CAD – CAM – CAE
Bộ ba phần mềm định nghĩa quy trình thiết kế – chế tạo số: CAD dựng hình, CAM lập trình gia công, CAE mô phỏng kiểm nghiệm. Thành thạo chuỗi này là yêu cầu mặc định với kỹ sư cơ khí hiện đại.
CAD — thiết kế
Từ bản vẽ 2D (AutoCAD) đến mô hình khối 3D tham số (SolidWorks, Inventor, NX, Creo...): mô hình 3D ngày nay là "nguồn chân lý duy nhất" — bản vẽ, chương trình CNC, mô phỏng đều sinh ra từ nó. Kỹ năng quan trọng nhất không phải là lệnh phần mềm mà là ý đồ thiết kế (design intent): dựng mô hình sao cho sửa một kích thước, cả cụm chi tiết cập nhật theo đúng logic.
CAM — lập trình gia công
Phần mềm CAM (Mastercam, PowerMill, Fusion 360, NX CAM...) biến mô hình 3D thành đường chạy dao và G-code cho máy CNC. Giá trị của người lập trình CAM nằm ở chiến lược: chọn dao, thứ tự nguyên công, chiến lược chạy dao thô/tinh — quyết định thời gian gia công và tuổi thọ dao.
CAE — mô phỏng
Phân tích phần tử hữu hạn (FEA) kiểm tra bền, dao động, nhiệt trước khi chế tạo; mô phỏng dòng chảy khuôn (Moldflow) dự đoán lỗi ép nhựa từ khâu thiết kế khuôn. Mô phỏng không thay được thử nghiệm, nhưng giúp loại phần lớn phương án tồi với chi phí gần bằng không.
Trao đổi dữ liệu giữa các phần mềm CAD khác hãng dựa trên định dạng trung lập (STEP — ISO 10303) thay vì định dạng gốc (native) chỉ đọc được bởi đúng phần mềm đã tạo ra nó — điểm này quyết định file CAD có mở được ở xưởng gia công hay không. Xem phân tích đầy đủ tại Nguyên lý định dạng file CAD.