數(shù)控加工中CAM軟件的性能將直接影響零件的加工作業(yè)、加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率,因此CAM軟件的選擇是數(shù)控加工中的一項(xiàng)非常重要的工作.要慎重進(jìn)行。
常見的CAM軟件較多,如Pro/ENGINEER ( Pro/E ) , Uni-Graphics( UG) , MasterCAM等等。選用這些軟件要遵循的基本原則應(yīng)當(dāng)是根據(jù)需求選用適宜軟件。一般情況下,首先結(jié)合企業(yè)現(xiàn)有產(chǎn)品及產(chǎn)品的發(fā)展方向,明確數(shù)控加工現(xiàn)階段要解決什么問題,結(jié)合未來的發(fā)展將要遇到并需解決什么問題;然后分析所選CAM軟件功能特點(diǎn),看其如何解決以上問題,能否滿足生產(chǎn)孺求。具體來說,要在深入分析零件的特征、加工的工藝決策、生成的刀具軌跡信息文件,以及對后里處理生成的數(shù)控加工代碼的要求等等的垂礎(chǔ)上,對比現(xiàn)有不同軟件的性能特點(diǎn),選擇最合適的CAM軟件。
1 CAM軟件基本功能分析
CAM軟件最垂本的功能是前置處理和后置處理功能。
1.1 前里處理 1.1.1 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸入接口
在對一個零件進(jìn)行數(shù)控編程前,必須首先獲得零件的模型信息。許多CAM軟件自身具備CAD造型系統(tǒng),可直接進(jìn)行零件造型設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)完成后再進(jìn)行工藝設(shè)計(jì),直至數(shù)控編程。但在大部分情況下,造型設(shè)計(jì)工程師和加工設(shè)計(jì)工程師采用的可能是不同的CAD軟件。要CAM軟件可以讀取其他CAD軟件完成的設(shè)計(jì)結(jié)果,這就要求CAM軟件的數(shù)據(jù)輸入接口應(yīng)該能夠正確讀取多種常用CAD軟件的輸出數(shù)據(jù)。
大多數(shù)CAM軟件能提供多種格式的數(shù)據(jù)輸入接口,比如IGES,DXF,STL,SAT等通用接口,有的還具有針對一些著名的CAD軟件如Pro/E , UG , CAYIA的專門接口。但不同的CAM軟件所“專長”的數(shù)據(jù)格式不同,支持的程度也有所差異,因此最好選用幾個有代表性的零件,對CAM軟件支持的數(shù)據(jù)格式做實(shí)驗(yàn),檢查其是否能正確讀取數(shù)據(jù)信息。
1.1.2 加工支持的走刀方式及其它工藝適應(yīng)性
加工質(zhì)量與CAM軟件對加工工藝的支持密切相關(guān)。比如走刀方式跟加工表面質(zhì)量就有很大的關(guān)系。銑削加工中,單純的直線往復(fù)走刀行切,在加工平面輪廓時表面質(zhì)t還可以,但是加工曲面輪廓,則需要沿輪廓線進(jìn)行環(huán)形走刀行切才可以達(dá)到較高的表面質(zhì)量。因此對于不同零件或同一個零件的不同部位,不同輪廓形狀處,需要不同的走刀方式。除了走刀方式之外,還要注意到軟件是否提供過切保護(hù),刀桿的干涉檢查,甚至是加工過程的模擬仿真表現(xiàn)形式等輔助功能。
1.2 后置處理 后置處理是數(shù)控加工中的一個重要環(huán)節(jié),主要任務(wù)是把CAM軟件前置處理生成的刀軌和工參信息文件,轉(zhuǎn)換成特定機(jī)床控制器可接受的特定格式的數(shù)控代碼文件—NC程序。
刀軌文件不能直接驅(qū)動機(jī)床.因?yàn)椴煌瑱C(jī)床控制器對程序格式和指令都有不同要求。不同機(jī)床,即使加工相同,代碼及格式也不盡相同。只有結(jié)合特定機(jī)床要求的格式,生成該機(jī)床能夠識別的NC程序,才能驅(qū)動機(jī)床,這就要求CAM軟件能夠提供多種不同機(jī)床的后置處理,要有用戶化后里處理功能,以便用戶能直接編輯、修改已有的后處理文件。好的CAM軟件,對于常見機(jī)床控制器,都能提供專門的后置處理和用戶化后置處理功能。
后置處理后,需要將得到的數(shù)控代碼傳輸?shù)綌?shù)控機(jī)床引導(dǎo)機(jī)床進(jìn)行加工,過去常采用RS232接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,需要專門的軟件支持,現(xiàn)在許多CAM軟件本身就具有該數(shù)據(jù)傳輸功能。
2 選擇CAM軟件的原則和方法
只有最適用的才是最好的。滿足前里處理和后置處理等基本功能的CAM軟件有多種,每一種都有自己的不同特點(diǎn),我們應(yīng)廣泛了解和對比,以滿足需要為前提進(jìn)行選擇。選擇時,除價格因素外,還應(yīng)考慮以下幾方面。
2.1 操作使用的方便性
一致友好的操作界面及簡潔實(shí)用的操作方法.對于使用者來說是無形的幫助。Windows系統(tǒng)操作風(fēng)格的軟件,不用培訓(xùn)就可以摸索著進(jìn)行操作,要比UNIX系統(tǒng)上的軟件容易學(xué)習(xí)和使用。為此首先應(yīng)注意軟件的安裝對操作系統(tǒng)及硬件的要求,能否直接運(yùn)行于普通配置的微機(jī)上,需要增加哪些專用配件。其次,軟件功能及操作的簡潔一致也非常重要。有些CAM軟件,功能比較強(qiáng)大和齊全,但操作起來感覺像走迷宮一樣,需要較長時間的學(xué)習(xí)熟練,影響使用效率,加大了推廣普及的難度。
2.2 集成化程度
不少CAM軟件是CAD/CAM的集成,通常由多個功能模塊組成,如三維繪圖、圖形編輯、曲面造型、數(shù)控加工、有限元分析、仿真模擬、動態(tài)顯示等。這些模塊應(yīng)該以工程數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ),進(jìn)行統(tǒng)一管理,這樣既保持了底層數(shù)據(jù)的完整性和一致性,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享,又節(jié)約了系統(tǒng)資源和運(yùn)行時間。有些CAD/CAM軟件系統(tǒng)則以文件管理為基礎(chǔ),導(dǎo)致數(shù)據(jù)冗余度大,占用存儲空間大,缺乏數(shù)據(jù)安全保護(hù)措施,不利于工程數(shù)據(jù)管理。
2.3 CAD功能
性能完善的CAM軟件的CAD模塊是一個高效的造型設(shè)計(jì)工具,應(yīng)具有參數(shù)化設(shè)計(jì)功能,三維實(shí)體模型與二維工程圖形相互轉(zhuǎn)化并關(guān)聯(lián)的功能。當(dāng)然、還要考慮與其他CAD/CAM軟件的兼容性,注意軟件所帶的圖形文件接口,能支持哪幾種圖形文件轉(zhuǎn)換.能否從其他系統(tǒng)順利讀取圖形文件,或?qū)⒈鞠到y(tǒng)的圖形文件傳送到其他系統(tǒng)。
2.4 CAM功能及檢測
CAM軟件的CAM功能應(yīng)能提供一種交互式編程并產(chǎn)生加工軌跡的方法,它包括刀具路徑、刀具參數(shù)、切削參數(shù)設(shè)置等內(nèi)容。CAM功能檢測應(yīng)注意以下幾方面:(1)建立二維和三維刀具路徑的難易程度;(2)加工方法的多樣性;(3)刀具路徑是否易于編輯和修改;(4)是否具有刀具和材料數(shù)據(jù)庫,能否自動生成進(jìn)給速度和主軸轉(zhuǎn)速等切削參數(shù);(5)有無內(nèi)置的防碰撞和防過切功能;(6)能否手動調(diào)節(jié)機(jī)加工參數(shù)及缺省值;(7)能否對加工過程進(jìn)行模擬和估算加工時間。
2.5 后處理程序及數(shù)控加工代碼的輸出
一般的CAM軟件利用后處理程序提供用戶化的數(shù)控加工代碼的輸出,使用戶能夠靈活地將NC程序用于不同的數(shù)控系統(tǒng)。選擇軟件時,應(yīng)了解以下幾方面;(1)提供哪些后處理和
數(shù)控加工程序,是否包括線切割、電火花、車削或多軸數(shù)控加工編程的后處理程序;(2)后處理輸出的加工程序能否細(xì)調(diào),以使數(shù)控加工代碼的輸出符合用戶的要求;(3)能否將NC程序反向處理,顯示刀具路徑。
2.6 可發(fā)展性、升級方法和技術(shù)支援
科技發(fā)展日新月異.過去只有在工作站及UNIX系統(tǒng)上才能運(yùn)行的CAM軟件,隨著個人計(jì)算機(jī)性能的提高及Windows操作系統(tǒng)的發(fā)展,已大部分移植到個人計(jì)算機(jī)上來.提供了Windown版本;過去只支持三軸聯(lián)動的.現(xiàn)在已支持四軸聯(lián)動、五軸聯(lián)動;過去在單機(jī)下運(yùn)行,現(xiàn)在能支持網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享或傳遞。開放型的結(jié)構(gòu)不僅便于用戶進(jìn)行二次開發(fā),同時也使軟件系統(tǒng)本身能夠不斷地?cái)U(kuò)充與完善,因此選擇CAM軟件時,還要考慮是否具備技術(shù)的前峪性,系統(tǒng)的可擴(kuò)充性和長遠(yuǎn)發(fā)展。
選擇CAM軟件時還應(yīng)了解該公司近幾年來更新版本的情況,確認(rèn)升級方法;公司在我國或當(dāng)?shù)赜袩o辦事處,可提供哪些技術(shù)支援;是否需要技術(shù)培訓(xùn),采用什么方式等。
3 結(jié)束語
選擇合適的CAM軟件,將會在數(shù)控加工中事半功倍,更加充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)越性,提高產(chǎn)品質(zhì)t和效率,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)制造一體化和生產(chǎn)系統(tǒng)的集成,提高整體生產(chǎn)水平。
(審核編輯: 智匯胡妮)
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