計(jì)算機(jī)輔助制造CAM (Computer Aided Manufacturing)是指應(yīng)用計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行產(chǎn)品制 造的統(tǒng)稱(chēng)，即利用計(jì)算機(jī)輔助完成從原料到產(chǎn)品的全部制造過(guò)程，在制造過(guò)程中的某些環(huán)節(jié)應(yīng)用計(jì)算機(jī)， 包括直接制造過(guò)程和間接制造過(guò)程，主要包括計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)程設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助加工兩部分。 

當(dāng)前，計(jì)算機(jī)輔助加工大多是指機(jī)械加工，而且是數(shù)控加工(Numerical ControlMachining)，它的輸 入信息是零件的工藝路線(xiàn)和工序內(nèi)容，輸出的是加工刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡(刀位文件)和數(shù)控程序。軟件方面有 數(shù)據(jù)庫(kù)、計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)程設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控程序編制、計(jì)算機(jī)輔助工裝設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助作業(yè)計(jì) 劃編制與調(diào)度、計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量控制等。 

CAM能提供一種交互式編程并產(chǎn)生加工軌跡的方法，它包括加工規(guī)劃、刀具設(shè)定、工藝參數(shù)設(shè)置等內(nèi) 容。CAM軟件應(yīng)有以下幾 方面功能: 

① 能建立二維和三維 刀具路徑的； 

② 加工方法的多樣 性； 

③刀具路徑易于編輯 和修改； 

④ 有刀具和材料數(shù)據(jù)庫(kù)，使系統(tǒng)能自動(dòng)生成進(jìn)給速度和主軸轉(zhuǎn)速； 

⑤ 有內(nèi)置的防碰撞和防過(guò)切功能； 

⑥ 能手動(dòng)超調(diào)任何機(jī)加工缺省值(如進(jìn)給速度，主 軸轉(zhuǎn)速等)； 

⑦ 能對(duì)加工過(guò)程進(jìn)行模擬和估算加工時(shí)間。 

4.常用模塊 

4.1.仿真加工模塊 

先進(jìn)的CAD/CAM系統(tǒng)都提供了一定的NC仿真功能， 用于檢查刀具切削過(guò)程的正確性，檢查過(guò)切和干涉現(xiàn)象等，但直接通過(guò)NC代碼來(lái)驅(qū)動(dòng)仿真加工過(guò)程的方法 和軟件還很少。采用NC代碼驅(qū)動(dòng)仿真加工過(guò)程以檢驗(yàn)NC代碼的正確性是迫切需要的。 

數(shù)控程序是否正確，直接關(guān)系到加工的成本，因 此，數(shù)控加工程序在投入實(shí)際的加工之前，必須進(jìn)行有效地檢驗(yàn)和驗(yàn)證。仿真分為物理仿真和計(jì)算機(jī)仿 真。目前數(shù)控程序的檢驗(yàn)方法主要有：刀具軌跡仿真和三維動(dòng)態(tài)切削仿真等。刀具軌跡仿真是通過(guò)讀取刀 位數(shù)據(jù)文件檢查刀具位置計(jì)算是否正確，加工過(guò)程中 是否發(fā)生過(guò)切，所選刀具參數(shù)、加工參數(shù)、機(jī)床參數(shù)是否合理，刀具與限制面是否發(fā)生干涉或碰撞等。 刀具軌跡仿真法是一種比較成熟的仿真方法，圖2是用PowerMILL軟件進(jìn)行的制件型腔加工的刀具軌跡仿 真圖。這種仿真可采用動(dòng)畫(huà)顯示方法，效果逼真。三 維動(dòng)態(tài)切削仿真是采用實(shí)體造型技術(shù)建立加工零件毛 坯、機(jī)床、夾具、刀具等在加工過(guò)程中的實(shí)體幾何模 型，采用真實(shí)感技術(shù)把加工過(guò)程動(dòng)態(tài)地顯示出來(lái)。圖 3是用PowerMILL軟件進(jìn)行的制件型腔加工的三維動(dòng)態(tài) 切削仿真圖。

 

圖2 刀具軌跡仿真

 

圖3三維動(dòng)態(tài)切削仿真