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CAD/CAM/CAC集成化技術的研究與應用

時間:2011-02-26 19:30:54 來源:

        在機械制造企業中,數控加工過程包括將毛坯按產品圖紙加工成成品的全過程。以數控車床為例,制造者在得到設計圖后,先要確定加工毛坯、刀具的安裝、工件坐標系的建立、切削參數選擇和精度要求的保證等等。然后確定刀具軌跡和編制程序并輸人數控系統,最后進行數控機床的操作并完成加工任務。其它的數控制造過程類似于此,區別在于產生數據的過程不同。隨著計算機技術的發展,產品設計的計算機化已經成為社會規范。網絡技術的發展使基于計算機技術的數控機床可與其他機床或計算機方便地進行交流,并調用網上各種設計資源。產品的設計和制造正逐步走向網絡化。為虛擬制造體系的形成創造條件。使得網絡化的CAD/CAM/CAC集成化技術成為可能。

1 局域網絡化控制技術

    網絡的拓撲形式有線性拓撲、星形拓撲和環型拓撲三種,其中,星型拓撲是利用集線器將服務器與工作站連接起來,網絡中一處出現問題將不影響其他工作站的正常工作:而在線性拓撲、環型拓撲的網絡中,一處出現問題時,將影響整個網絡的正常工作,因而,應選擇星型拓撲結構。

    CAD/CAM/CAC系統的構建主要涉及CAD設計室、數控編程室及數控加工車問等部門。

    在該局域網中,為完成相應的CAD/CAM/CAC任務,應配置相應的服務器。如CAD模型數據庫服務器及CAM數控程序服務器。

    1) CAD模型數據庫服務器。設計人員在CAD設計室利用CAD軟件完成產品模型設計,并將該產品的零件模型存入該數據庫。數控編程人員從中提取所需的幾何數據模型,并在設計過程中及時對數據庫進行更新,可避免數控編程人員使用舊的或錯誤的零件模型編程,引起零件報廢甚至損壞機床。

    2) CAM數控程序服務器。數控編程人員在CAM工作室,將產品的零件模型編制成數控程序。并將所編程序存入該服務器。在進行數控加工時,車問工作站將相應程序從該服務器取出,傳人數控機床控制器或進行DNC(數字控制)加工。對數控程序數據庫也有同樣的要求,因CAD模型的尺寸變更或加工參數的更改等原因而對加工程序修改時,要立即對數據庫中相應文件進行更新。

2 網絡內數據流程

    完整的CAD/CAM/CAC集成化技術網絡化的運行數據流程如下:

    1) CAD設計 設計人員在CAD設計室完成零件設計后,將模型存入CAD模型數據庫服務器。

    2) 數控編程 數控編程人員從CAD模型數據庫提取幾何模型,完成零件的數控編程任務。

    3) 數控制造施工 在數控制造過程中應為每臺機床或幾臺機床配置1臺計算機。當某臺機床要進行零件加工時,其附屬的計算機通過網絡將數控程序從數據服務器取出,然后通過標準串行接口傳入機床控制器。數控制造計算機的任務是實現程序傳輸。

3 網絡操作系統的選擇原則

    CAD/CAM/CAC系統的選擇與配置對任何一個打算應用此項技術的企業來說都是至關重要的。在作出CAD/CAM/CAC系統選擇和配置的決策時,需要綜合考慮系統的功能。選擇硬件時要考慮CPU的運算處理能力、內存存儲器兼容,圖形顯示與處理能力、輸入輸出左右能力和通信聯網能力等等。選擇軟件時要考慮各種產品設計過程中對CAD/CAM/CAC應用軟件的功能要求,要注意軟件與硬件的匹配。