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

　　(1) 設(shè)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(shù)上的設(shè)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(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(shè)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(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

　　機床執(zhí)行NC代碼加工,其主要工作是計算機與數(shù)控機床的通訊,可以通過COM接口完成數(shù)據(jù)串行通訊,或者通過LPT實現(xiàn)并行通訊。這就需要了解不同廠家對其通訊接口應(yīng)用不同連線和接口協(xié)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(shù)據(jù)線與數(shù)控機床進行聯(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就在系統(tǒng)中加載了運動卡的驅(qū)動程序,還可利用這些驅(qū)動程序進行二次開發(fā)。

　　2　不同軟件數(shù)據(jù)間的文件轉(zhuǎn)換

　　設(shè)計制造軟件較多,而應(yīng)用范圍各有不同,所以不同軟件間的交互也是設(shè)計者必須考慮到的問題。如,如何將CAD軟件中設(shè)計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軟件自動生成NC代碼;其它非CAD的設(shè)計軟件的三維模型如何讓CAM軟件識別等。

　　各公司制作設(shè)計制造軟件時已經(jīng)考慮到了這個問題,每個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)軟件中打開或者導(dǎo)入這個文件中。

　　然而,這種轉(zhuǎn)換過程也同樣分情況的不同要作適當?shù)恼{(diào)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(zhuǎn)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(zhuǎn)化到MasterCAM中同樣也需要做一些修正,因為在轉(zhuǎn)化過程中可能會有數(shù)據(jù)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(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。因為沒有針對某種數(shù)控機床的特定的CAM軟件,而每個數(shù)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?shù)恼{(diào)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(guī)定的標準格式轉(zhuǎn)化為NC代碼并輸出,此代碼再通過軟件傳輸?shù)綌?shù)控機床的控制器上,由控制器按程序語句驅(qū)動機床加工。

　　例如, NUT系列數(shù)控機床用于電氣試驗時,執(zhí)行軟件識別的G代碼為G00, G01,所以CAXA設(shè)計中在生成G代碼之前要進行如下的設(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“后置文件擴展名: 改為1nc;

　　(2) “后置處理設(shè)置”中將G00, G01,之外的語句去掉;

　　(3) 將生成文件的頭語句和結(jié)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(zhí)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(yīng)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(xiàn)此類語句。