用于数控加工的CAD/CAM集成系统

传统的机床加工方式已经难以适应时代的发展，逐渐退出了历史舞台。取而代之的是计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）技术在数控加工领域的广泛应用，并且随着技术的不断改进，CAD/CAM技术更加成熟。基于此，本文将对用于数控加工的CAD/CAM集成系统的相关内容进行研究分析，希望能够对今后的有关研究提供一定的参考依据。

【关键词】数控加工 CAD/CAM 集成系统

计算机辅助制造技术具有独立性的特点，使得独立系统之间无法自动传递并转换信息。数控机床操作起来比较难，并且操作程序较为复杂，复杂工件和单件小批生产的时候编程的工作量比较大。此外，当前我国的编程方式比较落后，导致数控机床的使用率和带来的效益都比较低，加上机械设计工作的效率和质量对数控加工结果的影响，数控加工的整体效率仍处在低水平阶段。所以，实现生产加工过程计算机CAD/CAM的一体化，应用在数控加工过程中具有非常重要的意义。

1 数控加工和CAD/CAM基本内涵分析

随着数控加工技术应用的领域越来越广，CAD/CAM集成系统面临的要求也越来越高，计算机软件发展的同时也带动了设计软件的改进和创新，应用在具体的实践操作过程中推动的技术的创新，结合生产实际对技术加以改进。

数控技术不只是单一的技术集合，而是由机械加工技术、微电子技术、计算机技术、自动控制技术等多种学科的共同体，虽然兴起的时间不长，但是发展的步伐却相当快，对机电行业具有重大影响。现阶段，我国绝大多数的数控加工过程没有独立的计算机辅助制造软件，受迫于数控技术革新压力，为了提高生产效率、降低生产生本就一定需要独立的辅助软件应用在数控加工过程中，这直接导致了CAD/CAM集成系统的出现和应用。

CAD，其全称为Computer Aided Design，意思是计算机辅助设计，应用到数控加工过程中具有辅助性效果，使得计算机精确的运算功能、大数据存储和处理功能、文字处理功能、综合分析能力等有机结合起来，形成一个设计者思想与计算机处理能力紧密配合的系统，使得设计的进程大大加快。CAM，本意是计算机辅助制造，涵盖的内容极其广泛，如刀的路径规划、数控程度的编辑等。

2 CAD/CAM集成系统的特征和应用分析

2.1 有效获取图形信息

CAD/CAM集成系统进行交叉式作业，结合设计和编程，能够实现获取和处理输入图形信息的目的。此外，该系统在技术的自动识别功能方面也得到完善，大大提升了系统分析数据的效率。将设计和制造有机结合，跨过了手工设计模块，整个零件的设计过程都在自动设计环境下完成。自动生成的图形文件如果应用独立的数控软件进行操作，则会使得数控系统独立于设计过程之外，将图形的绘制和存档独立开来，在进行程序的转换，冗长繁杂。而CAD/CAM集成系统能够应用相应的额函数设定对图形数据库进行智能选取，系统自觉挖掘文件的同时，简化了操作过程。

2.2 生成基本加工路线

CAD对实体进行绘制的时候即使要按照一定的次序进行，可是呈现给加工过程去没有根据设计图放置的顺序进行。如果图形出现变动的时候，数据库中难以体现出其间的变化关系。然而，集成系统的应用之后，就不需要考虑顺序这一因素，减少了多余的操作程序，使得加工过程得以简化，大大提高了工作效率。

2.3 对加工要求进行判断

CAD/CAM集成系统应用到的方法可以有效判断加工的方向。除此之外，还可以对加工过程进行合理把控。借助系统生成的NC代码，再现三维仿真图形，从中得到相应的经验数据，根据获取的经验数据能够在实际操作过程中预测出误差。就算可能存在計算不出的情况，技术人员仍然可以返回修改NC的程序，直到满足加工的要求为止。

2.4 数据传输模块

通过数控系统的通讯接口，制造过程的子系统的数据传输模块将经过数控加工仿真的数控程序传入机床控制系统，进行实际加工，最终呈现产品实体。

3 CAD/CAM集成系统的发展前景

CAD/CAM集成系统是智能化、专家化专家系统的总和，该系统中储存着大量的信息数据，涉及到生产厂家、工艺艺术等相关方面的知识，数据库也会不断更新，使得在进行生产环节后生产出来的产品模型是最新的。专家系统在CAD/CAM中的应用的表现计算机辅助工艺设计中，如果系统没有在自身的数据信息范围之内找到符合条件的内容时，就会自动化地选择一个与所需的零部件相类似的数据，然后完成加工的过程。后期处理过程中，技术人员可以依照自身的实际需求，将未出现的数据选择性地添加到已有的数据库当中，以便以后需要的时候省却寻找相似物这一步骤，简化了系统操作流程，提高了工作效率。

科学技术是不断发展的，计算机辅助设计与制造技术以及计算机技术也是不断进步的。人们对于设计技术和制造技术的需求不再满足单纯的独立，而是通过将计算机辅助设计技术与制造技术相互结合，集成化应用。尤其是近年来出现的计算机集成制造系统，这种一体化的结合能够将CAD中设计生成的零件信息自动转换成CAM所需要的输入信息，以免信息数据的丢失。并且从实际生产操作来看，将产品设计、制造和加工统筹到一个程序中去，不但减少了不必要的工艺流程，更加提高了生产的效能。

4 结语

科学技术的发展使得数控加工技术也更进一步，这就导致计算机辅助设计技术和制造技术不能够独立发展，必须朝着智能化、统一化的方向发展。与此同时，信息化时代背景下，CAD/CAM技术在数控技术中的应用更加具有现实意义。利用网络的建立，将完整的生产加工流程有效的联系起来，实现资源共享，降低生产成本，从而提高生产效率。总之，CAD/CAM集成系统应用到数控加工技术中，能够充分发挥出其作用，并对现实中的生产管理产生实质性影响。

参考文献

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作者简介

王迪（1987-），男，江苏省徐州市人。大学本科学历。现为淮安市高级职业技术学校助理讲师。研究方向为数控加工技术、CAD/CAM技术。

作者单位

淮安市高级职业技术学校 江苏省淮安市223005