CAD/CAM技术在数控加工中的应用

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

　　4.2 后处理程序及数控码输出模块

　　一般的CAD/CAM系统使用后处理程序提供用户化 的数控码输出，使用户能够灵活地使用不同的数控装置。

　　(1)提供的后处理和程序。一般包括车床、线切 割、电火花机床或三维五轴数控编程的后处理程序；(2)后处理程序能细调，以使数控输出符合用户的 要求；

　　(3)能将NC程序反向处理，显示刀具路径。

5 常见的CAD/CAM与PPC系统之间的转换

　　CAD系统的效益往往不是从其本身，而是通过CAM 和PPC系统体现出来；反过来，CAM系统如果没有CAD 系统的支持；PPC系统如果没有CAD和CAM的支持，既 得不到完整、及时和准确的数据作为计划的依据， 订出的计划也较难贯彻执行，所谓的生产计划和控制 将得不到实际效益。因此，人们着手将CAD、CAE、 CAPP、CAM和PPC等系统有机地、统一地集成在一起， 从而消除"自动化孤岛"，取得最佳的效益。目前 国内最常用的CAD/CAM软件有：CAXA、PowerMILL、 Master CAM、Pro/ENGINEER、UG等。

6 CAD/CAM软件的优缺点

　　CAD/CAM任务的实现过程十分复杂，很难确定地 描述其发生的先后顺序，有时是并行甚至逆向的，这 样必须有人的参与才能给予实现。实践中工人根据图 纸要求适当修改生成的代码。CAD/CAM软件自动编程 中，大多数加工方式默认只能采用直接垂直向下进刀 方式，如"外形铣削"、"平面铣削"、"曲面精加 工"等。立铣刀的端部中心部分没有切削刃，垂直进 刀的切削能力很小，而键槽铣刀是两刃刀具，其端部 刀刃通过铣刀中心，有垂直吃刀的能力，但由于键槽 铣刀只有两条切削刃，加工时不平稳，在大面积切削 中的加工效率较低，加工零件的表面粗糙度也不太理 想。在加工工艺孔时，该工艺孔的深度控制要准确。 深度太浅，在直接垂直进刀过程中很有可能使立铣刀 损坏;深度太深，超出了工件要求加工的位置，会导 致工件过切而报废。

　　CAD/CAM软件将微机与CNC机床组成面向车间的系 统，将大大提高设计效率和设计质量，充分发挥数控 机床的优越性，提高整体生产水平，实现系统集成和 设计制造一体化。现在，CAD/CAM技术在我国经济发 展较为活跃的大中城市应用日益广泛。

7 结语

　　CAD/CAM软件，将微机与CNC机床组成面向车间的系统，将大大提高设计效率和设计质量，充分发挥数控机 床的优越性，提高整体生产水平，实现系统集成和设计制造一体化集成化是CAD/CAM技术发展的一个最为显著 的趋势。它是指把CAD、CAE、CAPP、CAM以至PPC(生产计划与控制)等各种功能不同的软件有机地结合起来，用 统一的执行控制程序来组织各种信息的提取、交换、共享和处理，保证系统内部信息流的畅通并协调各个系统 有效地运行。