CAM的应用

CAM的应用（精选十篇）

CAM的应用 篇1

Unigraphics (简称UG) 是由美国EDS PLM Solutions公司开发的集CAID/CAD/CAE/CAM于一体的软件, 它为各个行业提供了从设计到制造以及相关过程的一系列的技术支持, 是世界上先进的、集成的、面向制造业的高端软件。

数控编程模板UG CAM模块中包含了预先定义的参数值, 在特定的加工任务中能很快地定义新的操作和组对象。在数控编程模板中可以不断注入数控编程人员、加工工艺师和技术工人的知识、习惯和经验, 建立规范的数控加工工艺过程, 为进一步强化生产管理、提高产品的加工效率和质量打下良好的技术基础。

1数控模板的创建与调用

1.1 数控模板的创建

当首次进入加工环境时, 模板决定了在操作导航器中显示的组和操作。模板文件记录了预定义的操作和组的文件, 它在加工环境对话框中的加工设置部分显示, 也以类型选项的形式在操作对话框列表中显示。模板零件文件可以通过新建、客户化、重命名UG NX提供的模板来创建, 它可以包括多个操作和组, 用户可以在操作导航器中通过选择模板设置选项指定用于模板的操作和组。模板设置有两个可选项:模板 (Template) 和加载父节点 (Load with Parent) 。加载父节点设置为ON, 当最初从加工环境对话框中选择设置时, 它将决定哪些操作和组出现在操作导航器中;除了生成当前的父节点之外, 它还使某些操作和组规范化。在UG CAM中, 有4个父节点:程序、刀具、加工方法、几何体, 只有当创建几何体时, 操作才能被加载。设置是首次进入加工环境时选定的初始模板文件, 当模板文件在加工环境对话框中被指定为设置时, 加载父节点选项将允许模板文件内的操作和组显示在操作导航器中。加载父节点选项指定用于一个顺序的操作和组, 并开始于根节点。当零件被选为设置时, 所有的操作和组将被创建, 并显示在操作导航器中。

模板的创建过程如下:

(1) 按数控编程专家的经验, 设置加工工序、加工方法、切削方式等参数, 见图1。

(2) 选择需模板化的操作和组, 再从Object→Template Setting中设置模板选项, 见图2。

(3) 将创建的模板文件, 存放在目录machresourcetemplate-partmetric下。

1.2 数控模板集的配置

模板集是模板文件的集合。UG软件提供和维护自身的基本模板集, 它的配置文件与CAM模块加工环境设置之间的关系见图3。

模板集使得对话框中模板文件的选择有效, 避免用户寻找孤立的文件。UG默认的配置文件定义了CAM的工作环境, 存放在目录machresourceconfiguration下, 而每一个模板集的全部内容存放在目录machresourcetemplate set下。

根据以上关系, 配置模板集的过程如下:

(1) 根据UG配置文件的语法, 创建客户化的配置文件my-templates.dat, 并将文件存放在目录machresourceconfiguration下。

(2) 根据UG模板集文件的语法, 创建客户化的模板集文件my-templates.opt, 并将文件存放在machresourcetemplate set下。

1.3 相似模板的调用

将常用的加工方法、切削方式、进/退刀方式等加工参数设定为模板参数后, 用户可根据零件特征进行加工环境的设置, 从而简化编程过程。

模板的调用只需在进入UG CAM模块时, 在CAM Session Configuration和CAM Setup中选用合适的可选项即可, 见图4。

在CAM Session Configuration中, 选中本系统创建的My-templates模板集时, 在CAM Setup处会自动将模板集的零件更新为本系统的模板文件template1、template2、template3。用户可根据待加工零件的外形特征选择所需的模板文件, 例如待加工零件为平底直槽, 则选择template1, 并对加工环境进行初始化 (Initialize) 。一旦用户选定了模板后, 模板的参数便自动调入本零件的各类对话框中。

2结束语

数控模板的应用不仅能大大缩短初学者的学习周期, 而且能提高参数的合理性。数控模板的创建主要是将专家经验融入系统, 从而提高知识的可继承性。

参考文献

CAM技术在汽车制造行业应用 篇2

行业中的应用

课程：CAM与自动编程姓名:学号:

日期: 2012年12月

一、CAD/CAM技术概述

CAD/CAM是先进制造技术中的重要组成部分。其中，CAD 是Computer Aided Design的英文缩写，指计算机辅助设计。狭义的计算机辅助设计是指采用计算机开展机械产品设计的技术，主要应用于计算机辅助绘图（Computer Aided Drafting），广义的计算机辅助设计指借助计算机进行设计、分析、绘图等工作，包括几何建模、装配及干涉分析DFA、制造性分析DM、产品模型的计算机辅助分析CAE等等。CAM即Computer Aided Manufacturing，指计算机辅助制造，狭义上指计算机辅助编程，即一个从零件图纸到获得数控加工程序的全过程，主要任务是计算加工走刀中的刀位点(Cutter Location Point)，包括三个主要阶段：首先是工艺处理，即分析零件图，确定加工方案，设计走刀路径等：其次是数学处理，即处理计算刀具路径上全部坐标数据；最后是自动编制出加工程序，即按数控机床配置的数控系统的指令格式编制出全部程序。广义上的CAM则还包括计算机辅助工艺规程编制CAPP（Computer Aided Program Planning）和计算机辅助质量控制CAQ（Computer Aided Quality）。

二、CAD/CAM技术的发展

CAD/CAM指的是计算机辅助设计和计算机辅助制造的集成技术，CAD/CAM将设计和工艺通过计算机有机结合起来，直接面向制造，减少中间环节。上世纪50年代CAD技术处于被动式的图形处理阶段。60年代计算机图形学、交互技术、分层存储符号的数据结构等新思想被首次提出，从而为CAD/CAM技术的发展和应用打下了基础。60年代中后期出现了许多商品化的CAD设备。1970年美国Applicon公司第一个推出完整的CAD系统，出现了面向中小企业的CAD/CAM商品化系统。到了80年代，CAD/CAM技术迅猛发展，CAD/CAM技术从大中企业向小企业扩展；从发达国家向发展中国家扩展；从用于产品设计发展到用于工程设计和工艺设计。90年代，CAD/CAM技术进入了开放式、标准化、集成化和智能化的发展时期，图形接口、图形功能日趋标准化。

我国开展CAD/CAM技术应用工作在上世纪70年代，并不算晚；通过引进，不少企业的软、硬件条件与国外相比也相差不大。但是，国内的CAD/CAM应用与国外先进水平相比存在较大的差距。由于采用CAD/CAM技术投资大，有较大风险，效益回报有一定的滞后期，所以在原有经济体制下难以推广。在过去，由于条块分割，重复引进，企业相互之间缺乏必要的交流和协作，影响了CAD/CAM技术效益的发挥。另外，人才培养的不足也影响了在我国的发展，福特等企业之所以CAD/CAM技术应用得好，是因为得益于几十年来一直大力开展CAD/CAM应用而积淀下来的宝贵经验以及培养出了一支高水平的技术队伍。

三、CAD/CAM技术在汽车工业的应用状况

美国福特汽车公司在CAD/CAM技术方面处于领先地位。早在80年代初，福特公司就着手CAD/CAM系统的规划，建成了以工作站为主体的环形网络系统；1985年已经有一半以上的产品设计工作使用图形终端实现；1986年新开发的TAURUS和SABLE轿车，大约70%的外钣金件使用CAD/CAM;90年代初全面实行产品开发的CAD/CAM应用率可达100%。福特公司1990年工作站已达2000台，以FGS工作站(约占70%)和CV工作台(约占18%)为主，其应用

软件主要为自行开发的PDGS和CAD/CAM。1993年以后，福特汽车公司提出了C3P(CAD/CAE/CAM/PDM)概念，并决定今后将采用I-DEAS软件作为其主流核心软件。德国各大汽车公司普遍采用CATIA作为其CAD/CAM系统的主导软件。1994年，德国大众集团决定用CATIA和Pro/Engineer作为其将来开发新车型的主导CAD系统。法国雷诺汽车公司应用Euclid软件作为CAD/CAM的主导软件，目前已有95%的设计工作量用该软件完成，并开发出很多适合汽车工业需求的模块，如用于干涉检查的Megavision,用于钣金成形分析的OPTRIS等。日本三菱汽车公司1960年从冲模的NC数控加工着手，以CAD/CAE/CAM为动力，对从设计到制作的各项工程踏踏实实地进行了改革，至今，已形成了从车型款式设计到车身组装的新车型开发的完整的CAD/CAE/CAM系统。

我国的CAD/CAM工作始于70年代，发展迅速，已取得了良好的经经济效益。少数大型企业，如一汽、二汽等，已建立起比较完整的CAD/CAM系统，其应用水平也接近国际先进水平。汽车工业是我国国民经济五大支柱产业之一。汽车车身模具是车身制造技术的重要组成部分，也是形成汽车自主开发能力的一个关键环节。在汽车新车型的设计调试直至投产的整个周期中，模具设计和制造约占三分之二的时间，汽车覆盖件模具作为车身生产的重要工艺装备，直接制约着汽车的质量和新车型的开发周期。汽车覆盖件不同于一般的冲压件，它具有曲面多、尺寸大、材料薄、结构形状复杂、精度要求高等特点，其模具制造技术难度大、成本高、开发周期和质量都难以控制。CAD/CAM技术作为一种现代设计制造方法，把它引入汽车覆盖件模具生产实际中，可以大大缩短汽车开发周期，提高生产效率和市场竞争力。

在上世纪末期，CAD/CAM技术就在上海汽车公司的汽车开发方面得到了很好的应用。汽车结构的设计,主要是零部件的设计及装配设计。由于汽车零件不仅多, 而且形状复杂,自从CAD技术引进之后,传统的手工绘图已基本过时。三维建模二维出图的CAD方式,目前在汽车设计行业中占绝对主角。CAD软件一般都具有丰富的建模能力,主要分曲面建模和实体建模两大类曲面建模就是用曲面表达物体的形状, 这种建模方式适于车身这类复杂曲面形状的钣金件设计。实体建模就是过几何体布尔运算得出物体形状,这种建模方式适于底盘零部件的设计一些软件还应用工程概念提供特征建模功能,可直接生成孔,摘、抽薄壳,拔模角等。当然, 现代的CAD软件一般都兼备多种建模方式,只是各自优势不同。模型生成之后,工程师可在计算机屏幕上随意旋转设计模型,从各种不同的角度观察物体,对产品形状进行分析修改,最终得到形状、尺寸满意的零件数模。三维建模完成后,可以立即转入图纸生成方式,计算机会自动将三维模型投射成所需的各种视图,工程师只要选择图纸幅面,然后合理安排各视图。再进行尺寸标注,增加技术要求,填写明细栏等图纸完善工作。即可输到绘图机上绘制出干净整洁的工程图纸。当然，CAD应用之初,许多人对CAD的理解为用计算机出图纸。但对现代的CAD技术来说,这种看法是片面的。CAD的实质是辅助设计者进行产品设计,设计者用三维建模表达出设计思想后,相当于拥有了一个虚拟的样品,不仅可观察其形状,更可用它做一项重要的工作—盛拟装配。对于汽车这一复杂的产品, 教以万计的零部件要完全正确装配,除了制造上的要求,设计的合理也是至关重要的。零部件的三维建模正是度拟装配的得力助手,它不仅能带助设计者了解零部件的空间位置关系,还能通过一些机构分析软件,如ADAMS等了解零部件在使用过程中的运动情况,观察零部件在工作状态是否会出现运动干涉。可以说，在产品生产出来之前，设计者就能了解零部件的情况工作，对设计很有帮助。

在设计开发过程中,为了实际观察零部件的具体形状,而不仅仅是在屏幕上看到零件的图形,往往要试加工出零件,目前在世界上各大汽车厂都还保留着用木头,塑料等易成型材料手工制作模型的手段但是现在,通过用快速成型及数控加工等现代技术,尽快加工出零件进行形状分析及尺寸检查已越来越普及地得到应用。另外,更为重要的是,CAM加工出的模型,今后可以直接用来翻制模具,可节约模具制作的成本。

除了能够进行汽车的开发与设计工作，CAD/CAM技术还在汽车覆盖件模具的设计制造方

面得到了广泛的应用。一般情况下，一个基本车型全套模具的设计制造周期长达4年之久，因此汽车覆盖件模具的开发生产是汽车新产品开发的决定性环节。应用CAD/CAM/CAPP集成技术是保证模具设计、加工质量和提高生产效率最有效的途径。为适应汽车工业的发展．国外模具厂已普遍采用CAD/CAPP/CAM集成技术进行模具设计制造。大大缩短了模具设计制造周期，降低了成本。世界上较著名的汽车制造公司都有自己的模具CAD/CAM/CAPP系统。如美国AUTODIE公司采用了CAD/CAM/CAPP系统后。一种车型覆盖件的模具设计与制造只需要8个月左右。经过几十年的努力．我国一些大型汽车模具制造厂家已经广泛采用DNC/CAD/CAM等先进制造技术，取得了长足的发展。但与国外相比存在很大的差距。各项技术的相互独立，造成生产力低下，一些关键的汽车覆盖件模具仍然依靠国外来设计制造。因此，汽车覆盖件模具CAD/CAPP/CAM集成技术的应用已成为国内工业界和学术界研究的重点。

（1）汽车覆盖件的要求与特点

汽车覆盖件是指构成汽车车身或驾驶室、覆盖发动机和底盘的薄金属板料制成的异形体表面和内部零件、车身以及驾驶室的全部外部和内部形状都是由汽车覆盖件组装而成；由于汽车覆盖件属于外观装饰性零件，它不仅要满足结构上的功能要求，更要满足表面装饰的美观要求。因此对表面质量要求很高，表面必须光顺，不允许有任何皱裂和拉痕等缺陷，任何微小的缺陷都会破坏外形的美观。这给覆盖件成形的关键工序--拉延--提出了很高的要求，而传统的手工设计制造方法难以保证拉延件的质量，这也是车身制造技术的难点和关键所在。此外，汽车覆盖件又是封闭薄壳状的受力零件，当汽车高速行驶时，如果覆盖件刚性分布不均匀，刚性较差部位受到震动会产生空洞声，从而产生较大噪音。因此在拉延成形时，我们必须克服由于塑性变形的不均匀性而产生的覆盖件刚性分布不均匀。除此之外，由于汽车覆盖件多为空间立体曲面，还具有形状复杂、结构尺寸大、材料薄等特点，所有这些，都对汽车覆盖件模具设计和制造提出了特殊的要求。

（2）CAD/CAPP/CAM技术在汽车覆盖件模具设计制造中的应用

CAD/CAPP/CAM技术以计算机和数控机床为主要设备，以覆盖件的数学、力学模型为依据，在模具设计、成形分析及制造技术各环节中直接发挥作用。

汽车覆盖件模具设计，主要包括工艺设计和结构设计。工艺设计主要是指汽车覆盖件的三维设计以及工艺补充面的三维设计，工艺设计主要解决曲面造型问题，由于汽车覆盖件空间曲面多、形状复杂，因此这个过程技术难度较高。而结构设计是依据工艺设计的结果，设计模具具体部件，对这个过程要求速度快、效率高，要解决上述问题，必须借助先进的计算机辅助设计CAD技术。汽车覆盖件模具的制造过程中，采用计算机辅助制造CAM技术具有加工精度高、生产周期短等优点。传统的车身开发是以实物模型来表示车身表面的几何信息，这样，在传递过程中，很容易发生模型变形、数据传递误差、误差积累等诸多问题，严重影响车身覆盖件模具的制造精度。同时延长生产周期，采用CAM技术制造模具，省略了制造工艺模型这一环节，首先是按产品图或数据表把零件的特征点元素输入计算机，利用软件提供的曲线-曲面功能建立零件表面的数学模型，从而生成数控加工所需的刀具轨迹文件，用来控制数控机床的运动，加工出所需的零件表面，由于加工过程是基于高准确性的计算机模型，从而减少了产生制造误差的因素，提高了制造精度。

对于一个已掌握CAD/CAM技术的厂家，更加关心的则是冲压件能否成形，产品质量能否合格，但这往往是难以预知的，由于汽车覆盖件形状复杂，冲压成形过程中板材成形性难以预先估计，模具设计正确与否无法事先知道，模具加工完成以后问题才会暴露出来，这样给模具调试带来很大困难，计算机辅助工程,CAM技术可以协助CAD/CAM对冲压成形过程进行模拟，对实际冲压件的成形性进行分析，及早发现问题，并通过计算机模拟改进模具设计，从而大大缩短模具调试周期，降低制模成本。

采用CAD/CAM技术和各种数控机床及三坐标测量仪相结合，使汽车覆盖件模具的开发制

造呈现前所未有的面貌，模具精度大幅度提高，模具寿命延长，2倍以上，模具开发周期较原来缩短3倍以上，开发制造的成功率也大幅度提高。

汽车覆盖件模具CAD/CAM技术必然会朝着智能化、专业化、集成化方向继续发展。为了真正实现汽车覆盖件模具设计制造的自动化，必须开展智能化研究工作，把总结出来的以往设计、制造中的成功经验应用到模具设计中去，形成计算机里的知识库和智能库，并采用检索、修订、创成等混合决策技术和多智能体技术的综合智能化，从而形成基于知识的智能化交互式系统框架，真正实现先进性和实用性的要求。在未来几年里，对国外先进的CAD/CAM软件进行二次开发，使之更加专业化，也将是许多模具厂家的经济可行的选择。此外，汽车覆盖件模具设计制造过程是一个信息处理、交换流通和管理的过程，将CAD/CAM技术有机地集成在一起，能够更好对设计和制造过程中信息的产生、转换、存储、流通管理进行分析和控制，从而实现效益最大化。一些发达国家在这方面的应用技术已经相当成熟，我国在这方面的研究也已取得一定的进展，但还未进入实质性的应用阶段，在接下来的时间里CAD/CAM的系统集成技术也必然在我国得到广泛应用。

结束语：

CAD/CAM技术是制造工程技术与计算机技术紧密结合、相互渗透而发展起来的一项综合性应用技术，具有知识密集、学科交叉、综合性强、应用范围广等特点。CAD/CAM技术是先进制造技术的重要组成部分，它的发展和应用使传统的产品设计、制造内容和工作方式等都发生了根本性的变化。CAD/CAM技术已成为衡量一个国家科技现代化和工业现代化水平的重要标志之一。在汽车覆盖件模具设计制造过程中引入CAD/CAM技术，不仅提高了模具设计质量，而且缩短了模具制造、调试周期，降低了制模成本。随着科研人员的不断努力，许多新技术、新设备、新工艺将陆续投入到生产实际中，从而缩短与国际先进水平的差距。而汽车覆盖件模具CAD/CAM技术的不断成熟必将推动我国汽车工业的进一步发展。

CAD/CAM技术给制造行业带来了巨大变革，使传统的制造业发生了质的飞跃，在全球范围内受到普遍关注和重视，在这一时代背景下，我国机械制造业要想跟上时代的步伐，必须把握好机械CAD/CAM技术的正确发展方向，更加深入的应用CAD/CAM技术。在国家举措的推动下，我国机械制造企业要重视CAD/CAM技术的推广应用，把CAD/CAM技术视作企业发展的关键，不惜代价投入资金、引进人才。科研单位要紧跟世界潮流，跟踪国际动态，并结合我国国情及规范，面向国内生产单位，开发出具有我国特色的CAD/CAM产品。不断加大科技创新力度，使我国的CAD/CAM产品更加方便实用，成为世界先进产品。

参考文献：

［1］《客车车身覆盖件的设计与制造》 周方寿 机械工业出版社，1998

［2］《汽车覆盖件模具CAD技术的应用与发展》 王洪俊 机械工业出版社，2000［3］《汽车车身制造工艺学》 邓仕珍 北京理工大学出版社，2001

［4］ 《CAD/CAM技术在工程设计中的应用》 周激流,何其超编

CAM的应用 篇3

关键词：CAD技术；覆盖件模具；汽车车身；汽车底盘

中图分类号：U469文献标识码：A文章编号：1007-3973(2010)010-040-02

1、前言

计算机辅助设计和制造简称为CAD(ComputerAidedDesign)和CAM(Conpur Aided Manufacturing)，是利用计算机强大的图形处理能力和数值计算能力，辅助工程技术人员进行工程或产品的设计与制造，达到预期的目的，并取得创新成果的一种技术。目前己在机械、电子、建筑以及能源、交通等领域广泛应用。

20世纪60年代初，CAD技术首先被应用于机器制造行业，如飞机制造、汽车制造、船舶制造等。到20世纪70年代后期，微型计算机、大容量存储技术和计算机图形学的飞速发展，使CAD技术在工程上的应用从单独的分析计算变成大量信息存储、检索、绘图、计算融为一体的独立系统，CAD技术贯穿到设计、制造、管理的全过程中。近年来，数据库技术的飞速发展，使设计、制造、生产工艺集成于工程库的集成化系统开始形成，设计从工艺流程计划、加工数据及数控程序，再到控制机器人的活动路径，实现设计、制造、生产的自动化管理已经开始进入实用阶段。目前，世界上工业发达国家的制造业，其CAD/CAM技术应用的比重越来越大，如美国的汽车行业达100％，电子行业60％。我国CAD/CAM技术的运用也在逐步发展之中，已广泛应用于分析计算、数据编程、计算机辅助工艺编程和管理等方面。

2、CAD/CAM技术在汽车中的应用特点

2.1技术先进

采用CAD软件可提供优化设计，实现图形输入、优化排样、工艺分析和计算、对尺寸和公差的处理以及尺寸自动标注等。

2.2高效、节约和自动化程度高

提供快捷的汽车设计方法，简化设计过程，缩短设计周期。对毛坯排样优化可提高材料利用率，提高工效，可避免出现差错，这是设计者手工设计根本无法比拟的。

2.3加工质量高

把设计和加工过程联系起来，采用先进加工技术，可消除加工中的人为误差，保证加工质量。

CAD、CAM是实现技术、经济效益的不可分割的两个组成部分。如只完成CAD技术的开发，而不实现CAM的应用，不形成CAD/CAM一体化，CAD技术开发应用则基本失去其实际意义。

3、CAD/CAM技术在汽车中的应用

3.1CAD/CAM技术在汽车模具中的应用

模具是指能够生产出具有一定形状和尺寸要求的零件的一种生产工具，也就是人们通常所说的模子。模具生产具有高效、节材、成本低、保证质量等一系列优点。

汽车新产品开发的决定性环节是汽车覆盖件模具的设计，是由设计人员运用专业知识和丰富的实践经验综合推理与计算完成的。传统的覆盖件模具制造方法是先制造主板、主模型和工艺模型，然后利用工艺模型为靠模在仿型机床上加工模具表面，最后由钳工装配、调试成合格模具，不仅工艺流程长，模具表面精度低，而且存在着对模具制造工人要求高等缺点。因此实现覆盖件模具CAD/CAD是汽车工业迫切需要解决的一项技术难题。

汽车覆盖件模具CAD/CAD系统的特点是利用计算机及其外围设备在各层次计算机软件系统的支持下，完成模具方案设计、金属板料冲压成形过程分析、模具结构设计、模具数控加工刀具运动轨迹生成和控制数控机床进行模具加工等工作。

上世纪末，国外汽车公司就开始了模具CAD/CAD技术的研究。这一研究主要用于汽车车身的设计，并且各大汽车公司也建立了自己的CAD/CAM系统，并将其应用于模具设计与制造。目前，模具CAD/CAM技术也应用于我国许多企业，并在计算机自动编程技术取得了丰富的经验，大大提高了模具的使用精度和生产率。然而，现在我国还有许多企业仍然停留在手工设计模具的阶段，其模具CAD/CAM技术工作也只是用计算机进行二维设计，只有少数企业的汽车模具设计和制造水平接近于国际先进水平。

现在，由于我国汽车模具的设计及制造效率低，设计方法也很难适应汽车工业发展需要，这导致了我国设计开发的新车型与发达国家相比相差甚远。而花高价钱从国外引进CAD/CAM技术又会严重阻碍我国汽车产品的更新换代。要提高我国汽车设计及制造水平我们只能研发自己的模具CAD/CAM技术，并以国外先进的通用计算机造型软件为基础进行二次再开发，从而提高我国模具CAD技术的发展。

3.2CAD/CAM技术在汽车车身中的应用

汽车车身是汽车的重要组成部分，是整个汽车零部件的载体，它的质量在汽车制造技术中占有很重要的地位。现在，汽车车身技术的发展状况反映出一个国家的汽车工业水平，要是我国的汽车工业水平赶超世界先进水平，关键是提高汽车车身设计和制造水平。

国外现代车身开发已进入采用“并行生产”的方式和无图纸化的阶段。“并行生产”可以减小重复设计的麻烦，缩短修改设计的时间：并让生产部门尽早获悉产品的设计意图、分析新设计的可行性。这些都是通过CAD/CAM一体化实现的，即车身开发过程由一个“工程数据管理系统”管理，统一信息流，统一数据库。这样可以提高车身开发的效率，又便于保证质量。

我国已建成的CAD/CAM系统，目前由于缺乏人才去充分开发和应用，还没有形成CAD/CAM系统技术。在汽车车身CAD方面上是沿用传统设计方法基础上作局部的辅助，主要是在表面集合图形和线图形上取得效益。在CAM方面，各汽车厂首先将力量投入到车身模具的曲面数控加工，以代替传统的曲面方型加工，取得了良好的经济效益。

3.3CAD/CAM技术在汽车底盘中的应用

汽车底盘是汽车设计中重要的一环，对汽车产品质量起决定性作用。现在由于计算机在汽车上的应用汽车底盘发生了重大变革，它改变了汽车传统的机械装置，并增加了许多新的功能，使汽车的驾驶更为简单方便，乘坐更为舒服安全。

汽车底盘在布置设计时都是在三维空间内完成的，因此在设计中为了建立整车坐标系及总称的坐标系，设计人员必须在CAD/CAM系统中准确确定零部件位置。在已经建立的整车坐标系及总称的坐标系中建立数学模型，用坐标点的方法完成总称装配。在设计完成后，CAD/CAM系统还要进行干涉检查，包括位置干涉检查和运动干涉检查。

3.4CAD/CAM技术在汽车轻量化中的应用

为了改善汽车的各项性能，降低油耗节省资源，在设计和制造时要尽量减轻汽车重量。在现代汽车工业中，为了实现汽车轻量化，很多企业都采用了CAD/CAM一体化技术，CAD/CAM技术包含了汽车设计和制造的所有环节，为实现汽车轻量化起着很重要作用。汽车轻量化的重要途径就是在设计汽车时先对汽车总体结构进行分析和优化，对汽车各零部件的所使用的材料进行分析，实现汽车各个零部件的精简、整体化和轻质化。在设计时利用CAD/CAM技术，对汽车各个零部件及构件配置，使用材料厚度的变化进行分析，并对系统由数据库中提取的生成的有关数据进行工程分析和计算。对采用质量比较轻的零部件，系统进一步对布局和运动干涉进行分析，是质量轻的材料能够满足汽车设计的各项要求。CAD/CAM技术还可以代替实车进行仿真模拟，对轻量化汽车进行振动、疲劳和碰撞分析。

4、总结

CAD/CAM技术在我國汽车行业中的应用，虽然带动了汽车在设计和生产方面的变革，但和国外先进技术水平相比还存在着相当大的差距。现在CAD技术正向着集成化、网络化、智能化等方面发展，我们只有抓住时机，积极研发，才能跟上世界科技发展的步伐，与时俱进，和其他国家汽车发展方向保持一致，提高我国CAD技术在汽车行业应用水平。

参考文献：

[1]宋晓琳，汽车车身制造工艺学[M]，北京：北京理工大学出版社,2006

[2]李春明，现代汽车底盘技术[M]，北京：北京理工大学出版社，2008

[3]陈炜，林忠钦，汽车覆盖件模具结构并行设计[J]，MouldBBs，2004(10)

化工设计过程中CAM的应用 篇4

1 化工设计的内容和特点

化工生产对人类社会有着重要意义, 化工设计是为了设计出一套经济、可靠、可行、合理、先进的生产流程, 再根据化学反应或过程、工厂条件、生产规模、工艺流程选择生产设备、管道、仪器, 并进行科学的布局设计, 以满足生产需要的设计活动。化工生产与传统商品生产有较大差异, 不论原料, 还是生产工艺都具有一定特殊性, 所以化工设计更复杂, 涉及内容更广泛, 是整个化工工程建设的核心环节, 是化工项目从设想变为现实的重要过程, 其中涉及土建、化工、化学、机械、电气、经济、法规、安全等多方面专业知识[1]。化工设计从设计类型上可分为:新建设计、局部设计、改建和扩建设计。主要设计涵盖了:总图设计、化工工艺设计、技术经济设计、非工艺设计等。其中化工工艺设计最为主要, 包含着:车间布局设计、生产方法选择、管道布置设计、工艺计算、设备选择等内容, 是为非工艺专业提供设计条件的核心工作。化工设计是影响生产安全、生产效率、生产效益的决定性因素。若化工设计存在问题, 导致安全事故的发生, 不仅会给企业带来巨大经济损失, 更为严重污染环境, 造成人员伤亡。并且化工生产安全事故造成的环境污染, 往往污染范围大、污染力强, 污染时间长, 治理有难度, 想要保障化工生产安全必须要做好化工设计。

2 CAM的基本功能

CAM是计算机辅助制造的简称, 起源于美国, 是计算机技术在工程设计、机械制造等领域中最有影响的一项高新应用技术。通过CAM技术能够利用计算机完成工程信息转化、工程信息表达、工程信息传递、产品结构描述等工作[2]。CAM作为应用性、实践性极强的专业技术, 是实现数控生产的关键, 是提高设计效率、生产效率, 推动经济进步, 促进企业发展的源动力。二十世纪五十年代, 美国已开始在机械制造、汽车工业、化工设计等领域应用CAM技术。与西方发达国家相比我国CAM技术起步较晚, 相关理论还不成熟, 推广和应用都比较滞后, 应用范围窄、规模小, 局限于单元智能技术的应用。为了促进我国化工发展, 提升企业市场竞争力, 化工设计中应积极应用CAM技术, 以提高设计质量, 提升设计科学性和合理性。

3 化工设计过程中CAM的应用

化工生产具有一定特殊性, 生产环境比较复杂, 生产过程中液体或气体的泄漏都会引起安全事故, 甚至引起火灾或爆炸, 做好化工设计是实现安全生产的前提, 是企业生存的根本。CAM应用时首要任务是选择合适的CAM软件, 不同CAM软件有着不同适用范围和特征, 所选软件必须满足前置处理和后置处理等基本功能要求, 同时还要考虑到软件操作性、方便性, 尽量选择界面简洁实用, 操作方法简单的软件。这种软件不用培训, 简单摸索后就可操作, 这对于使用者来说是无形的帮助, 有效降低了设计难度, 为设计者创造便利条件, 避免了设计者被杂乱的界面弄的眼花缭乱。另一方面, 还要考虑到软件集成度, 尽量选择CAD与CAM集成的软件, 要求所选软件具备动态显示模块、有限元分析模块、图形编辑模块、数控加工模块、仿真模拟模块、曲面造型模块等[3]。这种集成度较高软件在应用时便于数据统一管理, 对于保障数据完整性有着很大帮助, 同时还能够节约系统资源和运行时间, 进一步提高设计效率。具体设计中要先获取模型信息, 建立三维和二维模型路基, 科学设置编辑和修改参数, 合理生成给进速度和主轴转速, 正确输出数控加工代码及加工程序。毫无疑问CAM的应用很好的弥补了传统设计中的不足, 提高了化工设计效率和质量, CAM技术融入化工设计势在必行。

4 结语

化工对于经济发展, 社会进步起着积极的促进作用, 是衡量国家综合实力的重要指标之一。随着化工项目投资规模和施工规模的加大, 化工设计难度越来越大, 传统设计方式已经难以满足现代化工发展需求。CAM技术是提高化工设计水平, 保障设计质量的重要手段, 化工设计中应积极应用CAM技术。

参考文献

[1]张亚林.浅谈化工设备设计中CAD/CAM/CAE的应用[J].化工设计通讯技术报, 2013, 01:53-57+6.

[2]唐鑫辉.基于UG的化工塔设备参数化CAD/CAM系统研究与开发[D].河北科技大学, 2012, 13 (11) :119-124.

[3]雷亚勇, 张韫韬, 刘鑫.CAD/CAE/CAM的协同发展研究[J].机械工程与自动化, 2008 (04) .

[4]张君, 赵福臣, 杨开远.浅析CAD/CAM技术在化工机械设计中的应用[J].炼油与化工, 2007 (01) .

[5]王定标, 向飒, 郭茶秀.CAD/CAE/CAM技术的发展与展望[J].矿山机械, 2006 (05) .

CAD CAM 技术考试答案 篇5

CAD即计算机辅助设计(CAD-Computer Aided Design)利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。简称cad.CAM : 计算机辅助制造。是Computer Aided Making的缩写。CAM的核心是计算机数值控制(简称数控)

2.计算机图形学(Computer Graphics，简称CG)是一种使用数学算法将二维或三维图形转化为计算机显示器的栅格形式的科学。简单地说，计算机图形学的主要研究内容就是研究如何在计算机中表示图形、以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法。3.计算机辅助工程是指计算机在现代生产领域，特别是生产制造业中的应用，主要包括计算机辅助设计、计算机辅助制造和计算机集成制造系统等内容。

4.CAPP（Computer Aided Process Planning）是指借助于计算机软硬件技术和支撑环境，利用计算机进行数值计算、逻辑判断和推理等的功能来制定零件机械加工工艺过程。

5.逆向工程（又称逆向技术），是一种产品设计技术再现过程，即对一项目标产品进行逆向分析及研究，从而演绎并得出该产品的处理流程、组织结构、功能特性及技术规格等设计要素，以制作出功能相近，但又不完全一样的产品。主要目的是在不能轻易获得必要的生产信息的情况下，直接从成品分析，推导出产品的设计原理。

6.几何建模是20世纪70年代中期发展起来的,它是一种通过计算机表示,控制,分析和输出几何实体的技术,是CAD/CAM技术发展的一个新阶段.7.传统的设计制造过程与应用CAD/CAM技术进行设计制造的过程有何区别与联系?

答：区别：传统的设计与制造方式是以技术人员为中心展开的，产品及其零件在加工过程中所处的状态，设计、工艺、制造、设备等环节的延续与保持等，都是由人工进行检测并反馈，所有的信息均交汇到技术和管理人员处，由技术人员进行对象的相关处理。以CAD/CAM技术为核心的先进制造技术，将以人员为中心的运作模式改变为以计算机为中心的运作模式，利用计算机存贮量大、运行速度快、可无限期利用已有信息等优势，将各个设计制造阶段及过程的信息汇集在一起，使整个设计制造过程在时间上缩短、在空间上拓展，与各个环节的联系与控制均由计算机直接处理，技术人员通过计算机这一媒介实现整个过程的有序化和并行化。联系：制造过程的各个环节基本相同

8．三维几何建模系统有哪几种建模方式？各自的特点是什么？

答：三维几何建模系统有线框建模、曲面建模、实体建模、特征建模等

线框模型是由一系列的点、直线、圆弧及某些二次曲线组成，描述的是产品的轮廓外形。线框建模的数据结构是表结构，采用线框建模的描述方法构造实体，信息量少，数据运 算简单，占居的存贮空间比较小，对硬件的要求不高。

曲面模型由于增加了面的信息，在提供三维实体信息的完整性、严密性方面，比线框模型进了一步，它克服了线框模型的许多缺点，能够比较完整地定义三维立体的表面，所能描述的零件范围广；曲面建模可以对物体作剖切面、面面求交、线面消隐、数控编程以及提供明暗色彩图显示所需要的曲面信息等。

与线框建模、曲面建模不同，三维实体建模在计算机内部存贮的信息不是简单的边线或顶点的信息，而是比较完整地记录了生成实体的各个方面的数据。特点在于覆盖三维立体的表面与其实体同时生成。利用这种方法，可以完整地、清楚地对物体进行描述，实现对可见边的判断，具有消隐的功能。

特征建模的特点主要概括为以下几个方面：（1）特征建模使产品的设计工作不停留在底层的几何信息基础上，而是依据产品的功能要素，如键槽、螺纹孔、均布孔、花键等，起点在比较高的功能模型上。特征的引用不仅直接体现设计意图，也直接对应着加工方法，以便于进行计算机辅助工艺过程设计并组织生产。（2）特征建模以计算机能够理解的和能够处理的统一产品模型代替传统的产品设计、工艺设计、夹具设计等各个生产环节的连接，使得产品设计与原来后续的各个环节并行展开，系统内部信息共享，实现真正的CAD/CAPP/CAM的集成，且支持并行工程。（3）有利于实现产品设计、制造方法的标准化、系列化、规范化，使得产品在设计时就考虑加工、制造要求，保证产品有较好的工艺性及可制造性，有利于降低产品的生产成本。

9.简述CAD/CAM软件系统的基本组成。

答：根据CAD/CAM系统中执行的任务及服务对象的不同，可将软件系统分为三个层次，即系统软件、支撑软件和应用软件系统软件主要用于计算机的管理、维护、控制及运行，以及对计算机程序的翻译和执行。支撑软件是CAD/CAM软件系统的重要组成，也是各类应用软件的基础。应用软件是在系统软件和支撑软件基础上，针对某一专门应用领域的需要而研制的软件

10.简要说明图形交互式自动编程的基本步骤和特点。

答：基本步骤归纳起来可分为（1）几何造型（2）加工工艺分析（3）刀具轨迹的计算及生成（4）刀位验证及刀具轨迹的编辑（5）后置处理（6）数控程序的输出

图形交互式自动编程的特点（1）将零件加工的几何造型、刀位计算、图形显示和后置处理等作业过程结合在一起，有效地解决了编程的数据来源、图形显示、走刀模拟和交互修改问题，弥补了数控语言编程的不足。（2）编程过程是在计算机上直接面向零件的几何图形交互进行的，不需要用户编制零件加工源程序，用户界面友好、使用简便、直观、准确、便于检查；同时，不需要专用的编程机，便于普及推广。（3）不仅能够实现产品设计（CAD）与数控加工编程（NCP）的集成，还便于与工艺过程设计（CAPP）、刀夹量具设计等其它生产过程的集成11CAD/CAM集成系统通常有哪些方法？

（一）通过专用数据接口实现集成利用这种方式实现集成时，各子系统都是在各自独立的专用数据接口模式下工作。反之亦然。这种集成方式原理简单，运行效率较高，但开发的专用数据接口无通用性，（二）利用数据交换标准格式接口文件实现集成这种集成方式的思路是建立一个与各子系统无关的公用接口文件。各子系统的数据通过前置处理转换成标准格式的文件。这种集成方式的关键是建立公用的数据交换标准。

（三）基于统一产品模型和数据库的集成 实现信息高度集成和共享的方案。集成产品模型是实现集成的核心，统一工程数据库是实现集成的基础。各功能模块通过公共数据库及统一的数据库管理系统实现数据的交换和共享，从而避免了数据文件格式的转换，消除了数据冗余，保证了数据一致性、安全性和保密性。

（四）基于特征面向并行工程的设计与制造集成方法面向并行工程的方法可使产品在设计阶段就可进行工艺分析和设计、PPC／PDC（生产计划控制／生产数据采集），并在整个过程中贯穿着质量控制和价格控制，使集成达到更高的程度。每个子系统的修改可以通过对数据库（包括特征库、知识库）修改而改变系统的数据。它在设计产品的同时，同步地设计与产品生命周期有关的全部过程，包括设计、分析、制造、装配、检验、维护等。设计人员都要在每一个设计阶段同时考虑该设计结果能否在现有的制造环境中以最优的方式制造，整个设计过程是一个并行的动态设计过程。这种基于并行工程的集成方法要求有特征库、工程知识库的支持。

12.总结归纳逆向工程的基本过程。逆向工程的作用有哪些？

CAM的应用 篇6

CAD/CAM也称计算机辅助设计和计算机辅助制造集成，CAD/CAM技术在机械工程领域的应用起源20世纪60年代，最早用于航空领域，解决由于飞机速度不断提高而引起的飞机设计和制造问题。它是门新型的、多学科综合应用的新技术，代表着当今世界最先进的制造技术之一。对制造业来说，CAD/CA是提高产品设计品质和制造品质、缩短产品开发周期，降低产品开发成本的强有力手段，已成为企业赢得市场的制胜法宝。本文介绍了几种常用的CAD/CAM软件，并对CAD/CAM软件使用中的优缺点做了简单分析。

二、数控机床与CAD/CAM

1.概述

数控技术是机械加工技术、微电子技术、监控检测技术、计算机技术、自动控制技术等多种学科的集成，是一门新兴而又发展十分迅速的高新技术。CAD（ComputerAided Design），即计算机辅助设计，在数控加工过程中是一种生产辅助工具，它将计算机高速而精确的运算功能，大容量存储和处理数据的能力，丰富而灵活的图形、文字处理功能与设计者的创造性思维能力、综合分析及逻辑判断能力结合起来，形成一个设计者思想与计算机处理能力紧密配合的系统，大大加快了设计进程。CAM（Computer Aided Manufacturing），即计算机辅助制造。计算机辅助设计及制造与数控加工结合，是现在数控机床技术应用的主流，能够达到非常理想的加工效果。使用各种CAD/CAM软件将加工思想经过软件的一系列操作生成G代码，使用执行操作软件执行代码进而加工成品。

2.软件分类

设计软件，进行零件的绘制，如流行的绘图软件AutoCAD以及UC，PRO/E。制造软件，通常指CAM软件，最终生成加工代码。大部分的制造软件也具有建模绘图功能。制造软件生成标准的G代码，然后将设计出的思想在机床上加工成型，也就是将NC代码送入机床，机床按照指令加工出来，主要包括设置加工环境，设置加工工序，生成轨迹文件，及后置处理等。执行软件，就是根据代码指令指挥机床完成零件加工的软件。

3.CAD/CAM集成系统

随着CAD/CAM技术和计算机技术的发展，人们不再满足于这两者的独立发展，从而出现了CAM和CAD的组合，即将两者集成（一体化），这样以适应设计与制造自动化的要求，特别是近年出现的计算机集成制造系统（CIMS）的要求。这种一体化结合可使在CAD中设计生成的零件信息自动转换成CAM所需要的输入信息，防止了信息数据的丢失。产品设计、工艺规程设计和产品加工制造集成于一个系统中，提高了生产效率。

三、CAD/CAM软件在数控加工中的运用

CAD/CAM在数控加工中的基本功用。CAD能设计制作既满足设计使用要求又适合CAM加工的零件模型。优秀的CAD系统是一个高效的设计工具，具有参数化设计功能，三维实体模型与二维工程图形能相互转换和关联。CAD与CAM密不可分，CAM甚至比CAD应用更为广泛。他能提供一种交互式编辑并产生加工轨迹的方法，它包括加工规划、刀具设定、工艺参数设置等内容。随着对产品形状、质量要求的不断提高，要求工人高效的制造出高质量以及负责的产品，CAM技术不可缺少。在实际应用中，二者自然紧密结合，形成CAD/CAM系统。

1.数控加工中国内常用的CAD/CAM软件

（1）UGⅡ（UNIGRAPHICSⅡ）

UGⅡ（UNIGRAPHICSⅡ）美国UGS公司的主导产品，是全球应用最普遍的计算机辅助设计、辅助工程、辅助制造（CAD/CAE/CAM）一体化软件系统之一。

（2）Pro/ENGINEER

Pro/ENGINEER是美国参数技术公司（PTC）推出的新一代CAD/CAE/CAM软件，他具有基于特征全相关、单一数据库和全参数化造型技术，为三维实体造型提供一个优良的平台。

（3）Cimatron

Cimatron由以色列Cimatron公司1982年开发该软件具有功能齐全、操作简便、学习简单、经济实用的特点，受到小型加工企业特别是模具企业的欢迎，在我过也有着广泛的应用。

（4）MasterCAM

MasterCAM是一种应用广泛的中低档CAD/CAM软件，由美国CNC Siftware公司开发，V5.0以上运行于Windows或Windows NT。该软件三维造型功能稍差，但是操作简单实用容易学习。

⑸CAXA

CAXA是英文Computer Aided X Alliance-Always a step Ahead的缩写，其内涵是“领先一步的计算机辅助技术和服务”。

2.CAD/CAM软件的应用特点

采用CAD/CAM技术一是减少加工前的准备工作，可以减少夹具的设计与制作、工件的定位与装夹时间；二是减少加工误差，可以在制作加工前进行加工路径模拟仿真，可以减少加工过程中得误差和干涉检查，进而节约制造成本；三是提高加工的灵活性，配合各种多轴加工机床，可以在同一机床上对复杂的零件按照各种不同的程序进行加工；四是生产时间容易控制，数控加工机床按照所设计的制造加工时间；五是加工重复性好，设计程序数据可以重复利用。

四、结束语

当前世界各国都把提高制造业的自动化程度作为发展制造技术的主要方向，在微电子技术飞速发展的今天，计算机辅助设计与制造、数控技术、工业机器人、柔性制造系统、计算机集成制造系统等已成为提高劳动生产率的强大手段，成为工业现代化的标志。计算机辅助设计就是工业自动化向智能化发展中的一项关键性技术。

参考文献

[1]宁汝新，徐弘山.机械制造中得CAM/CAM技术[M].北京理工大学出版社，1991.

[2]戴同，冯辛安.CAD/CAPP/CAM基础教程[M].机械工业出版社，1997.

[3]王卫兵.Cimatron E6.0数控编程实用教程[M].清华大学出版社，2005.

CAM的应用 篇7

所谓CAD/CAM集成是指在CAD, CAPP, CAM各个模块之间有关信息的自动传递和转换。

CAD (计算机辅助设计) 是指工程技术人员以计算机为工具, 用自身的专业知识, 对产品进行总体设计, 绘图, 分析和编写技术文档等设计活动的总称, 是一项综合性技术。

CAM (计算机辅助制造) 技术到目前为止尚无统一定义。一般而言, CAM是指计算机在制造过程领域有关应用的统称, 它有广义CAM与狭义CAM之分。所谓广义CAM, 一般是指利用计算机辅助完成从毛坯到产品制造过程中的直接和间接的各种活动, 包括工艺准备, 生产作业计划, 物流过程的运行控制, 生产控制, 质量控制等方面。其中工艺准备包括计算机辅助工艺过程设计, 计算机辅助工装设计与制造, NC编程, 计算机辅助工时定额和材料定额的编制等内容, 物流过程的运行控制包括物料的加工, 装配, 检验, 输送, 存储等生产活动。而狭义CAM通常指数控程序的编制, 包括刀具路线的规划, 刀位文件的生成, 刀具轨迹仿真以及后置处理和NC代码生成等。

自20世纪60年代开始, CAD和CAM技术各自独立地发展, 在国内外研究开发了一批性能优良的相互独立的商品化CAD, CAPP, CAM等系统这些独立的系统分别在产品设计自动化, 工艺规程设计自动化和数控编程自动化方面起到了重要作用。采用这些系统, 无疑使企业生产提高了效率, 缩短了产品设计与制造周期, 使企业能够比过去以更快的速度更新自己的产品和响应市场的需求。

二、CAD/CAM在数控技术中的应用

计算机辅助设计及制造与数控机床加工结合, 是现在数控机床技术应用的主流, 能够达到非常理想的加工效果。在整个流程中对软件的要求很多, 除了机床的电气运行以外, 几乎都离不开计算机的软件制作。对于软件可以分成以下几个部分。

1、设计软件

进行零件的绘制, 如主流绘图软件Auto CAD, Pro-E, 三维艺术设计软件如3DMax, Photoshop, 这里不仅仅局限于CAD软件, 也包括用来实现加工的各种其他软件。

2、制造软件

通常指CAM软件, 最终生成加工代码。大部分的制造软件也具有建模绘图功能。根据制作应用的场合不同分为二维, 二维半和三维CAM软件。如北航海尔的CAXA, CAXA制造工程师以及Master CAM等。制造软件生成标准的G代码, 然后将设计出的图形在机床上加工NC代码送入机床, 机床按照指令加工出来, 主要包括设置加工环境, 设置加工工序, 生成轨迹文件和后置处理等。

3、执行软件

机床执行NC代码加工, 其主要工作是计算机与数控机床的通信, 可以通过COM接口完成数据串行, 或者通过LPT实现并行通信。这就需要了解不同厂家, 对其通信接口应用不同连线和接口协议。但在实际中, 人们往往利用的是控制板卡即所谓的机床控制器。这些板卡通过数据线与数控机床进行联系, 而与人之间的交互则是由这些板卡提供的软件程序完成, 现在大部分软件程序都是Windows界面, 简单易操作, 这些软件叫执行软件, 就是根据代码指令指挥机床完成零件加工的软件。

4、不同软件数据间的文件转换

设计制造软件较多, 而应用范围各有不同, 所以不同软件间的交互也是设计者必需考虑到的问题。例如, 如何将CAD软件中设计的模具零件图形输入到CAM软件中, 在根据要求设置刀具参数和刀具路径, 利用CAM软件自动生成NC代码;其他非CAD的设计软件的三维模型如何让CAM软件识别等。

各公司设计制造软件时已经考虑到了这个问题, 每个软件几乎都有与其他软件的数据转换接口, 这些接口体现在可以进行格式转换, 这些软件支持多种文件格式, 、这样就可以在一种软件中将文件保存或者导出成其他相关软件支持的文件格式, 然后再在相关软件中打开或者导入这个文件。

5、后置处理文件

后置处理文件是CAM软件特有的一种NC代码生成之前的设置文件。因为没有针对某种数控机床特有的CAM软件, 而每个数控机床对G代码即NC代码的格式要求不同, 对生成NC代码起决定作用的是CAM软件的后置文件, 所要对其进行适地调整, 以使进入机床的NC代码能被识别。后置处理实际上是一个文本编辑过程, 其作用就是将计算出的刀轨 (刀位运动轨迹) 以规定的标准格式转化为NC代码并输出, 此代码再通过软件传输到数控机床的遥控器上, 由控制器按程序语句驱动机床加工。

6、CAD/CAM的集成系统

随着CAD/CAM技术和计算机技术的发展, 人们不再满足于两者的独立发展, 从而出现了CAM/CAD的组合, 即将两者集成 (一体化) 。这种一体化结合可使在CAD中生成的零件信息, 自动转换成CAM所需要的输入信息, 防止了数据的丢失。产品设计, 工艺规程设计和产品加工制造集成于一个系统中, 提高了生产效率。

三、CAD/CAM的发展趋势

为了将企业内生产信息, 生产管理过程所需的全部信息等所有的信息系统进行集成, CIMS (计算机集成制造系统) 是社会, 经济, 技术发展的必然趋势。CAD/CAM集成技术作为计算机集成制造系统的一项核心技术, 其发展的趋势仍是提高使用的方便性, 柔性, 集成性, 以及降低成本等。

参考文献

CAM软件在建模方式及过程的应用 篇8

CAM即计算机辅助制造。CAM软件的最终目的是实现数控程序的输出, 进而实现数控加工。本文从CAM建模方面应注意的问题入手, 谈自己对CAM建模的看法, 愿与大家共同讨论。

1 CAD建模与CAM建模有本质区别

CAD建模:就是通常意义上的设计绘图造型。

CAM建模:CAD建模, 如果是为数控编程服务时, 本文称之为CAM建模。

共同点:使用的工具都是一样的, 仅服务的对象不同。

CAD建模的目的是为了将产品的形状和配合关系表达清楚, 最终输出三维实体图形或纯二维工程图纸;CAM建模的几何表达方式, 可以是二维线框、三维曲面、三维实体或它们的混合造型形式。CAD建模模型能满足尺寸、形状、装配要求, 但不一定就能满足加工要求。

2建模尽量取简单实用的几何形体

二维线框为首选的建模方式, 因为带有二维信息的数控加工程序最简单, 占用空间少, 加工精度易保证。

当然, 也要考虑到零件的装夹、刀具运动与工件及夹具的干涉等加工场合, 单纯的二维建模或者二维与其他几何体的混合体建模方式有其局限性。二维线框所带的几何数据信息最少、最简单, 不能描述零件的表面数据, 不具备布尔运算功能。不能检查形体间的干涉, 只能靠技术人员人工检查。

三维曲面造型的零部件可以为生成数控加工程序提供必要的零件型面数据。但是曲面造型的图形信息尤其干涉方面不如三维实体造型, 用三维实体造型的零部件具备零件三维几何形状的全部信息, 可以应用于零件的装夹、刀具运动与工件及夹具的干涉等加工场合, 能进行装配环境下的数控编程。

虽然如此, 实体造型仅在中等复杂程度的零件造型中比曲面造型方便, 复杂的零件造型最终仍离不开曲面造型, 曲面造型仍然是零件造型的主要方法之一。

3应满足数控加工工艺对建模的需求

1) 建模前期, 首先应根据编程原点确定绘图位置, 最好让Z轴的零点在工件的最上点, X、Y轴也要与机床对应, 这样既方便对工件的找正, 轴向也能互相匹配。另外, 如果为了提高效率, 在工艺安排上有多于两个的工件同时装夹, 则应考虑CAM软件的设置G54、G55……G59功能。

2) 根据需要, 尽量将零件图形的被加工面放置在正对Z轴位置, 以减少轴数, 否则, 本来能进行两轴加工的零件平面, 由于操作不当, 就变成三轴加工, 这种失误应当避免。Mastercam软件有一个“视角管理器”功能, 该对话框可以设置工件坐标系WCS, 很好解决了这个问题。

3) 出于对零件加工工艺合理性和精度的考虑, 有时可以把一个零件化整为零, 将需加工表面分别绘制, 分别制作加工代码, 以便灵活机动安排工艺, 当然在这种情况下, 应该把曲面之间的加工干涉面考虑进去, 此处暂不考虑干涉。如下图所示:

图1为用Mastercam软件进行的曲面加工, 在“平行铣削”加工图1中的表面, 发现的问题是有刀具轨迹的下沉段, 虽不在零件表面, 但走刀趋势及机械系统惯性影响加工精度, 尤其是零件边缘部分;另外, 加工面边缘有刀具进出点痕迹。

图2由于在原始面上设刀, 原始面的区域大小由我们自己设定, 因此避免了图1情况的发生。

实际情况是图2属圆球面, 因此还可用二维加工, 使程序更简单合理。

4) 对轮廓曲线进行修整。对于通过数据转换获取的数据模型, 可能存在看似光滑的曲线其实也存在着断点, 看似一体的曲面在连接处不能相交。出现这种问题在建模过程中也应解决。

Mastercam软件有曲面分析检查命令, 帮助操作人员找出这些不良曲面, 其他软件也有类似功能。

在建模过程中也有一个技巧, 就是尽量用直线或圆弧来表达形体, 而尽量不用样条曲线, 这样可以使程序简单准确实用。在CAXA制造工程师中有将“样条曲线转换为直线和圆弧”的命令, Mastercam软件也有类似功能。

5) 绘制加工边界控制刀具路径。有时过切不可避免或者一时找不到原因时, 建模过程中画出控制边界, 人工控制过切也是一种好办法。比如Pro/E软件中的“体积块”工具, CAXA制造工程师软件中的“拾取加工边界”都可以利用。

综上所述, 只要我们把握好CAD建模与CAM建模的本质区别, 并结合为加工服务这个主题, 那么建模过程就会运用自如, 从而让正确的建模为计算机辅助制造服务。

摘要：从CAM软件的输出数控加工代码这个根本目的出发, 阐述CAM软件对CAM建模方式及过程的需求, 明确提出数控加工程序应简单实用, 并使用合理的建模方式再结合加工工艺知识, 尽可能保证CAM软件输出合理的数控加工代码。

关键词：CAM软件,建模方式,数控加工

参考文献

[1]朱淑萍.机械加工工艺及装备 (第二版) [M].北京:机械工业出版社, 2004.

[2]李铁光, 汪佐思.数控加工技术[M].北京:北京理工大学出版社, 2009.

CAM的应用 篇9

一、了解软件特点, 明确学习目的

CAD/CAM软件的CAD功能可以构建2D或3D图形, 特别适用于具有复杂外形及各种空间曲面的模具类零件的建模和造型设计。在CAM方面, 它具有以下特点:①提供可靠与精确的刀具路径;②可以直接在曲面及实体上加工;③提供多种加工方式;④提供完整的刀具库、材料库及加工参数资料库。通过了解特点我们知道, 本课程不仅要教会学生CAD/CAM软件一些操作命令的使用, 而且要以这些操作命令为载体, 培养学生用软件分析并解决工程中的实际问题的能力。

二、巩固制图基础, 灵活零件建模

建立零件的几何模型是实现数控加工的基础, CAD/CAM强大的零件造型功能提供了设计零件外形所需的理想环境, 具有较强 (CAD) 的绘图功能。对于数控专业的学生来说, 使用计算机绘图是最基本的要求, 绘图前先要考虑图形坐标系的原点定在哪里, 而坐标系位置的选择直接关系到做图的速度。

三、综合所学知识, 分析加工工艺

在运用软件对零件进行数控加工自动编程前, 利用CAD/CAM系统中的CAD绘图建模功能绘制生成零件模型, 或利用该系统提供的数据接口将在其他CAD系统中做好的零件模型数据读入, 然后综合运用所学过的相关知识, 对零件进行加工工艺分析, 选择合适的加工工艺方法, 安排合理的加工顺序, 确定粗加工、半精加工、精加工所对应的不同加工表面的刀具、切削用量、进退刀路径、主轴转速等参数, 在保证零件的表面粗糙度和加工精度的同时, 要尽量减少换刀次数, 提高加工效率。该系统同时自动计算出机加工余量, 并动态显示出粗加工、半精加工、精加工所对应的不同加工表面的刀位轨迹和机床代码, 省去了人为编制NC程序的烦恼。

四、分析工艺要求

确定加工刀具路径零件建模后, 根据加工工艺的安排, 选用相应工序所使用的刀具, 根据零件的要求选择加工毛坯, 同时正确选择工件坐标原点, 建立工件坐标系统, 确定工件坐标系与机床坐标系的相对尺寸, 并进行各种工艺参数设定, 从而得到零件加工的刀具路径。软件系统可生成相应的刀具路径工艺数据文件, 它包含了所有设置好的刀具运动轨迹和加工信息。

五、模拟数控加工后在机床上进行零件的加工

增强感性认识设置好刀具加工路径后, 利用CAD/CAM提供的零件加工模拟功能, 可以进行三维真实感动态仿真加工。在仿真过程中, 刀具沿着所定义的加工轨迹进行动态加工, 学生可以直观地掌握数控加工的过程, 判断刀具轨迹的连续性、合理性, 加深了学生对加工工艺的理解和对刀具轨迹的认识。通过对照加工后的结果, 学生明白了不同的刀位轨迹, 其加工结果有很大的差异。确认符合实际加工要求时, 我们就能在真实的机床上进行零件的加工, 就可以利用软件的后置处理程序来生成NCI文件或NC数控代码, 对于不同的数控设备, 其数控系统不尽相同, 选用的后置处理程序也就有所不同, 大家在做的时候要注意这点。对于具体的数控设备, 应选用对应的后置处理程序, 后置处理生成的NC数控代码符合所用数控设备的要求时, 就可以利用传输软件将NC程序传输到机床中去, 进行数控加工。

CAM的应用 篇10

关键词：轴流式搅拌桨,三维建模,数控加工

(一) 引言

搅拌设备在工业生产中应用范围很广, 尤其是在化学工业中, 很多的化工生产都或多或少地应用着搅拌操作。搅拌桨是搅拌过程的主要换能器件, 它将旋转的机械能转化为流体的动能。桨叶的结构形状和运转情况是影响釜内流体流场分布和决定能量转化效率的重要因素[1]。目前国内生产的轴流式搅拌器主要有折叶桨和螺旋桨。前者制造简单, 但轴流性能差, 搅拌效率低, 功耗较大。在要求复杂的情况下, 通常仿船用螺旋桨进行设计, 但是设计困难, 制造成本高。国外近几年推出了多种轴流性能好, 低功耗, 高泵送能力的高效轴流式搅拌器。如美国lightin的A310桨及法国Robin公司的HPM桨, 我国引进了大量上述搅拌器硬件, 但价格昂贵, 且没有掌握其设计软件。国内对新型桨叶也进行了大量研究及开发, 包括对引进的国外先进搅拌桨进行反求仿制, 但由于缺乏系统的理论指导, 总的来说开发创新能力还较薄弱。研究国外先进的搅拌桨技术, 并根据国情创新设计出高效节能型搅拌器, 对发展提高我国工业搅拌技术具有重要的学术价值和重大的经济及社会效益[2]。传统搅拌桨设计都仿照船用推进螺旋桨的图谱设计法, 查表计算, 精度低、周期长, 且搅拌桨的制造过程存在加工方法落后、信息共享度低、周期长、质量难以保证等问题。随着计算机辅助设计和数控技术的发展, 现在大多搅拌桨都采用数字控制 (NC) 技术进行加工, 然后经人工打磨进行抛光, 加工后的型面与设计型面的一致性得到了提高[3]。本文针对搅拌桨进行UG三维建模, 并在UG加工模块实现搅拌桨数控加工模拟, 生成加工刀具轨迹, 从而提高搅拌桨的生产效率, 具有重要的现实意义。

(二) 基于UG的搅拌桨建模

根据已知的搅拌桨桨叶截面数据点, 利用在UG软件中的样条曲线功能, 拟合出搅拌桨桨叶曲线网格并利用曲线网格功能拟合出桨叶曲面, 从而建立搅拌桨的实体模型。建模流程如图1。

1.创建搅拌桨桨叶曲线网格。根据已知的搅拌桨桨叶剖面线点数据, 利用样条曲线功能拟合出搅拌桨桨叶的曲线网格, 桨叶面桨背面各18条样条曲线如图2。

2.利用网格曲面命令, 设置剖面样条曲线为主扫略线群, 径向线群为扫略路径线群, 生成桨叶面、桨背面曲面, 利用通过曲线生成曲面命令创建桨叶叶端面曲面如图3。

3.桨叶曲面延伸。进入UG外观造型设计模块, 选择曲面规律扩大功能, 选择桨叶面为要放大的曲面, 沿U负方向规律延伸让桨叶面与轮毂相交, 同时生成相交曲线如图4, 同理桨叶叶背面也规律延伸与轮毂相交。

4.搅拌桨实体的创建。本文搅拌桨实例为四叶桨, 桨叶在轮毂圆周均匀分布。首先将建好的桨叶实体模型建立成一个特征组, 利用引用特征的环形阵列命令, 设置叶数为4, 角度为90°。选择Z轴为基准轴, 最后将桨叶实体与轮毂合并建立出搅拌桨的实体模型如图5。

(三) 基于UG的搅拌桨数控编程

搅拌桨的参数为:搅拌桨直径D=1300mm, 直径比AE/AD=0.7, 螺距比P/D=1.2, 桨叶数Z=4, 旋转方向:右旋, 轮毂小直径=200mm, 轮毂大直径=200mm, 内孔直径=100mm, 轮毂长度=300mm。当螺旋搅拌桨的CAD数字模型生成后, 即可进入UG的加工功能模块。

1.加工环境设定:加工环境选为“mill_multi-axis”, CAM设置为“mill_multi-axis”如图4。

2.毛坯的制备:利用搅拌桨曲面偏置生成, 余量10mm。

3.创建刀具:刀具直径32mm如图5, 刀片采用山特维克的硬质合金不重磨可换刀片。

4.创建一个程序:起名为:propeller_1300。

5.创建加工操作:螺旋桨的曲面分为2个区域, 分别铣削加工, 并且又分为粗加工和精加工, 故其加工操作应分别创建。

驱动方法:曲面区域驱动方法;

驱动几何体:搅拌桨螺旋面体 (即零件几何体) ;

刀具轴控制:4轴――与工件垂直;

旋转角 (Rotation Angle) :15°;

走刀方式:平行往复式 (双向) ;

切削用量:主轴转速为S=2000rpm, 进给速度F=700～1000mm/min, 切深a不大于2mm (粗加工, 否则刀片会崩掉) , 刀间距2mm。

6.生成刀具轨迹如图6。

7.加工仿真如图7。

8.后置处理。利用UG提供的后置处理功能将刀具轨迹转换为五轴数控机床能接收执行的数控加工程序 (NC程序) 如图8。

(四) 结语

采用三维实体建模的方法建立搅拌桨的实体模型, 利用图形自动编程的方法生成数控加工程序可以大大的提高搅拌桨的设计和加工效率, 缩短生产周期。同时对其它需要特殊参数的同类产品的设计和加工具有一定参考意义。

参考文献

[1]王凯, 虞军.搅拌设备[M].北京:化学工业出版社, 2003.1-45.

[2]沈惠平, 张锁龙, 等.一种新型轴流式搅拌器的研究与开发[J].中国机械工程, 2000, 21 (5) :502-504.