CAD/CAM 软件技术及其在数控机床中的应用

计算机辅助设计及制造(CAD/CAM)技术已经越来越多地应用在数控加工领域, CAD/CAM

软件技术也在飞速发展,出现了很多的软件产品,这些产品根据自身的开发档次及其适用度,

被广泛应用在不同加工场合,大大节省了设计制造的时间周期,并在一定程度上提高了精度

和速度。
    1　数控机床与 CAD/CAM
    数控技术是机械加工技术,微电子技术、监控检测技术、计算机技术、自动控制技术等多种
学科的集成,是一门新兴而又发展十分迅速的高新技术,对机电工业及国民经济的发展具有
十分重要的作用。同时,数控技术也是发展自动化技术的基础。以数控技术为核心的数控机
床、加工中心是具有代表性的、高水平的机电一体化产品,代表了当今世界自动化技术发展
的前沿。
    现代数控系统,采用了交流数字伺服系统。伺服电机的位置、速度和电流都实现数字化,作
为伺服控制方式也采用了超出以前的控制理论,实现了不受机械负荷变动影响的高速响应
伺服系统。从世界伺服系统的发展来看,已经经历了步进电机→直流伺服电机→电机→交流
伺服电机阶段。
    目前,国内大部分数控机床没有配备专门的计算机辅助制造软件,所以此课题有很广泛的
发展空间。
    CAD(ComputerAided Design),即计算机辅助设计,在数控加工过程中是一种生产辅助工具,
它将计算机高速而精确的运算功能,大容量存储和处理数据的能力,丰富而灵活的图形、文字
处理功能与设计者的创造性思维能力、综合分析及逻辑判断能力结合起来,形成一个设计者
思想与计算机处理能力紧密配合的系统,大大加快了设计进程。CAD 技术包括下列功能:几
何建模、计算分析、仿真与实验、绘图及技术文档生存、工程数据库的管理和共享。
    CAM(Computer Aided Manufacturing),即计算机辅助制造。CAM 内容广泛,从狭义上讲指的
是数控程度的编制,包括刀具路径的规划、刀位文件的生成、刀具轨迹仿真以及 NC 代码的生
成等。
    计算机辅助设计及制造与数控机床加工结合 ,是现在数控机床技术应用的主流,能够达到
非常理想的加工效果。南京工业大学运动控制研究所生产的 NUT 系列数控雕刻机床采用控
制板卡与 PC 连接,Windows 操作控制界面控制数控电机;电气部分采用松下交流伺服系统;
数控加工功能: X, Y, Z 三轴联动, 最高转速 5000 r /min, 编码器脉冲输出 16 384 p / r,主轴切割
转速可达 15 000 r/min,无级调速;加工最大尺寸: 2 400 mm ×2 400 mm ×120 mm,脉冲当量: 
01001 mm。使用各种 CAD /CAM 软件将加工思想经过软件的一系列操作生成 G 代码,使用
执行操作软件执行代码进而加工成品。