一、引言
现阶段,许多工厂常用二维设计软件进行基于2D的平面图零件设计,然后由工艺人员/程序员按3D概念,直接以G代码或APT语言进行NC编程。这种方法适用于一般简单零件的平面加工、直线加工、回转体加工及点位加工。其编程速度较快,代码简洁。对于几何形状复杂、夹具装配复杂,特别是对非圆曲面的加工,上述编程方法就十分困难了。
因为对空间几何图形和轨迹进行数学处理的计算量大、过程复杂,不易掌握,而且编程过程中,不能对加工环境构成要素的几何体之间的空间关系进行检查。将刀位坐标转为加工对象的几何图形再进行检查,精度低,不直观,因此需上机调试程序,占用数控机床工时,技术准备周期较长。
近几年来,CAM技术发展迅速,图形处理功能有了很大增强,硬件平台价格大幅下降,同时,CAD/CAM软件技术也日益成熟。这使得直接将零件的几何体信息转变为数控加工程序的国产CAD/CAM软件——CAXA制造工程师得以推广和应用。
二、CAM数控加工技术
1. CAM数控加工概述
CAM数控加工技术是在刀具建库、夹具建库、NC建模和CAD实体造型集成的基础上,在计算机中建立机床加工环境,根据加工工艺方案设置参数,模拟机床的实际切削过程,进行刀具干涉检查,最后生成NC代码文件,即G代码,输入机床完成零件加工。其关键技术如下:
(1)夹具库的建立、多工位夹具的装配及在各工序间的切换;
(2)装配式刀具库的建立及在仿真切削过程中的调用;
(3)NC建模系统的应用调试;
(4)使用CAM软件的刀具、夹具数据库中的系列刀具元件、夹具元件加工毛坯模型;
(5)模拟加工试切过程,并进行切削干涉检查;
(6)修改刀具路径;
(7)应用软件功能,生成刀具、夹具及部件装配图和刀具路径图、输出各种工艺信息及报表。
2. 用CAXA制造工程师实现数控加工
CAXA制造工程师以CAD生成的零件几何信息为基础,采用人机交互对话方式,在计算机屏幕上指定被加工件的几何特征,定义相关的加工参数,由计算机进行数据处理,并动态显示加工路径,最后输出NC代码数据,特别是它所提供的仿真切削功能,能模拟加工环境进行切削,并检查刀具是否干涉。