CAD/CAM软件技术及其在数控机床中的应用
(1) 设计软件
进行零件的绘制,如很流行的绘图软件AutoCAD以及UC,PRO/E,三维在艺术上的设计软件如3DMax, Photoshop。这里不仅仅局限于CAD软件,也包括能用来实现加工的各种其它软件。
(2) 制造软件
通常指CAM软件,最终生成加工代码。大部分的制造软件也具有建模绘图功能。根据制作应用的场合不同分为二维,二维半和三维CAM软件。如:北航海尔的CAXA, CAXA制造工程师以及MasterCAM,ArtCAM, Cimatron等。制造软件生成标准的G代码,然后将设计出的思想在机床上加工成型,也就是将NC代码送入机床,机床按照指令加工出来,主要包括设置加工环境,设置加工工序,生成轨迹文件,及后置处理等。
(3) 执行软件
机床执行NC代码加工,其主要工作是计算机与数控机床的通讯,可以通过COM接口完成数据串行通讯,或者通过LPT实现并行通讯。这就需要了解不同厂家对其通讯接口应用不同连线和接口协议。但在实际中,人们往往利用的是控制板卡即所谓的机床控制器。这些板卡通过数据线与数控机床进行联系,而与人之间的交互则是由这些板卡提供的软件程序完成,现在大部分的软件程序都是Windows界面的,简单易操作,本文把这些软件叫做执行软件,就是根据代码指令指挥机床完成零件加工的软件。如德国的Editasc,美国的PMAC控制卡及其软件产品,安装这些软件的同时就在系统中加载了运动卡的驱动程序,还可利用这些驱动程序进行二次开发。
2 不同软件数据间的文件转换
设计制造软件较多,而应用范围各有不同,所以不同软件间的交互也是设计者必须考虑到的问题。如,如何将CAD软件中设计的模具零件图形输入到CAM软件中,再根据要求设置刀具参数和刀具路径,利用CAM软件自动生成NC代码;其它非CAD的设计软件的三维模型如何让CAM软件识别等。
各公司制作设计制造软件时已经考虑到了这个问题,每个软件几乎都有与其它软件的数据转换接口,这些接口就体现在可以进行文件格式转换。这些软件都支持多种文件格式,这样就可以在一种软件中将文件保存或者导出成其它相关软件支持的文件格式,然后再在相关软件中打开或者导入这个文件中。
然而,这种转换过程也同样分情况的不同要作适当的调整。比如: 很多CAM 软件都接受dxf文件,但是CAD实体文件以dxf格式转化到CAM则都必须用CAD 实体图形进行分解; 3DMax文件以stl格式转化到MasterCAM中同样也需要做一些修正,因为在转化过程中可能会有数据的丢失。这样就需要在两个不同的软件中寻找一种最好的转换格式。
3 后置处理文件
后置处理文件是CAM软件特有的一种在NC代码生成之前的设置文件。因为没有针对某种数控机床的特定的CAM软件,而每个数控机床对G代码即NC代码的格式要求不同,对生成NC代码起决定作用的是CAM软件的后置文件,所以要对其进行适当的调整,以使进入机床NC代码能够被识别。后置处理实际上是一个文本编辑处理过程,其作用就是将计算出的刀轨(刀位运动轨迹)以规定的标准格式转化为NC代码并输出,此代码再通过软件传输到数控机床的控制器上,由控制器按程序语句驱动机床加工。
例如, NUT系列数控机床用于电气试验时,执行软件识别的G代码为G00, G01,所以CAXA设计中在生成G代码之前要进行如下的设置:
(1) “应用”—“后置处理”—“后置设置”里的“后置处理设置”中有个“后置文件扩展名: 改为1nc;
(2) “后置处理设置”中将G00, G01,之外的语句去掉;
(3) 将生成文件的头语句和结尾语句去掉;
而在用ArtCAM生成G代码时要在ArtCAM的后置文件Axyz1con中将所有不需要的机床执行软件不是不识别语句前全部用“; ”屏蔽即可。
使用MasterCAM则要在其“后处理程序”窗体中改变后缀名为1PST的文件,并对该文件也要做相应修改,删除不识别的语句说明,这样在生成的NC代码文件中就不会出现此类语句。
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