CADについて

2次元CADの図面はX軸（水平）、Y軸（垂直）、Z軸（奥行）の3つの軸のうち、2つの軸を使用して描かれています。一般に、2次元の図面の表現方法では正面図、平面図、側面図の３つの正投影図（三面図）で構成されます。

対象物の形状を明瞭に表す面を「正面図」とし、その上から見た図を「平面図」、側面から見た図を「側面図」とします。2次元CADでは、設計者が頭の中でイメージした形状を2次元の平面に書きなおす必要があります。

しかし、3次元CADでは、設計者が頭の中でイメージした形状そのものを、コンピュータの仮想空間上に３次元モデルとして作成（モデリング）し、様々な属性を付加することが出来ます。3次元モデルは設計対称の各部分の位置を3次元座標（例えば、X軸、Y軸、Z軸）で表します。これにより、2次元CADでは十分に表現できない自由曲面などの立体形状も表現することが出来ます。

また、対象物を立体形状データとして取り扱うことが出来るので、設計検討、構造解析、試作といった工程を通じて部門間の業務連携が容易になります。デザイナーが製品イメージを作り上げる段階から、実際にその製品イメージを商品にする設計段階、試作段階、製造段階に至るまで、3次元CADで作成された3次元モデルは一貫して使用することが出来る。これにより、製品の開発プロセスが変革をもたらしています。

CAMについて

CAMはCADなどで作成された設計情報と製品生産計画情報を基に、対象品を製作するためのNCデータを作成するシステムです。

CAMにおける処理の流れ

CAMにおける処理の流れは以下の通りです。

１．形状入力
加工を粉うための3次元データを準備します。形状作成や形状修正などに対応できるCAMもありますが、設計部門で作成した製品モデルのデータなど、3次元CADで作成したデータを読み込んで利用することも多いです。
２．加工指示
粗取りや仕上げといった加工の種類や使用工具、素材形状、加工条件および手順などの指示を行います。
３．CL計算（CLデータ作成）
指示した加工条件からCLデータを作成します。CLとは「Cutter Location」のことで、CLデータとは、CAMから出力される工具の動きなどを記述したデータのことを言います。
４．出力処理（NCデータ作成）
ポストプロセッサを介し、３．で作成したCLデータから対象とするNC工作機械用のNCデータを作成します。NCとは「Numerical Control」のことで、数値制御工作機械において、工作物に対する工具の位置を、それに対応する数値情報で指令する制御方式です。
５．NC加工
NCデータをNC工作機械で読み込み、NC加工を行います。

CAEについて

CAE（Computer Aided Engineering）は、コンピュータによって設計・検証を行い、実機を用いずに実験が可能となる、新しいものづくり手法です。
CAEのコア技術は構造解析をはじめとする各種数値解析および評価技術です。近年、構造解析以外にも流体解析、電磁場解析や、これらを組み合わせた連成解析技術の実用化・普及が進み、これらを用途に応じて適用することが可能となりました。CAEを使ったものづくりでは、主に「形状作成」、「検証・評価」、「再検討」の3ステップを踏むことによって効率よく製品開発を進めます。

CAE適用の代表例は自動車開発であり、現在多くの自動車メーカーでは3次元CAD/CAEが導入されています。
CAD/CAEの導入によって開発着手から出図・量産開始までの工数を大幅に削減することができます。
中には従来試作型で検証してきた項目をCAEや台上試験に置き換え出図段階までにすべての検証を終える、完全試作車レスの開発例もあります。今後、CAEは最適化機能やデータベースとの連携機能の充実など、ものづくりにおいてさらなる発展が期待される技術分野です。