CAD/CAM技术在数控加工中的应用

计算机辅助制造CAM (Computer Aided Manufacturing)是指应用计算机来进行产品制 造的统称，即利用计算机辅助完成从原料到产品的全部制造过程，在制造过程中的某些环节应用计算机， 包括直接制造过程和间接制造过程，主要包括计算机辅助工艺过程设计和计算机辅助加工两部分。 

当前，计算机辅助加工大多是指机械加工，而且是数控加工(Numerical ControlMachining)，它的输 入信息是零件的工艺路线和工序内容，输出的是加工刀具的运动轨迹(刀位文件)和数控程序。软件方面有 数据库、计算机辅助工艺过程设计、计算机辅助数控程序编制、计算机辅助工装设计、计算机辅助作业计 划编制与调度、计算机辅助质量控制等。 

CAM能提供一种交互式编程并产生加工轨迹的方法，它包括加工规划、刀具设定、工艺参数设置等内 容。CAM软件应有以下几 方面功能: 

① 能建立二维和三维 刀具路径的； 

② 加工方法的多样 性； 

③刀具路径易于编辑 和修改； 

④ 有刀具和材料数据库，使系统能自动生成进给速度和主轴转速； 

⑤ 有内置的防碰撞和防过切功能； 

⑥ 能手动超调任何机加工缺省值(如进给速度，主 轴转速等)； 

⑦ 能对加工过程进行模拟和估算加工时间。 

4.常用模块 

4.1.仿真加工模块 

先进的CAD/CAM系统都提供了一定的NC仿真功能， 用于检查刀具切削过程的正确性，检查过切和干涉现象等，但直接通过NC代码来驱动仿真加工过程的方法 和软件还很少。采用NC代码驱动仿真加工过程以检验NC代码的正确性是迫切需要的。 

数控程序是否正确，直接关系到加工的成本，因 此，数控加工程序在投入实际的加工之前，必须进行有效地检验和验证。仿真分为物理仿真和计算机仿 真。目前数控程序的检验方法主要有：刀具轨迹仿真和三维动态切削仿真等。刀具轨迹仿真是通过读取刀 位数据文件检查刀具位置计算是否正确，加工过程中 是否发生过切，所选刀具参数、加工参数、机床参数是否合理，刀具与限制面是否发生干涉或碰撞等。 刀具轨迹仿真法是一种比较成熟的仿真方法，图2是用PowerMILL软件进行的制件型腔加工的刀具轨迹仿 真图。这种仿真可采用动画显示方法，效果逼真。三 维动态切削仿真是采用实体造型技术建立加工零件毛 坯、机床、夹具、刀具等在加工过程中的实体几何模 型，采用真实感技术把加工过程动态地显示出来。图 3是用PowerMILL软件进行的制件型腔加工的三维动态 切削仿真图。

 

图2 刀具轨迹仿真

 

图3三维动态切削仿真