CAD/CAM軟件技術及其在數控機床中的應用

　　(1) 設計軟件

　　進行零件的繪制,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,也包括能用來實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,主要包括設置加工環境,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COM接口完成數據串行通訊,或者通過LPT實現并行通訊。這就需要了解不同廠家對其通訊接口應用不同連線和接口協議。但在實際中,人們往往利用的是控制板卡即所謂的機床控制器。這些板卡通過數據線與數控機床進行聯系,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控制卡及其軟件產品,安裝這些軟件的同時就在系統中加載了運動卡的驅動程序,還可利用這些驅動程序進行二次開發。

　　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已經考慮到了這個問題,每個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軟件支持的文件格式,然后再在相關軟件中打開或者導入這個文件中。

　　然而,這種轉換過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實體文件以dxf格式轉化到CAM則都必須用CAD 實體圖形進行分解; 3DMax文件以stl格式轉化到MasterCAM中同樣也需要做一些修正,因為在轉化過程中可能會有數據的丟失。這樣就需要在兩個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。因為沒有針對某種數控機床的特定的CAM軟件,而每個數控機床對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,所以要對其進行適當的調整,以使進入機床NC代碼能夠被識別。后置處理實際上是一個文本編輯處理過程,其作用就是將計算出的刀軌(刀位運動軌跡)以規定的標準格式轉化為NC代碼并輸出,此代碼再通過軟件傳輸到數控機床的控制器上,由控制器按程序語句驅動機床加工。

　　例如, NUT系列數控機床用于電氣試驗時,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“后置文件擴展名: 改為1nc;

　　(2) “后置處理設置”中將G00, G01,之外的語句去掉;

　　(3) 將生成文件的頭語句和結尾語句去掉;

　　而在用ArtCAM生成G代碼時要在ArtCAM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,刪除不識別的語句說明,這樣在生成的NC代碼文件中就不會出現此類語句。