CAD/CAM在CNC机床中的使用

伯特利数控陈生

数控加工领域是新兴的热门的领域 而 CAD/CAM 软件技术已经广泛地应用在了数控机床之中根据 CAD/CAM 产品自身的开发档次及其适用度 大量的软件产品被开发并被广泛应用在不同加工场合这样不仅缩短了设计制造的周期而且使得精度和速度在一定程度上得以提高

数控机床与CAD/CAM

数控技术是集机械加工技术 微电子技术 监控检测技术 计算机技术 自动控制技术等多种学科于一体的 发展迅速的新兴的一门高新技术在国民经济的发展中具有十分重要的作用 以数控技术为核心的数控机床加工中心是具有代表性的 高水平的机电一体化产品代表了当今世界自动化技术发展的前沿

现代数控系统 采用了交流数字伺服系统 伺服电机的位置 速度和电流都实现数字化 作为伺服控制方式也采用了超出以前的控制理论 实现了不受机械负荷变动影响的高速响应伺服系统从世界伺服系统的发展来看 已经经历了步进电机 直流伺服电机 交流伺服电机等几个阶段 目前 国内大部分数控机床没有配备专门的计算机辅助制造软件所以具有广泛的发展空间

CAD 即计算机辅助设计 是一种数控加工生产过程中的辅助工具 它结合了计算机高速而精确的运算功能及丰富而灵活的图形文字处理功能 以及设计者的创造性思维能力及逻辑判断能力初步形成了一个紧密配合设计者思维与计算机处理能力的系统 从而大大加快了设计进程

CAM 即计算机辅助制造 从狭义上讲指的是数控程序的编制 通常包括刀具路径的规划刀具轨迹仿真以及 NC 代码的生成等 CAD/CAM 与数控机床加工相结合 是现在数控机床技术应用的主流可以达到非常理想的加工效果

不同软件数据间的文件转换

由于设计制造软件较多 并且各自应用范围又有所不同所以设计者必须考虑到不同软件间的交互 例如如何将 CAD 软件中设计的零件模具图形生成到 CAM 软件中 如何让 CAM 软件识别其他非 CAD的设计的三维模型等

各公司制作设计制造软件时已经考虑到了这个问题 每个软件几乎都有与其他软件的数据转换接口这些接口就体现在可以进行文件格式转换 这些软件都支持多种文件格式这样就可以在一种软件中将文件保存或者导出成其他相关软件支持的文件格式 然后再在相关软件中打开或者导入这个文件中 然而这种转换过程也同样分情况的不同要作适当的调整 最好在两个不同的软件中寻找一种方便的转换格式

后置处理文件

后置处理文件是 CAM 软件特有的一种在 NC 代码生成之前的设置文件 因为没有针对某种数控机床的特定的 CAM 软件 而每个数控机床对 G 代码即 NC 代码的格式要求不同 对生成 NC 代码起决定作用的是 CAM 软件的后置文件 所以要对其进行适当的调整 以使进入机床 NC 代码能够被识别 后置处理实际上是一个文本编辑处理过程其作用就是将计算出的参数以规定的标准格式转化为 NC 代码并输出 此代码再通过软件传输到数控机床的控制器上由控制器按程序语句驱动机床加工

CAD/CAM的集成系统

随着 CAD/CAM 技术和计算机技术的发展 人们不再满足于这两者的独立发展从而出现了 CAM 和 CAD 的组合即将两者集成 这样以适应设计与制造自动化的要求这种一体化结合可使在 CAD 中设计生成的零件信息自动转换成 CAM 所需要的输入信息 防止了信息数据的丢失 产品设计 工艺规程设计和产品加工制造集成于一个系统中提高了生产效率 因此 我们在数控加工应用中开发出数控加工 CAD/CAM 集成系统,集成系统就省去了中间繁琐的数据转换过程

CAD/CAM 集成的关键是信息的交换和共享如 UGII Pro/E 等在集成软件内部是以内部统一的数据格式直接从 CAD 系统获取产品几何模型 目前 许多三维 CAD/CAM 软件提供实体设计模块和软件包 我们利用的是 UG 和 Pro/E 的实体建模功能 然后利用 Pro/E特有的 CAM 软件包 建立起数据库 完成对产品的工艺参数的设定 最后通过软件包的翻译文件将相关文件翻译成 G 代码 进入执行软件进行机床加工过程利用高级语言完成将软件包及相关驱动集成的过程

结束语

计算机的发展及软件业的发展 推动着计算机辅助设计软件的不断改进 CAD/CAM 技术正向着开放 集成 智能和标准化的方向发展在数控机床上的运用越来越广泛以 PC 技术为基础的 DNC 开放式系统成为软件的发展方向 而且在这个网络无所不渗透的时代, CAD/CAM 的技术也在网络化发展 借助 PC 技术可以方便的实现网络化通讯,可以高效地满足生产的需求 比如在高校的实验室实验设备的网络共享是极为迫切的利用网络技术与 CAD/CAM 技术的结合 建立CAD/CAM 设计 代码传输 机床执行 网络监控整个流程的共享 可实现全部师生共用几台甚至一台数控机床充分利用设备 大大节省了资金和时间

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