CAD/CAM軟件在數(shù)控編程加工中的應(yīng)用

尹孝慶 王前鋒

現(xiàn)代人們的審美觀越來越強(qiáng)，各類日常消費(fèi)品的外形也越來越優(yōu)美，這就不可避免的選用外形各異、精度較高的產(chǎn)品來滿足人們個(gè)性化的需要，并且這些種類多樣、生產(chǎn)周期要求緊，這就使得工廠采用計(jì)算機(jī)輔助制造和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件技術(shù)來實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的現(xiàn)代化柔性化以提高產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)率。因此在加工高難度零件時(shí)使用 軟件與數(shù)控加工設(shè)備，可以很好地解決人們對(duì)加工質(zhì)量與加工效率的要求。

1 數(shù)控加工中應(yīng)用 技術(shù)的幾個(gè)步驟：

1）使用 軟件進(jìn)行幾何建模

2）選合理的加工方案，設(shè)置加工參數(shù)生成加工刀具路徑

3）加工仿真

4）軟件對(duì)加工數(shù)據(jù)進(jìn)行后置處理，生成加工程序。

2 CAD/CAM軟件的優(yōu)點(diǎn)

計(jì)算機(jī)軟件模型建模是運(yùn)用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件的畫圖功能、曲線曲面造型的功能、分析功能，將所需要加工的工件進(jìn)行幾何建模，選擇合適的加工方法設(shè)置合理的加工參數(shù)，計(jì)算機(jī)輔助軟件將自動(dòng)生成該零件的加工數(shù)據(jù)文件，利用后置處理功能生成加工程序。并且工件的加工精度、相對(duì)位置度都可以通過模型和加工參數(shù)進(jìn)行控制。因?yàn)橛蠧AD/CAM軟件的強(qiáng)有力的實(shí)體建模能力，使其能夠輕而易舉的建立各類復(fù)雜的曲面造型。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與輔助制造軟件提供的強(qiáng)大的的圖形庫、生動(dòng)形象的建模工具和人性化的人機(jī)界面，可以很好的將設(shè)計(jì)者的構(gòu)思表達(dá)出來，并進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)仿真等有效性分析。

加工路徑的自動(dòng)生成便于按照設(shè)計(jì)要求采用正確的加工項(xiàng)、設(shè)置合理的參數(shù)，并在軟件提醒下完成相關(guān)操作，設(shè)計(jì)軟件將自動(dòng)從圖形中得到所需要的數(shù)據(jù)，經(jīng)過對(duì)模型所包含的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和計(jì)算，生成刀具路。計(jì)算機(jī)輔助制造和輔助設(shè)計(jì)軟件提供了強(qiáng)大的資源庫，可供選擇多達(dá)十幾種的刀具路徑使得編程人員能夠基于加工零件的特點(diǎn)選擇合適的加工方案。

大部分的CAD/CAM軟件都具有仿真加工驗(yàn)證功能模塊，通過仿真能夠得到零件加工所需要的加工時(shí)間，如果加工時(shí)間過長或超出預(yù)期可以修改進(jìn)給參數(shù)重新仿真得到加工時(shí)間；仿真也是檢驗(yàn)刀具在加工時(shí)的安全性和刀具運(yùn)動(dòng)的合理性的有效方法，可以避免因加工參數(shù)設(shè)置不合理而造成的機(jī)床損壞與零件報(bào)廢。使用計(jì)算機(jī)輔助制造軟件的加工仿真模塊，也可以很好的檢驗(yàn)加工程序的合理性，降低試切的材料的使用量，減少加工設(shè)備的損耗，提高了生產(chǎn)效益。

3 CAD/CAM軟件編程的不足

現(xiàn)在 CAD/CAM編程大多數(shù)應(yīng)用于加工計(jì)算量很大、曲面較多的外形，其最大的優(yōu)點(diǎn)是無需人工運(yùn)算，軟件可以自動(dòng)生成程序，簡化了編程，避免了人工計(jì)算由于疏忽大意而發(fā)生的錯(cuò)誤。程序設(shè)計(jì)只需要根據(jù)零件的外形輪廓來選擇加工方式，通過設(shè)置合理的加工參數(shù)和加工誤差，軟件就能計(jì)算得到合理的程序，可以很好的解決復(fù)雜形狀零件的加工。但是 CAD/CAM軟件也并不完美，其不足主要表現(xiàn)為：

1）輔助編程軟件花費(fèi)巨大。由于很多正版的大型的計(jì)算機(jī)輔助軟件的購買要花費(fèi)上百萬，一般的小企業(yè)幾乎無法購買，使得軟件的應(yīng)用也受到了局限。

2）輔助編程軟件的引入使用需要有專門的人員操作并且需要很高的專業(yè)與理論技能，還需要大量的前期培訓(xùn)，一般的操作工很難掌握。

3）自動(dòng)生成的程序一般都比較繁瑣很冗長，生成的程序可能是人工編程的幾十倍甚至上百倍，可讀性很差，當(dāng)加工參數(shù)需要改變時(shí)，程序幾乎難以修改。

4）軟件通用化比較差。因?yàn)閿?shù)控系統(tǒng)種類眾多，不同系統(tǒng)之間的代碼間沒有辦法通用，有的計(jì)算機(jī)輔助制造軟件只支持某幾類特定或者比較流行的系統(tǒng)，這樣就對(duì)其使用范圍設(shè)置了障礙。

5）當(dāng)使用輔助軟件生成的程序內(nèi)容太多時(shí)，就只有把系統(tǒng)當(dāng)中的其它程序刪除或者使用在線傳輸?shù)姆椒ㄟM(jìn)行加工，對(duì)零件的加工造成了不便。并且在線傳輸?shù)娜秉c(diǎn)就是傳輸過程容易受到電子信號(hào)的干擾，加工精度超差，加工效率也得不到保證。

4 手工編程的重要性

軟件編程有著加工方法多，加工參數(shù)設(shè)置方便，數(shù)據(jù)處理快的優(yōu)點(diǎn)，但手工編程依然是軟件編程的基礎(chǔ)，在現(xiàn)實(shí)加工中仍然具有很大的實(shí)用價(jià)值。例如宏程序可以提高加工設(shè)備的使用范圍，具備加工的效率高、精度高的優(yōu)點(diǎn)。并且手工直接編程調(diào)整修改方便，僅僅修改個(gè)別參數(shù)就能適應(yīng)零件加工的要求。手工程序非常簡短，可讀性好；軟件輔助編程盡管能對(duì)復(fù)雜零件進(jìn)行編程加工，但是后置處理得到的加工程序太過復(fù)雜，操作者根本不能根據(jù)程序反向推導(dǎo)出零件的外形，也就不能對(duì)加工程序進(jìn)行修改，加工精度調(diào)整時(shí)只有重新畫圖、生成加工程序。

5 總結(jié)

現(xiàn)代化的生產(chǎn)中，數(shù)控軟件編程的使用越來越普遍，許多場合下已經(jīng)替代了手工編程。但是手工編程尤其是宏程序的使用，提高了編程人員加工工藝編制的水平?？梢宰尲庸ぴO(shè)備的加工能力得以延伸，減少工廠額外設(shè)備的購買，節(jié)省生產(chǎn)成本。

（作者單位：鎮(zhèn)江技師學(xué)院）