数控机床应用中CAD_CAM软件技术分析.pdf

数控机床是现代化工业生产中的关键设备，它是利用数字控制技术控制机床运动和加工过程的设备。而CAD（计算机辅助设计）和CAM（计算机辅助制造）技术则是提升数控机床效率和精度的有力工具。通过CAD进行建模分析和设计优化，再用CAM软件处理刀具路径并生成数控（NC）程序，可以实现高效的自动化生产。 在引言部分，文章指出随着计算机技术的发展，CAD/CAM技术越来越多地应用于数控加工领域。手工编程已无法满足复杂曲面零件的程序编制需求。CAD软件通过实体建模和曲面建模，以及CAM软件通过刀具轨迹处理完成NC程序编制。 数控技术是一门集成了机械加工技术、微电子技术、监控检测技术、计算机技术、自动控制技术等多学科的高新技术。它对机电行业和国民经济发展起着重要作用，并且是自动化技术发展的基础。数控机床、加工中心是机电一体化的高水平产品，是自动化技术发展的前沿。 CAD技术是一种生产辅助工具，它将计算机高速精确的运算功能、大数据处理能力和设计师的创新思维能力结合在一起，形成一个设计师思维与计算机处理能力紧密配合的系统，加快了设计过程。CAD的功能包括几何建模、参数建模、计算分析、模拟装配、强度分析、仿真实验、绘图及技术文档生成以及工程数据库的管理和共享。 CAM技术涉及从产品设计到加工制造的所有生产准备活动，主要通过数控程序的编制来完成，包含刀具路径规划、刀位文件生成、刀具轨迹仿真以及NC程序的生成等。主流的CAD/CAM软件主要分为三类：设计软件、制造软件和执行软件。 设计软件使得机械设计过程发生革命性变革。传统的二维绘图软件如AutoCAD只能表达点、线信息，而三维软件如UG、Pro/E、Cimatron、CAXA等可以表达点、线、面、体信息，显著提升了设计效率和直观性。3D设计软件的全参数建模功能使得在修改设计时，3D实体图形与2D工程图形实时关联，大幅提升了设计过程的效率。 制造软件即CAM软件，主要基于CAD软件提供的图形数据生成执行语言。执行语言分为ATL语言和NC语言，其中ATL语言由CAM软件产生并用于描述刀具轨迹，NC语言由后处理器产生并用于机床加工。大部分制造软件也具备建模绘图功能，例如北航海尔的CAXA制造工程师、MasterCAM、Cimatron等。 执行软件主要针对采用不同数控系统的机床，它们要求NC程序的语言结构与机床的数控系统相匹配。执行软件在数控机床上加工时，将CAM软件生成的NC程序执行，使机床按照指令自动加工。 CAD/CAM技术在现代数控机床加工中发挥着举足轻重的作用。CAD技术的建模分析能力结合CAM技术的高效生产准备功能，极大地提高了生产效率和产品质量。随着技术的不断进步，CAD/CAM软件将不断优化，进一步推动机械加工行业的自动化和智能化发展。