用于數(shù)控加工的CAD/CAM集成系統(tǒng)

傳統(tǒng)的機床加工方式已經(jīng)難以適應(yīng)時代的發(fā)展，逐漸退出了歷史舞臺。取而代之的是計算機輔助設(shè)計與制造（CAD/CAM）技術(shù)在數(shù)控加工領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，并且隨著技術(shù)的不斷改進，CAD/CAM技術(shù)更加成熟?；诖?，本文將對用于數(shù)控加工的CAD/CAM集成系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容進行研究分析，希望能夠?qū)窈蟮挠嘘P(guān)研究提供一定的參考依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】數(shù)控加工 CAD/CAM 集成系統(tǒng)

計算機輔助制造技術(shù)具有獨立性的特點，使得獨立系統(tǒng)之間無法自動傳遞并轉(zhuǎn)換信息。數(shù)控機床操作起來比較難，并且操作程序較為復(fù)雜，復(fù)雜工件和單件小批生產(chǎn)的時候編程的工作量比較大。此外，當(dāng)前我國的編程方式比較落后，導(dǎo)致數(shù)控機床的使用率和帶來的效益都比較低，加上機械設(shè)計工作的效率和質(zhì)量對數(shù)控加工結(jié)果的影響，數(shù)控加工的整體效率仍處在低水平階段。所以，實現(xiàn)生產(chǎn)加工過程計算機CAD/CAM的一體化，應(yīng)用在數(shù)控加工過程中具有非常重要的意義。

1 數(shù)控加工和CAD/CAM基本內(nèi)涵分析

隨著數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域越來越廣，CAD/CAM集成系統(tǒng)面臨的要求也越來越高，計算機軟件發(fā)展的同時也帶動了設(shè)計軟件的改進和創(chuàng)新，應(yīng)用在具體的實踐操作過程中推動的技術(shù)的創(chuàng)新，結(jié)合生產(chǎn)實際對技術(shù)加以改進。

數(shù)控技術(shù)不只是單一的技術(shù)集合，而是由機械加工技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)等多種學(xué)科的共同體，雖然興起的時間不長，但是發(fā)展的步伐卻相當(dāng)快，對機電行業(yè)具有重大影響?，F(xiàn)階段，我國絕大多數(shù)的數(shù)控加工過程沒有獨立的計算機輔助制造軟件，受迫于數(shù)控技術(shù)革新壓力，為了提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)生本就一定需要獨立的輔助軟件應(yīng)用在數(shù)控加工過程中，這直接導(dǎo)致了CAD/CAM集成系統(tǒng)的出現(xiàn)和應(yīng)用。

CAD，其全稱為Computer Aided Design，意思是計算機輔助設(shè)計，應(yīng)用到數(shù)控加工過程中具有輔助性效果，使得計算機精確的運算功能、大數(shù)據(jù)存儲和處理功能、文字處理功能、綜合分析能力等有機結(jié)合起來，形成一個設(shè)計者思想與計算機處理能力緊密配合的系統(tǒng)，使得設(shè)計的進程大大加快。CAM，本意是計算機輔助制造，涵蓋的內(nèi)容極其廣泛，如刀的路徑規(guī)劃、數(shù)控程度的編輯等。

2 CAD/CAM集成系統(tǒng)的特征和應(yīng)用分析

2.1 有效獲取圖形信息

CAD/CAM集成系統(tǒng)進行交叉式作業(yè)，結(jié)合設(shè)計和編程，能夠?qū)崿F(xiàn)獲取和處理輸入圖形信息的目的。此外，該系統(tǒng)在技術(shù)的自動識別功能方面也得到完善，大大提升了系統(tǒng)分析數(shù)據(jù)的效率。將設(shè)計和制造有機結(jié)合，跨過了手工設(shè)計模塊，整個零件的設(shè)計過程都在自動設(shè)計環(huán)境下完成。自動生成的圖形文件如果應(yīng)用獨立的數(shù)控軟件進行操作，則會使得數(shù)控系統(tǒng)獨立于設(shè)計過程之外，將圖形的繪制和存檔獨立開來，在進行程序的轉(zhuǎn)換，冗長繁雜。而CAD/CAM集成系統(tǒng)能夠應(yīng)用相應(yīng)的額函數(shù)設(shè)定對圖形數(shù)據(jù)庫進行智能選取，系統(tǒng)自覺挖掘文件的同時，簡化了操作過程。

2.2 生成基本加工路線

CAD對實體進行繪制的時候即使要按照一定的次序進行，可是呈現(xiàn)給加工過程去沒有根據(jù)設(shè)計圖放置的順序進行。如果圖形出現(xiàn)變動的時候，數(shù)據(jù)庫中難以體現(xiàn)出其間的變化關(guān)系。然而，集成系統(tǒng)的應(yīng)用之后，就不需要考慮順序這一因素，減少了多余的操作程序，使得加工過程得以簡化，大大提高了工作效率。

2.3 對加工要求進行判斷

CAD/CAM集成系統(tǒng)應(yīng)用到的方法可以有效判斷加工的方向。除此之外，還可以對加工過程進行合理把控。借助系統(tǒng)生成的NC代碼，再現(xiàn)三維仿真圖形，從中得到相應(yīng)的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，根據(jù)獲取的經(jīng)驗數(shù)據(jù)能夠在實際操作過程中預(yù)測出誤差。就算可能存在計算不出的情況，技術(shù)人員仍然可以返回修改NC的程序，直到滿足加工的要求為止。

2.4 數(shù)據(jù)傳輸模塊

通過數(shù)控系統(tǒng)的通訊接口，制造過程的子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸模塊將經(jīng)過數(shù)控加工仿真的數(shù)控程序傳入機床控制系統(tǒng)，進行實際加工，最終呈現(xiàn)產(chǎn)品實體。

3 CAD/CAM集成系統(tǒng)的發(fā)展前景

CAD/CAM集成系統(tǒng)是智能化、專家化專家系統(tǒng)的總和，該系統(tǒng)中儲存著大量的信息數(shù)據(jù)，涉及到生產(chǎn)廠家、工藝藝術(shù)等相關(guān)方面的知識，數(shù)據(jù)庫也會不斷更新，使得在進行生產(chǎn)環(huán)節(jié)后生產(chǎn)出來的產(chǎn)品模型是最新的。專家系統(tǒng)在CAD/CAM中的應(yīng)用的表現(xiàn)計算機輔助工藝設(shè)計中，如果系統(tǒng)沒有在自身的數(shù)據(jù)信息范圍之內(nèi)找到符合條件的內(nèi)容時，就會自動化地選擇一個與所需的零部件相類似的數(shù)據(jù)，然后完成加工的過程。后期處理過程中，技術(shù)人員可以依照自身的實際需求，將未出現(xiàn)的數(shù)據(jù)選擇性地添加到已有的數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，以便以后需要的時候省卻尋找相似物這一步驟，簡化了系統(tǒng)操作流程，提高了工作效率。

科學(xué)技術(shù)是不斷發(fā)展的，計算機輔助設(shè)計與制造技術(shù)以及計算機技術(shù)也是不斷進步的。人們對于設(shè)計技術(shù)和制造技術(shù)的需求不再滿足單純的獨立，而是通過將計算機輔助設(shè)計技術(shù)與制造技術(shù)相互結(jié)合，集成化應(yīng)用。尤其是近年來出現(xiàn)的計算機集成制造系統(tǒng)，這種一體化的結(jié)合能夠?qū)AD中設(shè)計生成的零件信息自動轉(zhuǎn)換成CAM所需要的輸入信息，以免信息數(shù)據(jù)的丟失。并且從實際生產(chǎn)操作來看，將產(chǎn)品設(shè)計、制造和加工統(tǒng)籌到一個程序中去，不但減少了不必要的工藝流程，更加提高了生產(chǎn)的效能。

4 結(jié)語

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使得數(shù)控加工技術(shù)也更進一步，這就導(dǎo)致計算機輔助設(shè)計技術(shù)和制造技術(shù)不能夠獨立發(fā)展，必須朝著智能化、統(tǒng)一化的方向發(fā)展。與此同時，信息化時代背景下，CAD/CAM技術(shù)在數(shù)控技術(shù)中的應(yīng)用更加具有現(xiàn)實意義。利用網(wǎng)絡(luò)的建立，將完整的生產(chǎn)加工流程有效的聯(lián)系起來，實現(xiàn)資源共享，降低生產(chǎn)成本，從而提高生產(chǎn)效率。總之，CAD/CAM集成系統(tǒng)應(yīng)用到數(shù)控加工技術(shù)中，能夠充分發(fā)揮出其作用，并對現(xiàn)實中的生產(chǎn)管理產(chǎn)生實質(zhì)性影響。

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作者簡介

王迪（1987-），男，江蘇省徐州市人。大學(xué)本科學(xué)歷?，F(xiàn)為淮安市高級職業(yè)技術(shù)學(xué)校助理講師。研究方向為數(shù)控加工技術(shù)、CAD/CAM技術(shù)。

作者單位

淮安市高級職業(yè)技術(shù)學(xué)校 江蘇省淮安市223005