CAD و CAM – ویژگی‌ها و تفاوت‌ها

توسعه فناوری CAD و CAM حاصل دهه‌ها کار و تلاش افراد زیادی تحت اتوماسیون تولید است. این فناوری هدف کسانی است که از فناوری برای خلق آینده و افزایش خروجی استفاده می‌کنند، از جمله نوآوران، مخترعان، ریاضیدانان و ماشین‌کاران. نمونه‌های اولیه، کالاهای نهایی و تیراژ تولید محصولات با استفاده از نرم‌افزارهای CAD و CAM طراحی و تولید می‌شوند.

طراحی به کمک کامپیوتر (CAD)

طراحی به کمک کامپیوتر [به انگلیسی: CAD مخفف عبارت Computer-Aided Design] استفاده از رایانه برای طراحی مدل‌های محصولات فیزیکی است. CAD به نرم‌افزارهایی اطلاق می‌شود که برای طراحی، مدل‌سازی و شبیه‌سازی قطعات، سازه‌ها و محصولات استفاده می‌شوند. این نرم‌افزارها به کاربران کمک می‌کنند تا طرح‌های دو بعدی و سه بعدی دقیق با جزئیات کامل ایجاد کنند و پیش از تولید، مشکلات احتمالی را شناسایی و رفع نمایند.

در CAD از رایانه‌ها برای کمک به ایجاد طرح، اصلاح آن و تجزیه و تحلیل فعالیت‌های طراحی استفاده می‌شود. همچنین، طراحی به کمک کامپیوتر به عنوان نقشه‌کشی به کمک رایانه نیز شناخته می‌شود. هدف CAD ساخت نقشه‌های فنی دوبعدی و مدل‌های سه‌بعدی است. بنابراین به زبان ساده، می‌توانیم بگوییم CAD هندسه قطعه شما را در رایانه نشان می‌دهد. نرم‌افزارهای طراحی به کمک کامپیوتر (CAD) بیشتر توسط یک مهندس استفاده می‌شوند.

نمایی از محیط یک نرم‌افزار طراحی CAD

ویژگی‌ها و قابلیت‌های  CAD

• مدل‌سازی دوبعدی و سه‌بعدی: یک نرم‌افزار CAD به طراحان اجازه می‌دهد تا مدل‌های دوبعدی و سه‌بعدی از طرح‌های خود (ترسیم نقشه‌های فنی و مهندسی) ایجاد کنند.
• تصویرسازی: نرم‌افزار CAD به طراحان اجازه می‌دهد تا طرح‌های خود را از زوایا و دیدگاه‌های مختلف مشاهده و تجزیه و تحلیل نمایند.
• شبیه‌سازی: با بهره‌گیری از نرم‌افزار CAD مهندسان طرح‌های خود را در دنیای واقعی شبیه‌سازی کرده و بر اساس آن تغییرات لازم را ایجاد می‌کنند. انجام تحلیل‌هایی مانند تست مقاومت مواد، دینامیک سیالات (CFD)، انتقال حرارت و شبیه‌سازی بارگذاری استاتیکی.

ساخت به کمک کامپیوتر (CAM)

ساخت به کمک کامپیوتر [به انگلیسی: CAM مخفف عبارت Computer-Aided Manufacturing ] استفاده از نرم‌افزار رایانه‌ای برای کنترل ابزارهای ماشینی در ساخت ماژول‌ها است و به نرم‌افزارهایی اطلاق می‌شود که فرآیند تولید را با استفاده از مدل‌های CAD برنامه‌ریزی و مدیریت می‌کنند. این نرم‌افزارها برای تولید قطعات با دقت بالا در دستگاه‌های CNC (کنترل عددی کامپیوتری) به کار می‌روند.

CAM طرح‌های مهندسی را به محصولات نهایی تبدیل می‌کند. CAM با تولید مرسوم متفاوت است زیرا اتوماسیون را در فرآیند تولید پیاده‌سازی می‌کند. تولید به کمک رایانه همچنین به عنوان مدل‌سازی یا ماشینکاری به کمک رایانه شناخته می‌شود. هدف CAM استفاده از مدل‌های سه‌بعدی برای طراحی فرآیندهای ماشینکاری است. بنابراین به زبان ساده، می‌توانیم بگوییم CAM هندسه را به ابزار ماشینی تبدیل می‌کند. بنابراین، بدون طراحی به کمک کامپیوتر (CAD)، تولید به کمک کامپیوتر (CAM) معنایی ندارد. نرم‌افزار تولید به کمک کامپیوتر (CAM) عمدتاً توسط ماشین‌کاران آموزش‌دیده استفاده می‌شود.

ویژگی‌ها و قابلیت‌های  CAM

• تولید مسیر ابزار: یک نرم‌افزار CAM مسیرهای ابزاری را ایجاد می‌کند که ماشین‌ها می‌توانند برای ایجاد محصول مورد نظر از آنها پیروی کنند.
• کنترل ماشین: نرم‌افزار CAM با تولید کدهای جی (G-code) و ام (M-code) ماشین‌های مورد استفاده در فرآیند تولید را کنترل می‌کند و از عملکرد صحیح و ایمن آن‌ها اطمینان حاصل می‌کند.
• بهینه‌سازی: فناوری CAM فرآیند تولید را بهینه می‌کند، ضایعات و زمان تولید را کاهش می‌دهد و کارایی را بهبود می‌بخشد.
• ادغام: نرم‌افزار CAM می‌تواند با سایر سیستم‌های نرم‌افزاری مانند نرم‌افزار CAD ادغام شود تا فرآیند تولید ساده‌تر شود.

تفاوت‌های اصلی CAD و CAM

ارتباط بین CAD و  CAM

نرم‌افزارهای CAD برای طراحی و مدل‌سازی و نرم‌افزارهای CAM برای تولید و اجرای فرآیندهای ماشین‌کاری طراحی شده‌اند. ترکیب این دو فناوری باعث می‌شود که فرآیندهای تولید صنعتی سریع‌تر، دقیق‌تر و اقتصادی‌تر انجام شوند. انتخاب نرم‌افزار مناسب، بسته به نوع صنعت و نیازهای تولید، می‌تواند تأثیر بسزایی در بهره‌وری و کیفیت نهایی داشته باشد. مدل‌های CAD به عنوان ورودی نرم‌افزارهای CAM استفاده می‌شوند.

از بهترین نرم‌افزارهای حوزه CAD می‌توان به اتوکد (AutoCAD)، سالیدورک (SolidWorks) و کتیا (CATIA) اشاره کرد. در زمینه CAM هم نرم‌افزارهایی چون مسترکم (MasterCAM)، پاورمیل (PowerMill) و اج کم (EdgeCAM) کاربرد فراوانی دارند. به علاوه، نرم‌افزارهای مدرنی مانند Fusion 360 وSiemens NX  هر دو قابلیت CAD و CAM را در یک پلتفرم ارائه می‌دهند، که فرآیند طراحی تا تولید را به طور کامل پوشش می‌دهد.