CAD/CAM/CAC集成化技术的研究与应用

    在机械制造企业中，数控加工过程包括将毛坯按产品图纸加工成成品的全过程。以数控车床为例，制造者在得到设计图后，先要确定加工毛坯、刀具的安装、工件坐标系的建立、切削参数选择和精度要求的保证等等。然后确定刀具轨迹和编制程序并输人数控系统，最后进行数控机床的操作并完成加工任务。其它的数控制造过程类似于此，区别在于产生数据的过程不同。随着计算机技术的发展，产品设计的计算机化已经成为社会规范。网络技术的发展使基于计算机技术的数控机床可与其他机床或计算机方便地进行交流，并调用网上各种设计资源。产品的设计和制造正逐步走向网络化。为虚拟制造体系的形成创造条件。使得网络化的CAD/CAM/CAC集成化技术成为可能。

1 局域网络化控制技术

    网络的拓扑形式有线性拓扑、星形拓扑和环型拓扑三种，其中，星型拓扑是利用集线器将服务器与工作站连接起来，网络中一处出现问题将不影响其他工作站的正常工作:而在线性拓扑、环型拓扑的网络中，一处出现问题时，将影响整个网络的正常工作，因而，应选择星型拓扑结构。

    CAD/CAM/CAC系统的构建主要涉及CAD设计室、数控编程室及数控加工车问等部门。

    在该局域网中，为完成相应的CAD/CAM/CAC任务，应配置相应的服务器。如CAD模型数据库服务器及CAM数控程序服务器。

    1) CAD模型数据库服务器。设计人员在CAD设计室利用CAD软件完成产品模型设计，并将该产品的零件模型存入该数据库。数控编程人员从中提取所需的几何数据模型，并在设计过程中及时对数据库进行更新，可避免数控编程人员使用旧的或错误的零件模型编程，引起零件报废甚至损坏机床。

    2) CAM数控程序服务器。数控编程人员在CAM工作室，将产品的零件模型编制成数控程序。并将所编程序存入该服务器。在进行数控加工时，车问工作站将相应程序从该服务器取出，传人数控机床控制器或进行DNC(数字控制)加工。对数控程序数据库也有同样的要求，因CAD模型的尺寸变更或加工参数的更改等原因而对加工程序修改时，要立即对数据库中相应文件进行更新。

2 网络内数据流程

    完整的CAD/CAM/CAC集成化技术网络化的运行数据流程如下:

    1) CAD设计 设计人员在CAD设计室完成零件设计后，将模型存入CAD模型数据库服务器。

    2) 数控编程 数控编程人员从CAD模型数据库提取几何模型，完成零件的数控编程任务。

    3) 数控制造施工 在数控制造过程中应为每台机床或几台机床配置1台计算机。当某台机床要进行零件加工时，其附属的计算机通过网络将数控程序从数据服务器取出，然后通过标准串行接口传入机床控制器。数控制造计算机的任务是实现程序传输。

3 网络操作系统的选择原则

    CAD/CAM/CAC系统的选择与配置对任何一个打算应用此项技术的企业来说都是至关重要的。在作出CAD/CAM/CAC系统选择和配置的决策时，需要综合考虑系统的功能。选择硬件时要考虑CPU的运算处理能力、内存存储器兼容，图形显示与处理能力、输入输出左右能力和通信联网能力等等。选择软件时要考虑各种产品设计过程中对CAD/CAM/CAC应用软件的功能要求，要注意软件与硬件的匹配。