数控加工自动编程及cadcam集成技术

《数控加工自动编程及cadcam集成技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、数控加工自动编程及CAD/CAM集成技术摘要：社会经济的发展以及科技的进步给制造业提出了更高的要求，导致了各种先进制造技术的产生和迅猛发展。到今天已经发展到基于PC的阶段，而与之相匹配的计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)技术也得到迅猛发展。这些正在使传统的机械设计与制造方式发生根本性的变化。特别是现代CNC机床的普及应用，采用计算机辅助数控编程，大幅度地缩短了产品的制造周期。随着社会主义市场经济的发展，国有企业需要对传统的产品结构、生产设备和管理模式进行改造，以提高企业的活力和适应市场的应变能力，而采用CAD/CAM技

2、术被认为是唯一的出路。关键词:CAD/CAM数控加工自动编程1、数控加工自动编程技术的内容及发展概况1.1数控加工自动编程技术概述数控，即数字控制（Numerical Control，缩写为NC），在机床领域指用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制得一种方法。采用数控机床提高机械工业的生产率，是当前机械制造业技术改造、技术更新的必由之路。数控编程，作为数控加工的“灵魂”，编程的效率和质量对于缩短制造周期，保证加工质量都有非常重要的意义。目前，很多人正致力于数控编程技术之中，并研发了各种数控编程系统。数控编程的方法总的来

3、说分为手工和自动编程两种，手工编程利用一般的计算工具，通过各种数学方法，人工进行刀具轨迹的运算，并进行指令的编制，但是在实际生产过程中，复杂的二维零件、具有曲线轮廓和三维复杂零件越来越多，而简单的手工编程已满足不了实际生产的要求。如何在较短的时间内编制出高效、快速、合格的加工程序成为了人们研究的大方向，在这种需求推动下，数控自动编程技术应运而生，并由于其先进性、高效率、高质量的优点，自动编程得到了长足的发展。自动编程（Automatic Programming）的含义是计算机辅助编程（ComputerAidedProgra

4、mming）。世界上第一台三坐标数控机床的研制成功，为计算机在产品制造中的应用开创了一条崭新的道路，成为计算机辅助制造的开端。随着刀库的发明，于1958年出现了数控加工中心，能在一次装夹中通过自动换刀实现铣、镗、钻、铰、攻丝等多道工序加工，使数控自动化加工由工序分散方式向集中方式发展。与此同时，自动编程系统的研制也迅速发展，1956年以自动编程工具APT(Automatic Programming Tools)为基础，开始研究数控编程语言，而且不断扩充、完善。1.2数控加工自动编程技术的分类数控编程可分为手工编程、APT语

5、言编程和交互式图形编程。交互式图形编程就是通常所说的CAM软件编程。 APT是通过一系列的加工语言(也称数控语言)去描述零件的几何形状和加工过程。APT系统接受此类信息进行翻译和计算，输出数控代码。APT系统中刀具运动轨迹计算和数控代码转换皆由计算机完成，大大减轻了编程人员的负担，同时很大程度上提高了编程的效率和质量。但是，由于APT系统庞大，较难掌握，而且对硬件支持要求较高，零件设计和加工之间是由图纸传递信息，不易实现设计和制造的一体化。这个缺点，阻碍了APT数控编程的推广和编程效率的进一步提高。 在这种背景下，20世纪

6、70年代末，由于计算机技术与机械设计和制造技术的相互渗透和结合，产生了辅助制造这样一门多学科的、综合性的应用技术，并称之为CAM。与APT语言相比，CAD/CAM有以下特点：(1) 这种编程方法是直接面向零件的几何图形，不需进行复杂的数学计算，不需要用具体的语言描述零件的几何形状，具有直观、简便、准确和便于检查等优点。 (2) 有利于实现CAD/CAM的一体化。通常的数控自动编程系统是和相应的CAD软件连在一起的一体化软件系统，既可进行计算机辅助设计，又可以直接调用已设计好的图形。 (3) 这类软件都可在通用计算机上进行，

7、无需专用的编程机，便于推广，是自动编程系统的发展方向。由于CAM软件自动编程具有优于APT编程的特点，其已成为目前国内外数控加工普遍采用的数控编程方法。CAM编程的实现是以CAD技术为前提的，利用CAD技术生成的产品三维造型包含了数控编程所需要的完整的产品表现几何信息，而计算机软件可针对这些几何信息进行数控加工刀位的自动计算。因此，绝大多数数控编程软件同时具备CAD的功能，因此成为CAD/CAM一体化软件，从而更加方便制造加工。1.3数控加工自动编程技术的发展概况1.3.1国外发展状况数控机床的出现，导致了数控加工的广泛应

8、用，它是CAD/CAM技术中最能明显发挥效益的生产环节之一。数控机床出现不久，计一算机就被用来帮助人们解决复杂零件的数控加工编程问题，即产生了计算机辅助数控编程。计算机辅助数控加工编程起源于美国。50年代，麻省理工学院设计了一种专门用于机械零件数控加工的程序编制的语言，称为APT。在相当长时期内，以AP