CAD/CAM軟件在數控編程加工中的應用

尹孝慶 王前鋒

現代人們的審美觀越來越強，各類日常消費品的外形也越來越優美，這就不可避免的選用外形各異、精度較高的產品來滿足人們個性化的需要，并且這些種類多樣、生產周期要求緊，這就使得工廠采用計算機輔助制造和計算機輔助設計軟件技術來實現制造業的現代化柔性化以提高產品質量與生產率。因此在加工高難度零件時使用 軟件與數控加工設備，可以很好地解決人們對加工質量與加工效率的要求。

1 數控加工中應用 技術的幾個步驟：

1）使用 軟件進行幾何建模

2）選合理的加工方案，設置加工參數生成加工刀具路徑

3）加工仿真

4）軟件對加工數據進行后置處理，生成加工程序。

2 CAD/CAM軟件的優點

計算機軟件模型建模是運用計算機設計軟件的畫圖功能、曲線曲面造型的功能、分析功能，將所需要加工的工件進行幾何建模，選擇合適的加工方法設置合理的加工參數，計算機輔助軟件將自動生成該零件的加工數據文件，利用后置處理功能生成加工程序。并且工件的加工精度、相對位置度都可以通過模型和加工參數進行控制。因為有CAD/CAM軟件的強有力的實體建模能力，使其能夠輕而易舉的建立各類復雜的曲面造型。計算機輔助設計與輔助制造軟件提供的強大的的圖形庫、生動形象的建模工具和人性化的人機界面，可以很好的將設計者的構思表達出來，并進行受力分析和運動仿真等有效性分析。

加工路徑的自動生成便于按照設計要求采用正確的加工項、設置合理的參數，并在軟件提醒下完成相關操作，設計軟件將自動從圖形中得到所需要的數據，經過對模型所包含的數據進行分析和計算，生成刀具路。計算機輔助制造和輔助設計軟件提供了強大的資源庫，可供選擇多達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證功能模塊，通過仿真能夠得到零件加工所需要的加工時間，如果加工時間過長或超出預期可以修改進給參數重新仿真得到加工時間；仿真也是檢驗刀具在加工時的安全性和刀具運動的合理性的有效方法，可以避免因加工參數設置不合理而造成的機床損壞與零件報廢。使用計算機輔助制造軟件的加工仿真模塊，也可以很好的檢驗加工程序的合理性，降低試切的材料的使用量，減少加工設備的損耗，提高了生產效益。

3 CAD/CAM軟件編程的不足

現在 CAD/CAM編程大多數應用于加工計算量很大、曲面較多的外形，其最大的優點是無需人工運算，軟件可以自動生成程序，簡化了編程，避免了人工計算由于疏忽大意而發生的錯誤。程序設計只需要根據零件的外形輪廓來選擇加工方式，通過設置合理的加工參數和加工誤差，軟件就能計算得到合理的程序，可以很好的解決復雜形狀零件的加工。但是 CAD/CAM軟件也并不完美，其不足主要表現為：

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

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與理論技能，還需要大量的前期培訓，一般的操作工很難掌握。

3）自動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，當加工參數需要改變時，程序幾乎難以修改。

4）軟件通用化比較差。因為數控系統種類眾多，不同系統之間的代碼間沒有辦法通用，有的計算機輔助制造軟件只支持某幾類特定或者比較流行的系統，這樣就對其使用范圍設置了障礙。

5）當使用輔助軟件生成的程序內容太多時，就只有把系統當中的其它程序刪除或者使用在線傳輸的方法進行加工，對零件的加工造成了不便。并且在線傳輸的缺點就是傳輸過程容易受到電子信號的干擾，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，加工參數設置方便，數據處理快的優點，但手工編程依然是軟件編程的基礎，在現實加工中仍然具有很大的實用價值。例如宏程序可以提高加工設備的使用范圍，具備加工的效率高、精度高的優點。并且手工直接編程調整修改方便，僅僅修改個別參數就能適應零件加工的要求。手工程序非常簡短，可讀性好；軟件輔助編程盡管能對復雜零件進行編程加工，但是后置處理得到的加工程序太過復雜，操作者根本不能根據程序反向推導出零件的外形，也就不能對加工程序進行修改，加工精度調整時只有重新畫圖、生成加工程序。

5 總結

現代化的生產中，數控軟件編程的使用越來越普遍，許多場合下已經替代了手工編程。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。可以讓加工設備的加工能力得以延伸，減少工廠額外設備的購買，節省生產成本。

（作者單位：鎮江技師學院）