечных элементов (FEA), вычислительную гидродинамику (CFD), многотельную динамику (MDB) и оптимизацию.
Инженерные программы, разработанные для поддержки этой деятельности, считаются инструментами CAE. Инструменты CAE используются, например, для анализа надежности и производительности компонентов и сборок. Этот термин включает моделирование, проверку и оптимизацию продуктов и производственных инструментов. В будущем системы CAE станут основными поставщиками информации, которая поможет командам разработчиков при принятии решений.

Узловая сеть автоматизированного проектирования

Что касается информационных сетей, системы CAE индивидуально рассматриваются как один узел в общей информационной сети, и каждый узел может взаимодействовать с другим узлом в сети. Эти узлы играют роль в методе конечных элементов, который использует существующую геометрию модели для построения узловой сети через всю модель, которая затем используется для определения того, как модель будет работать, на основе ввода параметров, которые будет испытывать фактическая деталь, в в реальном мире. В машиностроении для моделирования CAE обычно используются следующие параметры:

1. Температура
2. Давление
3. Взаимодействие компонентов
4. Применяемые силы

Большинство параметров, используемых для моделирования, основаны на среде и взаимодействиях, которые модель будет испытывать во время работы. Они вводятся в программное обеспечение CAE, чтобы увидеть, может ли деталь теоретически справиться с конструктивными ограничениями.

Системы CAE могут оказывать поддержку предприятиям. Это достигается за счет использования эталонных архитектур и их способности размещать информационные представления о бизнес-процессах. Эталонная архитектура - это основа информационной модели, особенно моделей продукции и производства.

Включены области CAE:

1. Анализ напряжений в сборке компонентов с использованием FEA
2. Тепловой анализ и анализ потока жидкости с использованием CFD
3. Многотельная динамика (MBD) и кинематика
4. Инструменты анализа для моделирования производственных процессов
5. Оптимизация технологической документации
6. Оптимизация разработки продукта
7. Умная проверка несоответствия
8. Анализ безопасности сборок
   

Как правило, любые задачи автоматизированного проектирования состоят из трех этапов:

1. Предварительная обработка:определение модели и применяемых факторов окружающей среды.
2. Решение для анализа
3. Постобработка результатов

К инженерным программам относятся, например, Abaqus, Ansys, MSC Adams Car и многие другие. Современные программы САПР экспортируют модели в инженерные программы для анализа виртуальных прототипов.

Попробуйте лучший в мире инструмент E-CAE E3.series с курсами технического обучения СЕЙЧАС!

Нажмите на баннер ниже:

Компьютерное производство

Автоматизированное производство - это использование компьютерного программного обеспечения для управления станками и сопутствующим оборудованием в производственном процессе. Технически это не считается системой для инженерного программного обеспечения, а скорее для машиниста со стороны производства. Но инженеры часто сталкиваются с этим. CAM может также относиться к использованию компьютера для помощи во всех операциях производственного предприятия, включая планирование, управление, транспортировку и хранение. Его основная цель - ускорить производственный процесс, а также компоненты и инструменты с более точными размерами и однородностью материала. CAM - это последующий автоматизированный процесс после компьютерного проектирования (CAD), а иногда и после компьютерного проектирования (CAE), поскольку модель, созданная в CAD и проверенная в CAE, может быть введена в программное обеспечение CAM, которое управляет станком.

Автоматизированная производственная трассировка стана

CAM используется для машин с числовым программным управлением

Компьютерное производство - это программный код, стоящий за машинами, которые производят продукцию. Машины с ЧПУ - это устройства, которые используют код CAM для производства продуктов. Станки с ЧПУ включают:

• Миллс
• Токарные станки
• Граверы
• Шлифовальные машины
• Сварщики
• Производство электрических разрядов

Все, что от оператора потребуется сделать на обычных станках, можно программировать на станках с ЧПУ. CAM предоставляет пошаговые инструкции, которым будут следовать станки для завершения производства продукта. До появления CAM машинисту приходилось вручную вводить код перед реализацией программы. Этот ручной ввод может быть трудоемким из-за сложности конечного продукта. CAM упростил это за счет включения интеллектуального программного обеспечения для разработки кода на основе платформы GUI (графический интерфейс пользователя). Это упростило создание производственного кода с помощью простого нажатия кнопки на желаемом процессе и генерации кода для станка с ЧПУ.

---

Как CAD, CAE и CAM работают вместе

Современная программа CAD необходима для использования производственного программного обеспечения CAM или инженерного программного обеспечения CAE. Поскольку обе системы требуют модели для выполнения анализа или производства. CAE требует, чтобы геометрическая модель определяла интегрированную узловую сеть, которая будет использоваться для анализа. CAM требует, чтобы геометрия детали определяла маршруты и разрезы станка. Оба требуют САПР, но САПР можно использовать как автономную систему для создания виртуальных моделей. CAD является основой CAM или CAE и необходим для их правильного функционирования. Каждое программное обеспечение представляет собой мощные инструменты для инженеров и машинистов, которые упрощают и повышают эффективность повседневной работы, а их правильное использование принесет оптимальную пользу отдельным лицам и компаниям, которые их используют.

Вы когда-нибудь использовали какую-либо из этих программных платформ? Если да, объясните, облегчили ли они жизнь, используя их, или нет?

---

---