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CAM技术的现状与发展趋势


CAM技术的发展历程及现状 

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CAM中的核心技术是数控技术,编制零件加工程序是数控技术应用的重要环节,靠手工编程无法满足复杂零件数控加工的需求,50年代初期,美国开始了数控自动编程技术-APT语言的研究,形成了早期的CAM系统;如20世纪60年代开发的编程机及部分编程软件∶FANUC、Siemens编程机。目前,CAM技术已经成为CAX(CAD、CAE、CAM等)体系的重要组成部分,可以直接在CAD系统上建立起来的参数化、全相关的三维几何模型(实体+曲面)上进行加工编程,生成正确的加工轨迹。典型的CAM系统有UG、Pro/E、Cimatron 、MasterCAM等。其特点是面向局部曲面的加工方式,表现为编程的难易程度与零件的复杂程度直接相关,而与产品的工艺特征、工艺复杂程度等没有直接相关关系。CAM系统仅以CAD模型的局部几何特征为目标对象的基本处理形式,已经成为智能化、自动化水平进一步发展的制约因素。只有采用面向模型、面向工艺特征的CAM系统,才能够突破CAM自动化、智能化的现有水平。

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CAM技术的发展趋势 

CAM技术的发展趋势将体现在以下几方面∶ 

面向对象、面向工艺特征的结构体系 

传统CAM曲面为目标的体系结构将被改变成面向整体模型(实体)、面向工艺特征的结构体系。系统将能够按照工艺要求自动识别并提取所有的工艺特征及具有特定工艺特征的区域,使CAD/CAE/CAM的集成化、自动化、智能化达到一个新的水平。 

基於知识的智能化系统 

未来的CAM系统不仅可继承并智能化地判断工艺特征,而且具有模型对比、残余模型分析与判断功能,使刀具路径更优化,效率更高。同时也具有对工件包括夹具的防过切、防碰撞功能,提高操作的安全性,更符合高速加工的工艺要求,并开放工艺相关联的工艺库、知识库、材料库和刀具库,使工艺知识积累、学习、运用成为可能。 

使相关性编程成为可能 尺寸相关、参数式设计等CAD领域的特性,有希望被引伸到CAM系统之中。目前,以Delcam 公司的PowerMILL及WorkNC为代表,采用面向工艺特征的处理方式,系统以工艺特征提取的自动化来实现CAM编程的自动化。当模型发生变化后,只要按原来的工艺路线重新计算,即实现CAM的自动修改。由计算审自动进行工艺特征?工艺区域的重新判断并全自动处理,使相关性编程成为可能。目前已有成熟的产品上市,并为北美、欧洲等发达国家的模具界所接受。由於CAM系统专业化、智能化、自动化水平的提高,将导致机侧编程方式的兴起,将改变CAM编程与加工人员及现场分离的现象。 

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提供更方便的工艺管理手段 

CAM的工艺管理是数控生产中至关重要的一环,未来CAM系统的工艺管理树结构,为工艺管理及即时修改提供了条件。较领先的CAM系统已经具有CAPP开发环境或可编辑式工艺模板,可由有经验的工艺人员对产品进行工艺设计,CAM系统可按工艺规程全自动批次处理。据报道,未来的CAM系统将能自动生成图文并茂的工艺指导文件,并能以超文本格式进行网络浏览。