cadcam技术在数控加工中的应用

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1、CAD/CAM技术在数控加工中的应用CAD/CAM技术的发展与应用以及其强大的功能，CAD/CAM软件技术广泛应用于机械产品、模具制造等企业的数控编程及加工，目前基本取代了传统的手工编程方式，更重要的是将CAD/CAM软件当作工具，进行合理的数控工艺规划与数控编程，以实现高质量和高效率的数控加工。从多方面介绍在现代化工业生产中CAD/CAM的重要性。1引言　　在现代激烈的市场竞争下，高质量、高效益、多品种小批量的柔性生产方式已成为企业的主要生产模式，传统的加工设备和制造方法已难于适应市场竞争的要求。因此，从20世纪70年代开始，以电子信息技术为基

2、础的数控技术得以迅速发展和广泛应用，数控 机床有效地解决了复杂、多品种、小批量的产品加工问题，适应了各种机械产品更新换代快的需要，取得了明显的效益。2数控加工特点和原理　　2.1数控加工的特点　　随着数控技术的发展，数控加工以经应用到各个领域之中，在数控加工过程中，加工程序的编制也越来越得到重视。因此CAD/CAM技术对数控加工领域来说显得越来越重要了。一个完整的CAD/CAM软件系统是由多个功能模块组成的，如三维绘图、图形编辑、曲面造型、数控加工、有限元分析、仿真模拟、动态显示等。这些模块应该以工程数据库为基础，进行统一管理。这样既保持了底层数

3、据的完整性和一致性，实现了数据共享，又节约了系统资源和运动时间。　　数控加工主要有以下特点：增强了加工能力；提高了生产效率；提高了产品加工精度；降低了加工成本（如图1）。2.2数控加工的原理　　机床控制技术就是以数字化的信息实现机床控制的一门技术，采用数字信息控制的机床称为数字控制机床，简称数控机床。具体地说，凡是用代码化的数字信息将刀具移动轨迹的信息记录在程序介质上，然后输入数控系统经过译码、运算，控制机床的刀具与工件的相对运动，加工出所需工件的机床即为数控机床。　　最初的数字控制系统是由数字逻辑电路构成的，因而称之为硬件数控系统。随着计算机技

4、术的发展，硬件数控系统已逐渐被淘汰，取而代之的是计算机数控系统CNC（ComputerNumerialContro1）。CNC的控制精度在很大程度上取决于硬件，而CNC的功能则主要取决于软件。CNC的逻辑控制、几何数据处理以及执行零件切削等均由CPU统一控制。CNC的控制软件主要完成如下基本任务：系统管理；操作指令的处理；零件程序的输入与编辑；零件程序的解释与执行；系统状态显示；手动数据输入MDI；故障报警和诊断。　　随着科学技术的进步，数控技术不仅应用于机床的控制，还用于控制其它的设备，产生了诸如数控线切割机、数控绘图机、数控测量机、数控冲剪机

5、等数控设备。3CAD/CAM概述　　计算机辅助设计CAD(ComputerAidedDesign)能设计制作出既满足设计使用要求又适合CAM加工的零件模型。CAD系统是一个高效的设计工具，具有参数化设计功能，三维实体模型与二维工程图形应能相互转化并关联，CAD可分为自动设计和交互设计两类。实际上，几乎没有纯粹的自动设计或纯粹的交互设计软件，好的软件能根据产品对象恰当地处理自动设计和交互设计的配合。另外，开放型的结构不仅便于用户进行二次开发，同时也使软件系统本身能够不断地扩充与完善。一个好的CAD/CAM软件与其它CAD/CAM软件的兼容性是非常重

6、要的，软件所带的图形文件接口，要能支持多种图形文件转换，能从其它系统读取图形文件，或将本系统的图形文件传送到其它系统。　　计算机辅助制造CAM(ComputerAidedManufacturing)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(NumericalControlMachining)，它的输入信息是零件的工艺路线和工序内容

7、，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

8、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