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1、授课教师：XXXX智能制造数字化数控编程与精密制造目录/CONTENTS01数控加工与 CAM 技术基本概念02数控加工技术的发展趋势03CAM 技术的发展与应用01数控加工与 CAM 技术基本概念现代制造技术是以现代制造业(特别是机械制造企业)所面临的严峻的生存环境为背景发展起来的。面对激烈的市场竞争,使得产品交付周期、产品迭代周期变短,多品种产品进行小批量生产成为了常态,企业难以沿用传统的制造技术和制造模式去面对自身生存环境的挑战。因此,人们必须研究、探索、应用新的制造技术和制造模式,提高企业生产率,降低生产成本,从根本上提高企业的核心竞争力。数控加工与 CAM 技术基本概念现代制造技术发
2、展的核心就是实现数字化企业,数控加工是数字化企业中的重要环节。数控加工(Numerical Control Machining),是指在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法,数控机床加工与传统机床加工的工艺规程在总体上是一致的,但也有明显的变化。数控加工是用数字信息控制零件和刀具位移的机械加工方法,是解决零件品种多变、批量小、形状复杂、精度高等问题、实现高效化、自动化加工的有效途径。数控加工依赖于计算机技术、计算机应用技术的发展,计算机辅助制造就是其中的中坚力量。数控加工与 CAM 技术基本概念计算机辅助制造(CAM)主要是指利用计算机辅助完成从生产准备到产品制造的整个过程,即通过直接或间接地
3、把计算机与制造过程和生产设备相联系,用计算机系统进行制造过程的计划、管理以及对生产设备的控制与操作的运行,处理产品制造过程中所需的数据,控制和处理物料(毛坯和零件等)的流动,对产品进行测试和检验等。它包括很多方面,如计算机数控(Computer NumericalControl,CNC)、直接数控(Direct Numerical Control,DNC)、柔性制造系统(Flexible Manufacturing System,FMS)、机器人、计算机辅助工艺设计(Computer Aided Process Planning,CAPP)、计算机辅助测试(Computer Aided Tes
4、t,CAT)、计算机辅助生产计划编制(Production Planning Simulation,PPS)以及计算机辅助生产管理(Computer Aided Production Management,CAPM)等。数控加工与 CAM 技术基本概念02数控加工技术的发展趋势数控加工的精度、效率高,能适应多品种中小批量生产和加工形状复杂的零件,在机械加工中得到了广泛的应用,数控加工有以下几方面的特点。1.精度高、质量稳定2.适应性强3.生产率高4.劳动强度低5.利于生产管理的现代化6.易于建立计算机通信网络7.价格较贵,调试和维修要求高数控加工技术的发展趋势03CAM 技术的发展与应用计算机
5、辅助制造的核心是计算机数值控制,是将计算机技术应用于制造生产的过程或系统。1952 年,美国麻省理工学院首先研制出数控铣床,其数控加工的特征是由编码在穿孔纸带上的程序指令来控制机床。随着技术的不断进步,之后的数控机床功能不断得到完善,应用范围也不断扩大,包括加工中心这类多功能机床,能从刀库中自动换刀和自动转换工作位置,能连续完成铣、钻、铰、攻螺纹等多道工序,这些都是通过程序指令的控制实现的,只要改变程序指令就可改变加工过程,这种数控加工的灵活性称为“柔性”,进而催生出了能应对这种数控指令要求的编程工具CAM 软件。麻省理工学院于1950 年研究开发数控机床的加工零件编程语言APT,它是类似FO
6、RTRAN 的高级语言,增强了几何定义、刀具运动等语句,应用APT 使编写程序变得简单,实现了批处理编程。CAM 技术的发展与应用CAM 软件是运用计算机辅助软件的图形设计功能、曲线曲面造型功能、分析功能等,将所需要加工的零件进行几何建模,选择合适的加工方法,设置合理的加工参数,计算机辅助软件自动生成该零件的加工数据文件,利用后置处理功能生成加工程序。并且零件的加工精度、相对位置精度都可以通过模型和加工参数进行控制。CAD/CAM 软件强有力的实体建模能力,使其能够轻松地建立各类复杂的几何造型;其强大的的图形库、建模工具和人性化的人机界面,可以很好地将设计者的构思表达出来,并进行各种机械分析和
7、仿真,满足设计和制造结果,更符合实际生产的要求。CAM 技术的发展与应用加工路径的自动生成便于按照设计要求采用正确的加工选项、设置合理的加工参数,并在软件提示下完成相关操作。CAM 软件将自动从图形中得到所需要的数据,经过对模型所包含的数据进行分析和计算,生成刀具路径。CAM 软件提供的强大资源库可供选择变化的刀具路径,使得编程人员能够基于加工零件的特点选择合适的加工方案。大部分的CAM 软件都具有加工仿真验证功能模块,加工仿真是能够检验刀具加工时的安全性和刀具运动合理性的有效方法,可以避免因加工参数设置不合理而造成的机床损坏与零件报废。同时得到零件加工所需要的加工时间,如果加工时间过长或超出预期可以修改进给参数,重新仿真得到合理的加工时间;仿真也可以很好地检验加工程序的合理性,降低试切材料的使用量,减少加工设备的损耗,提高了生产率和设备利用率。CAM 技术的发展与应用
