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护身符    安陆    
2022年10月12日

新一代CAM即将兴起

近年来CAD是CAD/CAM集成系统技术创新的主角。相比之下,CAM领域却显示出不应有的沉寂。然而,随着信息化需求的不断增加,企业同样热切企盼CAM, 希望技术创新之风能吹进CAM领域,涌现出能够与CAD系统相匹配的、功能强大、更符合加工工程化概念、易于普及的新一代CAM产品。

CAM作为整个集成系统的重要一级,向上与CAD、CAPP实现无缝集成,向下方便、快捷、智能、高效地为数控生产服务,这是CAM技术发展永远不变的主题。面向对象、面向工艺特征的新概念已经与CAD技术中面向对象的设计、特征建模等相呼应,在一些专业化的CAM系统中得到了成功的应用,为新一代CAM的诞生进行了必要的经验积累、技术储备与思想准备。当今CAM在学习、掌握与应用上的困难,与生产快速发展对CAM人才迫切要求之间的矛盾日益突出,为新一代CAM的成熟与发展提供了市场基础。制造业不断涌现的新技术、新工艺诸如高速加工技术等也对CAM技术提出了更高的要求。络技术的发展使CAD/CAPP/CAM/CAE/PDM集成化体系摆脱空间的约束,能够更好地适应现代企业的生产布局及生产管理的国家相干部门及行业协会也已相继制定了相应的政策措施要求。为适应集成化体系的要求,CAM的结构体系与金属加工功能构成也必然会发生相应的变化。因此我们有理由认为新一代的CAM技术正处在孕育、发展与成熟之中,新一代CAM会在不远的将来兴起。下面将对CAM技术的发展过程、CAM的应用现状、新技术对CAM的要求等方面进行分析,进而对CAM发展趋势做一个主观的预测。并对新一代CAM系统的结构体系做一个大胆的设想, 希望能够有益于我国CAM的研究、选型及应用, 也希望借此与广大同行交流提高。

一、新一代CAM产生的必然性与发展趋势CAM技术发展至今,无论在软、硬件平台、系统结构、功能特点上都发生了翻天覆地的变化。 当今流行的CAM系统在功能上也存在着巨大的差异。就其具有决定意义的基本处理方式与目标对象上看,主要可分为两个主要发展阶段,可认为是两代产品。第一代CAM:APT20世纪60年代在专业系统上开发的编程机及部分编程软件如:FANOC、Semems编程机,系统结构为专机形式,基本处理方式是人工或辅助式直接计算数控刀路,编程目标与对象也都直接是数控刀路。特点是功能差,操作困难,专机专用。第二代CAM:曲面CAM系统系统结构一般是CAD/CAM混合系统,较好地利用了CAD模型,以几何信息作为最终的结果,自动生成加工刀路。自动化、智能化程度得到了大幅度提高,具有代表性如重要程度、分类代码等的是UG、DUCT、Cim挂盆atron 、MarsterCAM等。基本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。尽管该时期的时间跨度达二十年,系统档次差异很大,智能化水平高低亦不同,但在结构体系上没有质的变化。笔者认为应属于同一代产品。纵观CAM技术的发展历程,我们可以得出如下结论:

1.CAM的发展是一个不断吸收和利用CAD及周边相关技术的应用成果, 不断发展的过程;是自动化、智能化水平不断提高的过程;是CAM系统结构及基本处理方式不断向适应工程化概念的方向发展的过程。

2.系统的基本处理方式,即编程的目标对象对系统的结构、智能化水平等起着决定性作用。CAM系统在APT时代,编程的目标对象直接计算刀路轨迹。第二代CAM系统以CAD模型为编程的目标对象,自动生成刀路轨迹。因而系统的自动化、智能化水平得到了大幅度提高,系统的操作也更符合工程化概念。

3.第二代CAM系统以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。只有突破当今的固有模式,发展新一代的CAM系统:即面向模型、面向工艺特征的CAM系统,才能够将CAM的自动化、智能化水平提高到一个新的高度。4.可以预见正在孕育、成熟、发展的新一代CAM系统将采用面向对象、面向工艺特征的基本处理方式,使系统的自动化水平、智能化程度大大提高。 系统结构将独立于CAD、CAPP系统而存在,为CAPP的发展留下空间,更符合络集成化的要求。

二、CAM的创新方向CAM作为应用性、实践性极强的专业技术,直接面向数控生产实际。生产实际的需求是所有技术发展与创新的原动力。分析总结当今CAM的应用现状、 与生产实际要求间的差距及其原因、新工艺、新而1些大型连锁超市负责人表示技术长春对CAM的特殊需要以及相关外围技术发展与要求等,有助于更好地了解今后CAM的发展趋势。

1.CAM的应用现状及与实际需求间的差距因为应用的实践性更强,专业化分工更明确,就总体而言,CAM的专业化水平高于CAD的发展。纵观当今占主导地位的CAM系统,无论其界面好坏、功能强弱,都存在着共控制器同的缺陷。

(1) CAD/CAM混合化的系统结构体系CAD功能与CAM功能交叉使用,不是面向整体模型的编程形式,工艺特征需由人工提取,或需进一步CAD处理产生。该结构体系的形成是历史的产物。多年前,集成系统特别是络化集成的观念还没有成为系统开发的主体思想,模型的建立与编程在同一地点由同一个操作者完成。由此会造成如下的问题。

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