機(jī)械CAD CAM---第七章 計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控加工ppt課件

1、第八章第八章 數(shù)控編程和仿真數(shù)控編程和仿真第一節(jié)第一節(jié) 計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控編程計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控編程第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控編程中的數(shù)學(xué)處置數(shù)控編程中的數(shù)學(xué)處置第四節(jié)第四節(jié) DNCDNC技術(shù)技術(shù)第三節(jié)第三節(jié) 加工過程仿真加工過程仿真 1952年世界上第一臺數(shù)控機(jī)床在麻省理工學(xué)院研制勝利。 1954年世界上第一個自動編程言語APT言語誕生二十世紀(jì)六十年代初期，數(shù)控機(jī)床更廣泛地運(yùn)用于工業(yè)消費(fèi)中，操作更加容易，功能更加強(qiáng)大。 1976年，第一臺計(jì)算機(jī)數(shù)控CNC機(jī)床問世，它具有存儲功能，呼應(yīng)速度更快.第一節(jié)第一節(jié) 計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控編程計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控編程 數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)不久，計(jì)算機(jī)就被用來協(xié)助人們處理復(fù)雜零件的數(shù)控編程問

2、題，即產(chǎn)生了計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控編程(又稱自動編程)。 計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控編程技術(shù)的開展大約閱歷了以下幾個階段：(1)(1)數(shù)控言語自動編程數(shù)控言語自動編程 從從2020世紀(jì)世紀(jì)5050年代美國麻省理工學(xué)院設(shè)計(jì)的年代美國麻省理工學(xué)院設(shè)計(jì)的APTAPT言言語，到語，到6060年代的年代的APTIIAPTII、APTIIIAPTIII，7070年代的年代的APr-IVAPr-IV、APT-ACAPT-AC、和、和APTIVSSAPTIVSS，以及后來開展的，以及后來開展的APTAPT衍生言語衍生言語( (如美國的如美國的ADAPTADAPT，德國的，德國的EXAPTEXAPT，日本的，日本的HAPTHAPT

3、、FAPTFAPT，英國的英國的IFAPTIFAPT，意大利的，意大利的MODAPTMODAPT和我國的和我國的SCK-1SCK-1、SCK-SCK-2 2、SCK-3SCK-3、HZAPTHZAPT等等) )。 (2) (2)圖形自動編程系統(tǒng)圖形自動編程系統(tǒng) 于于2020世紀(jì)世紀(jì)7070年代微處置機(jī)問世以后，進(jìn)入適用階年代微處置機(jī)問世以后，進(jìn)入適用階段，這種編程系統(tǒng)將編程中的大量信息變成了顯示屏段，這種編程系統(tǒng)將編程中的大量信息變成了顯示屏幕上的直觀圖形，成為人機(jī)對話式的程序編制任務(wù)。幕上的直觀圖形，成為人機(jī)對話式的程序編制任務(wù)。早期的編程系統(tǒng)有早期的編程系統(tǒng)有19721972年美國洛克希德

4、加里福尼亞飛年美國洛克希德加里福尼亞飛機(jī)公司開發(fā)的機(jī)公司開發(fā)的CADAMCADAM系統(tǒng)和系統(tǒng)和19781978年法國達(dá)索飛機(jī)公司年法國達(dá)索飛機(jī)公司開發(fā)的開發(fā)的CATIACATIA系統(tǒng)，它具有三維設(shè)計(jì)、分析和數(shù)控程系統(tǒng)，它具有三維設(shè)計(jì)、分析和數(shù)控程序一體化功能。該類軟件不斷開展，目前已成為運(yùn)用序一體化功能。該類軟件不斷開展，目前已成為運(yùn)用最廣泛的最廣泛的CADCADCAMCAM集成軟件之一。集成軟件之一。 (3)CADCAM集成數(shù)控編程系統(tǒng) 從20世紀(jì)80年代以后，各種不同的CADCAM集成數(shù)控編程系統(tǒng)如雨后春筍般開展起來，如Euclid、MasterCAM、SurfCAM、ProEnginee

5、ring、Cimatron等，從90年代中期以后更是向著集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、并行化和虛擬化方向開展。 ( (一一) )言語自動編程的普通原理言語自動編程的普通原理 言語自動編程的整個編程過程如圖言語自動編程的整個編程過程如圖7171所示，它所示，它可以分為源程序編制和目的程序編制兩個階段?？梢苑譃樵闯绦蚓幹坪湍康某绦蚓幹苾蓚€階段。一、數(shù)控言語自動編程 1 1編制源程序階段編制源程序階段 零件加工源程序由編程人員根據(jù)所要加工的零件零件加工源程序由編程人員根據(jù)所要加工的零件圖樣及其工藝過程，用專門的數(shù)控言語人工編寫圖樣及其工藝過程，用專門的數(shù)控言語人工編寫，用以描畫零件的幾何外形、尺寸大小、工

6、藝道路、，用以描畫零件的幾何外形、尺寸大小、工藝道路、工藝參數(shù)及刀具相對零件的運(yùn)動軌跡等內(nèi)容。零件源工藝參數(shù)及刀具相對零件的運(yùn)動軌跡等內(nèi)容。零件源程序由各種語句構(gòu)成，源程序編制比較簡一方便。程序由各種語句構(gòu)成，源程序編制比較簡一方便。2 2編制目的程序階段編制目的程序階段 零件源程序并不能被數(shù)控系統(tǒng)識別，不能直接控零件源程序并不能被數(shù)控系統(tǒng)識別，不能直接控制機(jī)床，只是加工程序預(yù)處置的計(jì)算機(jī)輸入程序，零制機(jī)床，只是加工程序預(yù)處置的計(jì)算機(jī)輸入程序，零件原程序編寫后，輸入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)完成后續(xù)任件原程序編寫后，輸入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)完成后續(xù)任務(wù)直至自動生成機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)所需求的加工程序，稱務(wù)直至自動生

7、成機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)所需求的加工程序，稱為目的程序。通常說的數(shù)控加工程序就是目的程序。為目的程序。通常說的數(shù)控加工程序就是目的程序。計(jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)控軟件具有處置零件源程序和自動輸出計(jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)控軟件具有處置零件源程序和自動輸出詳細(xì)機(jī)床加工程序的才干。詳細(xì)機(jī)床加工程序的才干。 數(shù)控系統(tǒng)程序是自動編程系統(tǒng)的中心之一，由前置處置和后置處置兩部分組成，完成對源程序進(jìn)展處置并生成零件數(shù)控加工程序。 (二)言語編程系統(tǒng)的信息處置過程1 1前置處置前置處置 (1) (1)輸入翻譯階段輸入翻譯階段 即言語處置階段，它是為計(jì)算刀具運(yùn)動軌跡階段即言語處置階段，它是為計(jì)算刀具運(yùn)動軌跡階段預(yù)備。此階段的主要功能是按源程序的順

8、序依次閱讀預(yù)備。此階段的主要功能是按源程序的順序依次閱讀并對源程序進(jìn)展處置。當(dāng)遇到幾何定義語句時即轉(zhuǎn)入并對源程序進(jìn)展處置。當(dāng)遇到幾何定義語句時即轉(zhuǎn)入幾何定義處置程序，判別是哪類幾何元素及采用哪種幾何定義處置程序，判別是哪類幾何元素及采用哪種定義方式，然后分門別類地將其處置成規(guī)范方式并求定義方式，然后分門別類地將其處置成規(guī)范方式并求出規(guī)范參數(shù)；再根據(jù)幾何名字將其幾何類型和規(guī)范參出規(guī)范參數(shù)；再根據(jù)幾何名字將其幾何類型和規(guī)范參數(shù)存儲在計(jì)算機(jī)的某個內(nèi)存區(qū)內(nèi)數(shù)存儲在計(jì)算機(jī)的某個內(nèi)存區(qū)內(nèi)( (稱為信息表稱為信息表) )，供計(jì)，供計(jì)算階段運(yùn)用。算階段運(yùn)用。2 2軌跡計(jì)算階段軌跡計(jì)算階段 作用是處置延續(xù)運(yùn)動語

9、句，產(chǎn)生刀具運(yùn)動的一作用是處置延續(xù)運(yùn)動語句，產(chǎn)生刀具運(yùn)動的一系列有序的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，根據(jù)導(dǎo)動面和檢查面的數(shù)據(jù)系列有序的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，根據(jù)導(dǎo)動面和檢查面的數(shù)據(jù)計(jì)算基點(diǎn)坐標(biāo)和節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)，從而求出計(jì)算基點(diǎn)坐標(biāo)和節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)，從而求出 刀位數(shù)據(jù)并以刀位數(shù)據(jù)并以刀位文件刀位文件( (二進(jìn)制或二進(jìn)制或ASCASC格式格式) )的方式加以存儲。對的方式加以存儲。對于有工藝處置才干的程序系統(tǒng)還包括工藝過程和工于有工藝處置才干的程序系統(tǒng)還包括工藝過程和工藝參數(shù)確實(shí)定。這個階段的目的程序要順應(yīng)各種不藝參數(shù)確實(shí)定。這個階段的目的程序要順應(yīng)各種不同機(jī)床后置處置程序的要求，即應(yīng)是通用的。同機(jī)床后置處置程序的要求，即應(yīng)是通用的。2 2

10、后置處置后置處置 產(chǎn)生所用詳細(xì)數(shù)控機(jī)床的數(shù)控程序。按照軌跡計(jì)產(chǎn)生所用詳細(xì)數(shù)控機(jī)床的數(shù)控程序。按照軌跡計(jì)算階段得到的結(jié)果算階段得到的結(jié)果刀位數(shù)據(jù)，經(jīng)過后置處置完成刀位數(shù)據(jù)，經(jīng)過后置處置完成增量計(jì)算、脈沖當(dāng)量轉(zhuǎn)換等即可生成符合詳細(xì)數(shù)控機(jī)增量計(jì)算、脈沖當(dāng)量轉(zhuǎn)換等即可生成符合詳細(xì)數(shù)控機(jī)床要求的零件加工程序。從而將目的程序給出的數(shù)據(jù)、床要求的零件加工程序。從而將目的程序給出的數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)及其有關(guān)信息轉(zhuǎn)變成詳細(xì)數(shù)控機(jī)床所要求的工藝參數(shù)及其有關(guān)信息轉(zhuǎn)變成詳細(xì)數(shù)控機(jī)床所要求的指令和程序格式，構(gòu)成零件的數(shù)控加工程序。后置處指令和程序格式，構(gòu)成零件的數(shù)控加工程序。后置處置程序與詳細(xì)的數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)有關(guān)，數(shù)控

11、系統(tǒng)置程序與詳細(xì)的數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)有關(guān)，數(shù)控系統(tǒng)不同，代碼也不同。不同，代碼也不同。 (三)數(shù)控言語編程的特點(diǎn)1 1、優(yōu)點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn) 采用數(shù)控言語編程具有程序簡練、走刀控制靈敏采用數(shù)控言語編程具有程序簡練、走刀控制靈敏等優(yōu)點(diǎn)，使數(shù)控加工編程從面向機(jī)床指令的等優(yōu)點(diǎn)，使數(shù)控加工編程從面向機(jī)床指令的“匯編言匯編言語級，上升到面向元素語級，上升到面向元素點(diǎn)、線、面的高級言語點(diǎn)、線、面的高級言語級。級。 2缺陷： 零件的設(shè)計(jì)與加工之間經(jīng)過工藝人員對圖樣解釋和工藝規(guī)劃來傳送數(shù)據(jù)，妨礙了設(shè)計(jì)與制造的一體化，容易出錯，數(shù)控編程言語短少對零件外形、刀具運(yùn)動軌跡的直觀圖形顯示和刀位軌跡的驗(yàn)證手段。二、圖形交互自動編

12、程1 1、概念、概念 圖形交互編程技術(shù)經(jīng)過專門的計(jì)算機(jī)軟件來實(shí)圖形交互編程技術(shù)經(jīng)過專門的計(jì)算機(jī)軟件來實(shí)現(xiàn)，這種軟件通常利用現(xiàn)，這種軟件通常利用CADCAD的圖形編輯功能將零件的的圖形編輯功能將零件的幾何圖形繪制到計(jì)算機(jī)上，構(gòu)成零件的圖形文件；然幾何圖形繪制到計(jì)算機(jī)上，構(gòu)成零件的圖形文件；然后調(diào)用數(shù)控編程模塊，采用人機(jī)交互的方式在計(jì)算機(jī)后調(diào)用數(shù)控編程模塊，采用人機(jī)交互的方式在計(jì)算機(jī)屏幕上指定被加工的部位，再輸入相應(yīng)的加工工藝參屏幕上指定被加工的部位，再輸入相應(yīng)的加工工藝參數(shù)，計(jì)算機(jī)便可自動進(jìn)展必要的數(shù)學(xué)處置并編制出數(shù)數(shù)，計(jì)算機(jī)便可自動進(jìn)展必要的數(shù)學(xué)處置并編制出數(shù)控加工程序，同時在屏幕上動態(tài)顯示刀

13、具的加工軌跡?？丶庸こ绦颍瑫r在屏幕上動態(tài)顯示刀具的加工軌跡。一圖形交互式自動編程原理和功能2 2、特點(diǎn)、特點(diǎn) 這種編程方法具有速度快、精度高、直觀性這種編程方法具有速度快、精度高、直觀性好、運(yùn)用簡便、便于檢查等優(yōu)點(diǎn)。目前以成為國內(nèi)好、運(yùn)用簡便、便于檢查等優(yōu)點(diǎn)。目前以成為國內(nèi)外先進(jìn)的外先進(jìn)的CAD/CAMCAD/CAM軟件普遍采用的數(shù)控編程方法。軟件普遍采用的數(shù)控編程方法。3、圖形交互式自動編程系統(tǒng)組成 圖形交互自動編程系統(tǒng)，普通由幾何外型、刀具軌跡生成、刀具軌跡編輯、刀位驗(yàn)證、后置處置(相對獨(dú)立)、計(jì)算機(jī)圖形顯示、數(shù)據(jù)庫管理、運(yùn)轉(zhuǎn)控制及用戶界面等部分組成，如圖7-3所示。二圖形交互式編程的根

14、本步驟1 1零件圖樣及加工工藝分析零件圖樣及加工工藝分析 由于由于CAPPCAPP技術(shù)尚未到達(dá)普及和運(yùn)用的階段，這項(xiàng)技術(shù)尚未到達(dá)普及和運(yùn)用的階段，這項(xiàng)任務(wù)依然需求依托人工進(jìn)展。由于圖形交互式自動編任務(wù)依然需求依托人工進(jìn)展。由于圖形交互式自動編程需求將零件被加工部位的圖形準(zhǔn)確地繪制在計(jì)算機(jī)程需求將零件被加工部位的圖形準(zhǔn)確地繪制在計(jì)算機(jī)上，所以作為編程前期任務(wù)地加工工藝分析的主要義上，所以作為編程前期任務(wù)地加工工藝分析的主要義務(wù)有：務(wù)有： 1核準(zhǔn)零件的幾何尺寸、公差及精度要求； 2確定零件相對機(jī)床坐標(biāo)系的裝夾位置以及被加工部位所處的坐標(biāo)平面； 3選擇刀具并準(zhǔn)確測定刀具的有關(guān)尺寸； 4確定工件坐標(biāo)系

15、、編程原點(diǎn)零點(diǎn)、找正基準(zhǔn)面及對刀點(diǎn)； 5確定加工道路； 6選擇合理的工藝參數(shù)。2 2幾何外型幾何外型 幾何外型就是利用圖形交互式自動編程軟件的圖幾何外型就是利用圖形交互式自動編程軟件的圖形繪制、編輯修正、曲線曲面外型等功能，將零件被形繪制、編輯修正、曲線曲面外型等功能，將零件被加工部位的幾何圖形準(zhǔn)確地繪制在計(jì)算機(jī)屏幕上，同加工部位的幾何圖形準(zhǔn)確地繪制在計(jì)算機(jī)屏幕上，同時計(jì)算機(jī)內(nèi)部自動構(gòu)成零件圖形的數(shù)據(jù)文件。時計(jì)算機(jī)內(nèi)部自動構(gòu)成零件圖形的數(shù)據(jù)文件。 這些圖形數(shù)據(jù)是下一步刀具軌跡計(jì)算的根據(jù)。在這些圖形數(shù)據(jù)是下一步刀具軌跡計(jì)算的根據(jù)。在之后的自動編程過程中，軟件將根據(jù)加工要求提取這之后的自動編程過程

16、中，軟件將根據(jù)加工要求提取這些數(shù)據(jù)，進(jìn)展分析判別和數(shù)學(xué)處置，構(gòu)成加工的刀具些數(shù)據(jù)，進(jìn)展分析判別和數(shù)學(xué)處置，構(gòu)成加工的刀具位置數(shù)據(jù)。假設(shè)零件的幾何信息在設(shè)計(jì)階段就已建立，位置數(shù)據(jù)。假設(shè)零件的幾何信息在設(shè)計(jì)階段就已建立，圖形編程軟件可直接從圖形庫中讀取該零件的圖形信圖形編程軟件可直接從圖形庫中讀取該零件的圖形信息文件。息文件。3 3、刀具軌跡計(jì)算及生成、刀具軌跡計(jì)算及生成 圖形交互式自動編程軟件的刀位軌跡生成是面圖形交互式自動編程軟件的刀位軌跡生成是面向屏幕的圖形交互方式。其根本過程是：首先在刀位向屏幕的圖形交互方式。其根本過程是：首先在刀位軌跡生成菜單中選擇所需的菜單項(xiàng)，然后根據(jù)屏幕地軌跡生成菜

17、單中選擇所需的菜單項(xiàng)，然后根據(jù)屏幕地提示，用光標(biāo)選擇相應(yīng)地圖形目的，指定相應(yīng)地坐標(biāo)提示，用光標(biāo)選擇相應(yīng)地圖形目的，指定相應(yīng)地坐標(biāo)點(diǎn)，輸入需求的各種參數(shù)。軟件將自動從圖形文件中點(diǎn)，輸入需求的各種參數(shù)。軟件將自動從圖形文件中提取編程所需的信息，進(jìn)展分析判別，計(jì)算出節(jié)點(diǎn)數(shù)提取編程所需的信息，進(jìn)展分析判別，計(jì)算出節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)化成刀位數(shù)據(jù)，存入指定的刀位文件中據(jù)，并將其轉(zhuǎn)化成刀位數(shù)據(jù)，存入指定的刀位文件中或直接進(jìn)展后置處置生成加工程序，同時在屏幕上顯或直接進(jìn)展后置處置生成加工程序，同時在屏幕上顯示出刀位軌跡圖。示出刀位軌跡圖。4 4后置處置后置處置 后置處置的目的是構(gòu)成數(shù)控指令文件。由于各種后置處

18、置的目的是構(gòu)成數(shù)控指令文件。由于各種數(shù)控機(jī)床運(yùn)用的數(shù)控系統(tǒng)不同，所以運(yùn)用的數(shù)控指令數(shù)控機(jī)床運(yùn)用的數(shù)控系統(tǒng)不同，所以運(yùn)用的數(shù)控指令文件的代碼及格式也有所不同，為處理這一問題，軟文件的代碼及格式也有所不同，為處理這一問題，軟件通常設(shè)置一個后置處置慣用文件，在進(jìn)展后置處置件通常設(shè)置一個后置處置慣用文件，在進(jìn)展后置處置前，編程人員需根據(jù)詳細(xì)數(shù)控機(jī)床指令代碼及程序的前，編程人員需根據(jù)詳細(xì)數(shù)控機(jī)床指令代碼及程序的格式，事先編輯好這一文件，這樣就能輸出符合各種格式，事先編輯好這一文件，這樣就能輸出符合各種數(shù)控系統(tǒng)要求的加工程序。數(shù)控系統(tǒng)要求的加工程序。5 5程序輸出程序輸出 由于圖形交互式自動編程軟件在編程

19、過程中可由于圖形交互式自動編程軟件在編程過程中可在計(jì)算機(jī)內(nèi)自動生成刀位軌跡圖形文件和數(shù)控指令文在計(jì)算機(jī)內(nèi)自動生成刀位軌跡圖形文件和數(shù)控指令文件，所以程序的輸出可以經(jīng)過計(jì)算機(jī)的各種外部設(shè)備件，所以程序的輸出可以經(jīng)過計(jì)算機(jī)的各種外部設(shè)備進(jìn)展，例如可以經(jīng)過打印機(jī)打印程序代碼文件，或者進(jìn)展，例如可以經(jīng)過打印機(jī)打印程序代碼文件，或者經(jīng)過通訊端口直接輸入到數(shù)控機(jī)床上，等等。經(jīng)過通訊端口直接輸入到數(shù)控機(jī)床上，等等。6 6加工程序動態(tài)仿真加工程序動態(tài)仿真 將自動編制好的程序以動態(tài)圖形的方式顯示在將自動編制好的程序以動態(tài)圖形的方式顯示在屏幕上。屏幕上。 圖7-4為一圖形交互式自動編程流程圖。該例中，零件幾何信息

20、是從設(shè)計(jì)階段圖形數(shù)據(jù)文件中讀取的，對此文件進(jìn)展一定的轉(zhuǎn)換產(chǎn)生所要加工零件的圖形，并在屏幕上顯示；工藝信息由編程員以交互式經(jīng)過用戶界面輸入。三圖形交互式自動編程特點(diǎn)三圖形交互式自動編程特點(diǎn)1、圖形編程將加工零件的幾何外型、刀位計(jì)算、圖形顯示和后置處置等結(jié)合在一同，有效地處理了編程數(shù)據(jù)來源、幾何顯示、走刀模擬、交互修正等問題，跡補(bǔ)了單一利用數(shù)控編程言語進(jìn)展編程的缺乏。 2、不需求編制零件加工源程序，用戶界面友好，運(yùn)用簡便、直觀、準(zhǔn)確、便于檢查。由于編程過程是在計(jì)算機(jī)上直接面向零件的幾何圖形以光標(biāo)指點(diǎn)、菜單項(xiàng)選擇擇及交互對話的方式進(jìn)展的，其編程的結(jié)果也以圖形的方式顯示在計(jì)算機(jī)上。3)編程方法簡單易學(xué)

21、，運(yùn)用方便。整個編程過程是交互進(jìn)展的，有多級功能“菜單 引導(dǎo)用戶進(jìn)展交互操作。 4)有利于實(shí)現(xiàn)與其它功能的結(jié)合?？梢园旬a(chǎn)品設(shè)計(jì)與零件編程結(jié)合起來，也可以與工藝過程設(shè)計(jì)、刀具設(shè)計(jì)等過程結(jié)合起來。 (一)概述 CADCAM集成技術(shù)中的重要內(nèi)容之一就是數(shù)控自動編程系統(tǒng)與CAD及CAPP的集成，數(shù)控編程與CAD的集成，可以直接從產(chǎn)品的數(shù)字定義提取零件的設(shè)計(jì)信息，包括零件的幾何信息和拓?fù)湫畔?；與CAPP的集成，可以直接提取零件的工藝設(shè)計(jì)結(jié)果信息；最后，CAM系統(tǒng)協(xié)助產(chǎn)品制造工程師完成被加工零件的形面定義、刀具的選擇、加工參數(shù)的設(shè)定、刀具軌跡的計(jì)算、數(shù)控加工程序的自動生成、加工模擬等數(shù)控編程三、CADCA

22、M集成編程二CAD/CAM集成數(shù)控編程系統(tǒng)設(shè)計(jì) 圖7-5為在并行工程環(huán)境下集成化數(shù)控編程系統(tǒng)的運(yùn)用實(shí)例。從圖中可以看出，在集成化數(shù)控編程系統(tǒng)中，數(shù)控編程系統(tǒng)直接讀人CAD系統(tǒng)提供的零件圖形信息和工藝要求及CAPP系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)結(jié)果，進(jìn)展加工程序的自動編制。同時CAM系統(tǒng)與CAD、DFM、CAPP、CAFD及MPS系統(tǒng)的關(guān)系極為親密，各子系統(tǒng)之間不但要實(shí)現(xiàn)信息集成，更重要的是要實(shí)現(xiàn)功能上的集成。 DFM根據(jù)CAD的信息對產(chǎn)品的構(gòu)造工藝性作出評價，并將結(jié)果反響至CAD；DFM根據(jù)CAD的幾何信息和CAPP的工藝信息對制造資源才干和加工經(jīng)濟(jì)性作較為定量的分析，并將結(jié)果反響至CAPP；CAPP讀取ST

23、EP格式文件，生成加工工藝；CAPP完成定位裝夾方案后向CAFD提供定位裝夾方案信息；CAFD進(jìn)展定位裝夾分析后向CAPP反響結(jié)果 CAFD進(jìn)展夾緊力和夾緊變形(影響加工精度)計(jì)算后向CAPP反響結(jié)果；MPS根據(jù)NC代碼、夾具設(shè)計(jì)、機(jī)床和刀具等進(jìn)展加工過程仿真，并向CAPP反響結(jié)果；CAM根據(jù)CAPP提供的工藝信息，自動生成自動編程系統(tǒng)任務(wù)所需各種數(shù)據(jù)、參數(shù)文件，利用機(jī)床模型、刀具模型、工序參數(shù)、工步參數(shù)，生成刀位文件，并進(jìn)展刀位軌跡仿真。經(jīng)后置處置生成特定數(shù)控系統(tǒng)的NC代碼，并向CAPP反響有關(guān)信息。 一個典型的CADCAM集成數(shù)控編程系統(tǒng)，其數(shù)控加工編程模塊，普通應(yīng)具備以下功能：(1)編程

24、功能 包括：點(diǎn)位加工編程；二位輪廓加工編程；平面區(qū)域加工編程；平面型腔加工編程；曲面區(qū)域加工編程；多曲面加工編程；曲面交線加工編程；假設(shè)干曲面特征的自動編程；約束面(線)控制加工編程。 ( (二二)CAD)CADCAMCAM集成數(shù)控編程系統(tǒng)的加工編程功能的需求集成數(shù)控編程系統(tǒng)的加工編程功能的需求(2)(2)刀具軌跡計(jì)算方法刀具軌跡計(jì)算方法 包括：參數(shù)線法；截平面法；投影法。包括：參數(shù)線法；截平面法；投影法。(3)(3)刀具軌跡編輯功能刀具軌跡編輯功能 包括：刀具軌跡的快速圖形顯示；刀具軌跡文包括：刀具軌跡的快速圖形顯示；刀具軌跡文本顯示與修正；刀具軌跡的刪除；刀具軌跡的拷本顯示與修正；刀具軌跡

25、的刪除；刀具軌跡的拷貝；刀具軌跡的粘貼；刀具軌跡的插入；刀具貝；刀具軌跡的粘貼；刀具軌跡的插入；刀具軌跡的恢復(fù)；刀具軌跡的挪動；刀具軌跡的延伸；軌跡的恢復(fù)；刀具軌跡的挪動；刀具軌跡的延伸；刀具軌跡的修剪；刀具軌跡的修剪；刀具軌跡的轉(zhuǎn)置；刀具軌跡的反向；刀具軌跡的幾何變換；刀具軌跡上到位點(diǎn)的均化；刀具軌跡的編排；刀具軌跡的加載和存儲。(4)刀具軌跡驗(yàn)證功能 包括：刀具軌跡的快速圖形顯示；截面法驗(yàn)證；動態(tài)圖形顯示驗(yàn)證。 目前在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃和刀具軌跡生成等技術(shù)方面已獲得很大進(jìn)展，但由于零件外形的復(fù)雜多變以及加工環(huán)境的復(fù)雜性，要確保所生成的加工程序不存在任何問題依然是非常困難，其中最主要的

26、如加工過程中的過切與欠切、機(jī)床各部件之間的干涉碰撞等。對于精細(xì)加工和高速加工，這些問題經(jīng)常是致命的。因此，實(shí)踐加工前采取一定的措施對加工程序進(jìn)展檢驗(yàn)并修正是非常必要的。第三節(jié) 加工過程仿真一、概述 數(shù)控加工仿真經(jīng)過軟件模擬加工環(huán)境、刀具途徑與資料切除過程來檢驗(yàn)并優(yōu)化加工程序，具有柔性好、本錢低、效率高且平安可靠等特點(diǎn)，是提高編程效率與質(zhì)量的重要措施。二、加工過程仿真運(yùn)用1 1刀位軌跡仿真刀位軌跡仿真 是對刀位文件進(jìn)展模擬仿真，普通在前置處置后進(jìn)展。經(jīng)過讀入刀位數(shù)據(jù)文件檢查刀位計(jì)算能否正確，加工過程中能否發(fā)生過切，所選擇的刀具、走刀道路、進(jìn)退刀方式能否合理，刀位軌跡能否正確，刀具與約束面能否發(fā)生

27、干涉與碰撞。這種仿真普通可以采用動畫顯示的方法。由于該法是對后置處置以前的刀位軌跡仿真，所以，它可以脫離詳細(xì)的數(shù)控機(jī)床環(huán)境進(jìn)展。該方法比較成熟而有效，運(yùn)用普遍。 2 2加工過程動態(tài)仿真加工過程動態(tài)仿真 主要對數(shù)控代碼進(jìn)展仿真，用來處理加工過程中，實(shí)踐加工環(huán)境內(nèi)，工藝系統(tǒng)間的干涉、碰撞問題和運(yùn)動關(guān)系。加工過程動態(tài)仿真是在后置處置以后，已有工藝系統(tǒng)實(shí)體幾何模型和數(shù)控加工程序的情況下進(jìn)展，公用性強(qiáng)。 Unigraphics 是美國Unigraphics Solution公司開發(fā)的一套集CAD、CAM、CAE 功能于一體的三維參數(shù)化軟件，是當(dāng)今最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、分析和制造的高端軟件，用于航空、航

28、天、汽車、輪船、通用機(jī)械和電子等工業(yè)領(lǐng)域。 UG UG軟件在軟件在CAM領(lǐng)域處于領(lǐng)先的位置，產(chǎn)生于美國麥領(lǐng)域處于領(lǐng)先的位置，產(chǎn)生于美國麥道飛機(jī)公司，是飛機(jī)零件數(shù)控加工首選編程工具。道飛機(jī)公司，是飛機(jī)零件數(shù)控加工首選編程工具。UGUGCatia Pro/E 是 美國 PTC 參數(shù)技術(shù)開發(fā)的軟件，是全世界最普及的三維 CAD/CAM 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造系統(tǒng)。廣泛用于電子、機(jī)械、模具、工業(yè)設(shè)計(jì)和玩具等民用行業(yè)。具有零件設(shè)計(jì)、產(chǎn)品裝配、模具開發(fā)、數(shù)控加工、外型設(shè)計(jì)等多種功能。 Pro/E在我國南方地域企業(yè)中被大量運(yùn)用，設(shè)計(jì)建模采用PRO-E ，編程加工采用MASTERCAM 和 CIMATRON 是

29、目前通行的做法。 CimatronCAD/CAM系統(tǒng)是以色列Cimatron公司的CAD/CAM/PDM產(chǎn)品，是較早在微機(jī)平臺上實(shí)現(xiàn)三維CAD/CAM全功能的系統(tǒng)。該系統(tǒng)提供了比較靈敏的用戶界面，優(yōu)良的三維外型、工程繪圖，全面的數(shù)控加工，各種通用、公用數(shù)據(jù)接口以及集成化的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理。CimatronCAD/CAM系統(tǒng)在國際上的模具制造業(yè)備受歡迎，國內(nèi)模局制造行業(yè)也在廣泛運(yùn)用。 Mastercam是美國CNC公司開發(fā)的基于PC平臺的CAD/CAM軟件，它具有方便直觀的幾何外型 Mastercam提供了設(shè)計(jì)零件外形所需的理想環(huán)境，其強(qiáng)大穩(wěn)定的外型功能可設(shè)計(jì)出復(fù)雜的曲線、曲面零件。 Mastercam具有較強(qiáng)的曲面粗加工及的曲面精