CAD/CAM軟件技術(shù)及其在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用

　　(1) 設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(xiàn)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(jù)制作應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)的G代碼,然后將設(shè)計(jì)出的思想在機(jī)床上加工成型,也就是將NC代碼送入機(jī)床,機(jī)床按照指令加工出來(lái),主要包括設(shè)置加工環(huán)境,設(shè)置加工工序,生成軌跡文件,及后置處理等。

　　(3) 執(zhí)行軟件

　　機(jī)床執(zhí)行NC代碼加工,其主要工作是計(jì)算機(jī)與數(shù)控機(jī)床的通訊,可以通過(guò)COM接口完成數(shù)據(jù)串行通訊,或者通過(guò)LPT實(shí)現(xiàn)并行通訊。這就需要了解不同廠家對(duì)其通訊接口應(yīng)用不同連線和接口協(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(jī)床控制器。這些板卡通過(guò)數(shù)據(jù)線與數(shù)控機(jī)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(xiàn)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(zhí)行軟件,就是根據(jù)代碼指令指揮機(jī)床完成零件加工的軟件。如德國(guó)的Editasc,美國(guó)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(tǒng)中加載了運(yùn)動(dòng)卡的驅(qū)動(dòng)程序,還可利用這些驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。

　　2　不同軟件數(shù)據(jù)間的文件轉(zhuǎn)換

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

　　各公司制作設(shè)計(jì)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(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口,這些接口就體現(xiàn)在可以進(jìn)行文件格式轉(zhuǎn)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(dǎo)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(dǎo)入這個(gè)文件中。

　　然而,這種轉(zhuǎn)換過(guò)程也同樣分情況的不同要作適當(dāng)?shù)恼{(diào)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(zhuǎn)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(zhuǎn)化到MasterCAM中同樣也需要做一些修正,因?yàn)樵谵D(zhuǎn)化過(guò)程中可能會(huì)有數(shù)據(jù)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(zhuǎn)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(shè)置文件。因?yàn)闆](méi)有針對(duì)某種數(shù)控機(jī)床的特定的CAM軟件,而每個(gè)數(shù)控機(jī)床對(duì)G代碼即NC代碼的格式要求不同,對(duì)生成NC代碼起決定作用的是CAM軟件的后置文件,所以要對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,以使進(jìn)入機(jī)床NC代碼能夠被識(shí)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(jì)算出的刀軌(刀位運(yùn)動(dòng)軌跡)以規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)格式轉(zhuǎn)化為NC代碼并輸出,此代碼再通過(guò)軟件傳輸?shù)綌?shù)控機(jī)床的控制器上,由控制器按程序語(yǔ)句驅(qū)動(dòng)機(jī)床加工。

　　例如, NUT系列數(shù)控機(jī)床用于電氣試驗(yàn)時(shí),執(zhí)行軟件識(shí)別的G代碼為G00, G01,所以CAXA設(shè)計(jì)中在生成G代碼之前要進(jìn)行如下的設(shè)置:

　　(1) “應(yīng)用”—“后置處理”—“后置設(shè)置”里的“后置處理設(shè)置”中有個(gè)“后置文件擴(kuò)展名: 改為1nc;

　　(2) “后置處理設(shè)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(jié)尾語(yǔ)句去掉;

　　而在用ArtCAM生成G代碼時(shí)要在ArtCAM的后置文件Axyz1con中將所有不需要的機(jī)床執(zhí)行軟件不是不識(shí)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(duì)該文件也要做相應(yīng)修改,刪除不識(shí)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(xiàn)此類(lèi)語(yǔ)句。