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CAM技术_图

时间:2019-10-27 16:13
  

  CAM技术_计算机软件及应用_IT/计算机_专业资料。CAM技术 主讲:胡俊 课程:《现代制造业信息化技术》 一、CAM简介 二、CAM技术的发展状况 三、CAM技术现状及发展趋势 四、我国CAM应用现状 一、CAM简介 CAM是英文Comput

  CAM技术 主讲:胡俊 课程:《现代制造业信息化技术》 一、CAM简介 二、CAM技术的发展状况 三、CAM技术现状及发展趋势 四、我国CAM应用现状 一、CAM简介 CAM是英文Computer Aided Manufacturing“计算机 辅助制造”的缩写。广义的CAM一般是指利用计算机辅 助完成从毛坯、加工、装配成产品的制造过程中的全部 活动。包括工艺准备、生产作业计划、物流过程的运行 控制、生产控制、质量控制、数控机床、机器人、其它 计算机控制的设备及由数控机床等组成的生产单元、生 产线如FMC、FMS、FTL等直到CIMS(计算机集成制造 系统)等等。也即涵盖了整个制造过程中所有一切运用 计算机的领域。狭义的CAM常指工艺准备或其中某个活 动的计算机的应用,如数控程序的辅助编制。在集成的 CAD/CAM中的CAM一般均是指数控程序的编制。 美国麻省理工学院首先研制成功数控铣床,此后发展 了一系列的数控机床,包括称为“加工中心”的多功能机 床,能从刀库中自动换刀和自动转换工作位置,能连续完 成锐、钻、饺、攻丝等多道工序,这些都是通过程序指令 控制运作的,只要改变程序指令就可改变加工过程,数控 的这种加工灵活性称之为“柔性”。CAM所涉及的范围, 包括计算机数控,计算机辅助过程设计。 数控除了在机床应用以外,还广泛地用于其它各种设 备的控制,如冲压机、火焰或等离子弧切割、激光束加工、 自动绘图仪、焊接机、装配机等,成为各个相应行业CAM 的基础。 市场上的CAM软件佼佼者主要有有:UGNX、Pro/E、 CATIA、MasterCAM等。 NX CAD/CAM典型工作流程 二、CAM技术的发展 1.机器语言时期(1952~上世纪50年代末期) 1952年美国麻省理工学院首先研制成功数控铣床, 那时的数控程序是用机器语言即0和1不同组合的语 句来编写,此时计算机起的作用,只是将输入的机器 语言转换成数控机床所能识别的穿孔纸带。 2.高级语言编程(1955年~上世纪70年代末) 1955年美国率先推出APT(为Automatically Programmed Tools自动编程工具的缩写)系统。实 质上是面向数控编程的高级语言,由专门定义的标识 符号(如字母、数字、标点符号、算术运算符号等) 词汇(如几何元素词汇、与计算有关的和函数类词汇、 加工工艺词汇以及与刀具运动有关的词汇等,共约 300多个)和语句组成。 3.代码格式编程(上世纪70年代末至今) 在上世纪70年代,美国电子工业协会(EIA)和国际 标准组织(ISO)先后对数控机床坐标轴和运动方向、数 控程序编程的代码、字符和程序段格式等制定了若干标 准和规范(我国按照ISO也制订了相应的国家标准),从 而出现了用代码和标识符号,按照严格的格式(Format) 书写的源程序。代码只有5 种,即用G、M、S、F、T及 跟随这些字母后的1~3 位数字组成。 G代码最为重要,被称为准备功能指令。包含选择程序原点、 设立工件坐标系、加工坐标平面选择、快速定位、各种类型插补、 各种类型的刀具半径和长度补偿、绝对坐标及增量坐标编程、厂家 自定义的多种固定循环和宏指令调用等指令。 M代码被称为辅助功能指令,包含程序停止、主轴启动及顺和 逆时针旋转以及主轴停止、换刀、冷却液开和关、程序结束并返回 等指令。 S代码被称为主轴速度功能指令,用S之后的两位或三位数表达 主轴的具体转速。 F代码被称为进给速度/进给率功能指令,用F之后两位或三位数 表达。 T代码被称为刀具功能指令,用于选择刀具库(或刀塔)中某一 刀具指令,用T之后两位或三位数表达。 这种编写源程序技术的重大进步,给CAM带来具有里 程碑意义的突破。 4.人机对话编程和动态仿线年,几家顶尖数控系统生产商推出了无需任何 代码和字符格式,只需要通过MDI将被加工的工件图形输 入后,按菜单提示,即可完成源程序编辑,再通过仿真, 模拟出刀具轨迹和工件形状来验证程序。自80年代以来, 这种编程方法已成为了主流数控编程技术。 三、CAM技术现状及发展趋势 CAM作为应用性、实践性极强的专业技术,直接 面向数控生产实际。纵观当今占主导地位的CAM系统, 无论其界面好坏、功能强弱,都存在着共同的缺陷: 1.CAD/CAM混合化的系统结构体系。CAD功能 与CAM功能交叉使用,不是面向整体模型的编程形式, 工艺特征需由人工提取,或需进一步CAD处理产生, 因此会造成如下3个问题: (1)不适应当今集成化的要求。 (2)不适合现代企业专业化分工的要求。 (3)没有给CAPP的发展留下空间与可能。 2.面向曲面、以局部加工为基本处理方式。当今 CAM系统一般都是曲面CAM系统,是面向局部加工的 处理方式,而数控加工是以模型为结果,以工艺为核心 的工程过程会造成如下问题: (1)不能有效地利用CAD模型的几何信息,无 法自动提取。模型的工艺特征,只能够人工提取,无 疑增大了操作的烦琐性,影响了编程质量与效率。致 使系统的自动化程度与智能化程度都很低。 (2)局部加工计算方式靠人工或半自动进行防 “过切”处理,系统没有从根本上杜绝“过切”现象 产生的可能,因而不适合高速加工等新工艺在高速条 件下对安全性的要求。 展望新一代CAM系统的基本特点: 1.面向对象、面向工艺特征的CAM系统.系统将能够按照 工艺要求(CAPP要求)自动识别并提取所有的工艺特征及具 有特定工艺特征的区域,使CAD、CAPP、CAM的集成化、一体 化、自动化、智能化成为可能。 2.基于知识的智能化的CAM系统。新一代的CAM系统不仅 可继承并智能化判断工艺特征,而且具有模型对比、残余模 型分析与判断功能,使刀具路径更优化,效率更高。 3.能够独立运行的CAM系统。实现与CAD系统在功能上分 离,在网络环境下集成。这需要CAM系统必须具备相当的智能 化水平。 4.使相关性编程成为可能。尺寸相关、参数式设计、修 改的灵活性等CAD领域的特性,自然希望被引伸到CAM系统之 中。 5.提供更方便的工艺管理手段。 四、我国的CAM应用现状 中国现已成为世界制造业大国,制造业增加值已 居世界第4位(名次为美、日、德、中),80多种产 品的产量居世界第一。制造业对中国的意义不仅仅 是国家经济高速增长的发动机, 也是推动国民经济和 社会信息化的基础产业。但是制造业大国不等于制 造业强国,中国还没有一家制造企业进入世界500强。 所需高技术含量产品的80%以上尚依赖进口,重大 装备制造业中的70%数控机床被国外产品占领。21 世纪的机械制造业, 总的发展趋势为: 柔性化、灵捷 化、智能化、信息化。为制造业提供强力技术支持 并起关键性作用的CAD/CAM技术的高低,对发展和 振兴我国装备制造业,同样也扮演着关键性的角色。 经过近几十年的发展,我国CAD/CAM技术有了长足 发展, CAD/CAM技术已被广泛用于我国企业,我国 CAD/CAM软件(例如PICAD,CAXA,金银花,开目, 高华等系统)的开发水平也逐渐接近国外水平。整体 来说,我国目前CAD/CAM软件不管是从产品开发水平 还是从商品化、市场化程度都与发达国家尚有不小差 距。但是,我们也应该看清自己的优势,比如说了解 本国市场,提供技术支持方便,价格便宜等。在政府 的高度重视下,企业自身对质量控制的追求,这些差 距会不断地被缩小,中国的制造业定会成为东方的 “德国制造”。 谢谢!2954.comwww.888hlm.com

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