CAD/CAM軟件技術(shù)及其在數控機床中的應用

　　(1) 設計軟件

　　進(jìn)行零件的繪制,如很流行的繪圖軟件AutoCAD以及UC,PRO/E,三維在藝術(shù)上的設計軟件如3DMax, Photoshop。這里不僅僅局限于CAD軟件,也包括能用來(lái)實(shí)現加工的各種其它軟件。

　　(2) 制造軟件

　　通常指CAM軟件,最終生成加工代碼。大部分的制造軟件也具有建模繪圖功能。根據制作應用的場(chǎng)合不同分為二維,二維半和三維CAM軟件。如:北航海爾的CAXA, CAXA制造工程師以及MasterCAM,ArtCAM, Cimatron等。制造軟件生成標準的G代碼,然后將設計出的思想在機床上加工成型,也就是將NC代碼送入機床,機床按照指令加工出來(lái),主要包括設置加工環(huán)境,設置加工工序,生成軌跡文件,及后置處理等。

　　(3) 執行軟件

　　機床執行NC代碼加工,其主要工作是計算機與數控機床的通訊,可以通過(guò)COM接口完成數據串行通訊,或者通過(guò)LPT實(shí)現并行通訊。這就需要了解不同廠(chǎng)家對其通訊接口應用不同連線(xiàn)和接口協(xié)議。但在實(shí)際中,人們往往利用的是控制板卡即所謂的機床控制器。這些板卡通過(guò)數據線(xiàn)與數控機床進(jìn)行聯(lián)系,而與人之間的交互則是由這些板卡提供的軟件程序完成,現在大部分的軟件程序都是Windows界面的,簡(jiǎn)單易操作,本文把這些軟件叫做執行軟件,就是根據代碼指令指揮機床完成零件加工的軟件。如德國的Editasc,美國的PMAC控制卡及其軟件產(chǎn)品,安裝這些軟件的同時(shí)就在系統中加載了運動(dòng)卡的驅動(dòng)程序,還可利用這些驅動(dòng)程序進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。

　　2　不同軟件數據間的文件轉換

　　設計制造軟件較多,而應用范圍各有不同,所以不同軟件間的交互也是設計者必須考慮到的問(wèn)題。如,如何將CAD軟件中設計的模具零件圖形輸入到CAM軟件中,再根據要求設置刀具參數和刀具路徑,利用CAM軟件自動(dòng)生成NC代碼;其它非CAD的設計軟件的三維模型如何讓CAM軟件識別等。

　　各公司制作設計制造軟件時(shí)已經(jīng)考慮到了這個(gè)問(wèn)題,每個(gè)軟件幾乎都有與其它軟件的數據轉換接口,這些接口就體現在可以進(jìn)行文件格式轉換。這些軟件都支持多種文件格式,這樣就可以在一種軟件中將文件保存或者導出成其它相關(guān)軟件支持的文件格式,然后再在相關(guān)軟件中打開(kāi)或者導入這個(gè)文件中。

　　然而,這種轉換過(guò)程也同樣分情況的不同要作適當的調整。比如: 很多CAM 軟件都接受dxf文件,但是CAD實(shí)體文件以dxf格式轉化到CAM則都必須用CAD 實(shí)體圖形進(jìn)行分解; 3DMax文件以stl格式轉化到MasterCAM中同樣也需要做一些修正,因為在轉化過(guò)程中可能會(huì )有數據的丟失。這樣就需要在兩個(gè)不同的軟件中尋找一種最好的轉換格式。

　　3　后置處理文件

　　后置處理文件是CAM軟件特有的一種在NC代碼生成之前的設置文件。因為沒(méi)有針對某種數控機床的特定的CAM軟件,而每個(gè)數控機床對G代碼即NC代碼的格式要求不同,對生成NC代碼起決定作用的是CAM軟件的后置文件,所以要對其進(jìn)行適當的調整,以使進(jìn)入機床NC代碼能夠被識別。后置處理實(shí)際上是一個(gè)文本編輯處理過(guò)程,其作用就是將計算出的刀軌(刀位運動(dòng)軌跡)以規定的標準格式轉化為NC代碼并輸出,此代碼再通過(guò)軟件傳輸到數控機床的控制器上,由控制器按程序語(yǔ)句驅動(dòng)機床加工。

　　例如, NUT系列數控機床用于電氣試驗時(shí),執行軟件識別的G代碼為G00, G01,所以CAXA設計中在生成G代碼之前要進(jìn)行如下的設置:

　　(1) “應用”—“后置處理”—“后置設置”里的“后置處理設置”中有個(gè)“后置文件擴展名: 改為1nc;

　　(2) “后置處理設置”中將G00, G01,之外的語(yǔ)句去掉;

　　(3) 將生成文件的頭語(yǔ)句和結尾語(yǔ)句去掉;

　　而在用ArtCAM生成G代碼時(shí)要在A(yíng)rtCAM的后置文件Axyz1con中將所有不需要的機床執行軟件不是不識別語(yǔ)句前全部用“; ”屏蔽即可。

　　使用MasterCAM則要在其“后處理程序”窗體中改變后綴名為1PST的文件,并對該文件也要做相應修改,刪除不識別的語(yǔ)句說(shuō)明,這樣在生成的NC代碼文件中就不會(huì )出現此類(lèi)語(yǔ)句。