CAD/CAM软件在数控编程加工中的应用

尹孝庆 王前锋

现代人们的审美观越来越强，各类日常消费品的外形也越来越优美，这就不可避免的选用外形各异、精度较高的产品来满足人们个性化的需要，并且这些种类多样、生产周期要求紧，这就使得工厂采用计算机辅助制造和计算机辅助设计软件技术来实现制造业的现代化柔性化以提高产品质量与生产率。因此在加工高难度零件时使用 软件与数控加工设备，可以很好地解决人们对加工质量与加工效率的要求。

1 数控加工中应用 技术的几个步骤：

1）使用 软件进行几何建模

2）选合理的加工方案，设置加工参数生成加工刀具路径

3）加工仿真

4）软件对加工数据进行后置处理，生成加工程序。

2 CAD/CAM软件的优点

计算机软件模型建模是运用计算机设计软件的画图功能、曲线曲面造型的功能、分析功能，将所需要加工的工件进行几何建模，选择合适的加工方法设置合理的加工参数，计算机辅助软件将自动生成该零件的加工数据文件，利用后置处理功能生成加工程序。并且工件的加工精度、相对位置度都可以通过模型和加工参数进行控制。因为有CAD/CAM软件的强有力的实体建模能力，使其能够轻而易举的建立各类复杂的曲面造型。计算机辅助设计与辅助制造软件提供的强大的的图形库、生动形象的建模工具和人性化的人机界面，可以很好的将设计者的构思表达出来，并进行受力分析和运动仿真等有效性分析。

加工路径的自动生成便于按照设计要求采用正确的加工项、设置合理的参数，并在软件提醒下完成相关操作，设计软件将自动从图形中得到所需要的数据，经过对模型所包含的数据进行分析和计算，生成刀具路。计算机辅助制造和辅助设计软件提供了强大的资源库，可供选择多达十几种的刀具路径使得编程人员能够基于加工零件的特点选择合适的加工方案。

大部分的CAD/CAM软件都具有仿真加工验证功能模块，通过仿真能够得到零件加工所需要的加工时间，如果加工时间过长或超出预期可以修改进给参数重新仿真得到加工时间；仿真也是检验刀具在加工时的安全性和刀具运动的合理性的有效方法，可以避免因加工参数设置不合理而造成的机床损坏与零件报废。使用计算机辅助制造软件的加工仿真模块，也可以很好的检验加工程序的合理性，降低试切的材料的使用量，减少加工设备的损耗，提高了生产效益。

3 CAD/CAM软件编程的不足

现在 CAD/CAM编程大多数应用于加工计算量很大、曲面较多的外形，其最大的优点是无需人工运算，软件可以自动生成程序，简化了编程，避免了人工计算由于疏忽大意而发生的错误。程序设计只需要根据零件的外形轮廓来选择加工方式，通过设置合理的加工参数和加工误差，软件就能计算得到合理的程序，可以很好的解决复杂形状零件的加工。但是 CAD/CAM软件也并不完美，其不足主要表现为：

1）辅助编程软件花费巨大。由于很多正版的大型的计算机辅助软件的购买要花费上百万，一般的小企业几乎无法购买，使得软件的应用也受到了局限。

2）辅助编程软件的引入使用需要有专门的人员操作并且需要很高的专业与理论技能，还需要大量的前期培训，一般的操作工很难掌握。

3）自动生成的程序一般都比较繁琐很冗长，生成的程序可能是人工编程的几十倍甚至上百倍，可讀性很差，当加工参数需要改变时，程序几乎难以修改。

4）软件通用化比较差。因为数控系统种类众多，不同系统之间的代码间没有办法通用，有的计算机辅助制造软件只支持某几类特定或者比较流行的系统，这样就对其使用范围设置了障碍。

5）当使用辅助软件生成的程序内容太多时，就只有把系统当中的其它程序删除或者使用在线传输的方法进行加工，对零件的加工造成了不便。并且在线传输的缺点就是传输过程容易受到电子信号的干扰，加工精度超差，加工效率也得不到保证。

4 手工编程的重要性

软件编程有着加工方法多，加工参数设置方便，数据处理快的优点，但手工编程依然是软件编程的基础，在现实加工中仍然具有很大的实用价值。例如宏程序可以提高加工设备的使用范围，具备加工的效率高、精度高的优点。并且手工直接编程调整修改方便，仅仅修改个别参数就能适应零件加工的要求。手工程序非常简短，可读性好；软件辅助编程尽管能对复杂零件进行编程加工，但是后置处理得到的加工程序太过复杂，操作者根本不能根据程序反向推导出零件的外形，也就不能对加工程序进行修改，加工精度调整时只有重新画图、生成加工程序。

5 总结

现代化的生产中，数控软件编程的使用越来越普遍，许多场合下已经替代了手工编程。但是手工编程尤其是宏程序的使用，提高了编程人员加工工艺编制的水平。可以让加工设备的加工能力得以延伸，减少工厂额外设备的购买，节省生产成本。

（作者单位：镇江技师学院）