常久紅 王文秀

（哈爾濱哈影電影機(jī)機(jī)械有限公司 黑龍江 哈爾濱 150001）

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，英文縮寫(xiě)為CAD。計(jì)算機(jī)輔助制造，英文縮寫(xiě)為CAE。這項(xiàng)技術(shù)是伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的，距今才短短的四十多年。CAD/CAM技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)有了很大的進(jìn)步?，F(xiàn)在的CAD/CAM軟件主要在工作站或微機(jī)平臺(tái)上運(yùn)行。工作站的優(yōu)點(diǎn)是圖形處理速度快，性能好，但缺點(diǎn)是價(jià)格一直居高不下，給企業(yè)增加了成本，這就限制了CAD/CAM技術(shù)在工作站上的推廣。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)中Pentium芯片和Windows NT操作系統(tǒng)的出現(xiàn)并流行，CAD/CAM軟件找到了新的運(yùn)行平臺(tái)。由于計(jì)算機(jī)的價(jià)格遠(yuǎn)低于工作站，這就降低了企業(yè)的準(zhǔn)入門(mén)檻。特別是現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的性能比起中低檔工作站是有過(guò)之而無(wú)不及，且windows NT操作系統(tǒng)的安全性與DOS、Windows3.x、Windows95/98/2000等操作系統(tǒng)相比有了很大提高。所以，企業(yè)競(jìng)相看中了微機(jī)平臺(tái)，這為CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上，CAD/CAM軟件廠商又不失時(shí)機(jī)的推出了新的版本。首先原來(lái)就大名鼎鼎的CAD/CAM的軟件公司（如UG、CATIA）將原來(lái)的工作站平臺(tái)上的軟件全功能地移植到計(jì)算機(jī)平臺(tái)上，使新老用戶(hù)都不用重新熟悉操作系統(tǒng)；其次CAD/CAM軟件完全擺脫了Unix環(huán)境，開(kāi)始在Windows平臺(tái)上全面使用。目前，新興的微機(jī)中央處理器（Pentium以上處理器）和新的操作系統(tǒng)環(huán)境（windows NT操作系統(tǒng)）已經(jīng)成為主流平臺(tái)。

計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)從單項(xiàng)應(yīng)用到集成化應(yīng)用；從單元技術(shù)到系統(tǒng)集成、總體解決方案；從單個(gè)公司向集團(tuán)聯(lián)盟化發(fā)展，都反映了CAD/CAM技術(shù)發(fā)展的過(guò)程和趨勢(shì)。大約在兩年多以前，Autodesk公司開(kāi)始倡導(dǎo)和提醒企業(yè)用戶(hù)，要將CAD創(chuàng)成出來(lái)的數(shù)字化信息及時(shí)有效地應(yīng)用到企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)、制造、管理的各個(gè)環(huán)節(jié)中，由此，不斷推出呼應(yīng)其理念的軟件產(chǎn)品，從二維向三維的轉(zhuǎn)換。Autodesk Inventor Series全新的三維設(shè)計(jì)技術(shù)提供轉(zhuǎn)換的設(shè)計(jì)系統(tǒng)，具有業(yè)界領(lǐng)先的DWG兼容性、自適應(yīng)技術(shù)、大型裝配處理性能、以及直觀流暢的工作流程。天舟興業(yè)公司兩年來(lái)專(zhuān)注于提供通用化集成環(huán)境的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理市場(chǎng)，集成了國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀的CAD/CAE/CAM/CAPP軟件和系統(tǒng)，同時(shí)通過(guò)BOM接口與ERP集成。從技術(shù)的集成到產(chǎn)品的集成，再到通過(guò)購(gòu)并重組的市場(chǎng)集成，其主流趨勢(shì)越來(lái)越彰顯。CAD/CAM技術(shù)、產(chǎn)品集成的主流趨勢(shì)不僅僅是業(yè)界技術(shù)和產(chǎn)品的趨勢(shì)，它同時(shí)也集中反映了企業(yè)信息化技術(shù)的應(yīng)用趨勢(shì)。企業(yè)CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用發(fā)展到一定階段，已經(jīng)出現(xiàn)的技術(shù)“孤島”、出現(xiàn)的數(shù)據(jù)信息分散的現(xiàn)象都對(duì)信息集成提出了需求。應(yīng)當(dāng)說(shuō)，正是企業(yè)的這種需求促進(jìn)和加快了信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一趨勢(shì)和集成化。

面對(duì)市場(chǎng)上品種繁多的CAD/CAM軟件，如何選擇一款高性能的CAD/CAM系統(tǒng)就成為了擺在企業(yè)面前的課題，下面就從前置處理、后置處理以及綜合性能三個(gè)方面予以闡述。

目前CAM軟件系統(tǒng)在功能實(shí)現(xiàn)上一般都分為兩個(gè)步驟：

（1）前置處理：就是根據(jù)所加工零件的結(jié)構(gòu)特征，結(jié)合工藝決策（包括刀具選擇、進(jìn)給量等工藝參數(shù)的決定），生成描述加工過(guò)程的刀具軌跡信息文件的過(guò)程。

（2）后置處理：是根據(jù)刀軌跡信息及特定機(jī)床的性能參數(shù)要求和該機(jī)床所配置的數(shù)控系統(tǒng)的特性要求生成針對(duì)該數(shù)控設(shè)備的數(shù)控加工代碼的過(guò)程。

那么，如何選擇一款高性能的CAD/CAM系統(tǒng)就主要要從前置處理、后置處理以及綜合性能等三方面入手。本文就從以上三個(gè)方面來(lái)談?wù)勥x擇是需要考慮的內(nèi)容。

1 前置處理

1.1 由于軟件運(yùn)行的平臺(tái)與編寫(xiě)的文件存在接口問(wèn)題，所以考慮系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸入接口就成為一個(gè)首要問(wèn)題：目前，大多數(shù)的CAD/CAM軟件都提供多種格式的數(shù)據(jù)輸入接口，比如IGES、DXF、STL、SAT等通用接口，有的平臺(tái)還針對(duì)著名的CAD/CAM軟件如Pro/E、UGII、CATIA等提供專(zhuān)門(mén)接口。但由于開(kāi)發(fā)商的不同，不同的軟件所支持的數(shù)據(jù)格式也有所不同，這些不利因素隨著接口的標(biāo)準(zhǔn)化將逐步被消除。有些CAM軟件對(duì)通用CAD三維模型所謂的支持只是自己做的一些數(shù)據(jù)格式的后臺(tái)轉(zhuǎn)換，會(huì)產(chǎn)生一些模型特征的丟失。而有些CAM軟件是購(gòu)買(mǎi)了一些通用CAD的模型數(shù)據(jù)，能夠直接讀取三維模型，而不需要后臺(tái)的轉(zhuǎn)換，進(jìn)而保證了模型數(shù)據(jù)的完整和模型特征的不丟失。

1.2 在前置處理中，走刀方式是否被支持以及工藝的適應(yīng)性問(wèn)題也必須被考慮：眾所周知，在機(jī)械加工中，加工工藝非常重要。比如走刀形式的選擇對(duì)加工出來(lái)的表面質(zhì)量就有很大的影響。例如，在內(nèi)型腔的加工過(guò)程中，行切法加工方式、環(huán)切法加工方式的加工質(zhì)量就不同。在銑削加工，對(duì)于曲面加工，單純的往復(fù)走刀，進(jìn)行行切，就不能達(dá)到相應(yīng)的表面質(zhì)量，只能選擇沿輪廓線進(jìn)行環(huán)切法的走刀形式才可以達(dá)到較高的表面加工質(zhì)量，而且為提高工件表面的精度和減小粗糙度，還可以采用多次走刀的方法，特別是在精銑時(shí)，宜采用順銑，以減小零件被加工表面粗糙度的值。除了走刀方式之外，我們還要注意選擇的CAD/CAM軟件是否提供過(guò)切保護(hù)、刀桿的干涉檢查甚至是加工過(guò)程的模擬仿真等輔助功能。

2 后置處理

在后置處理中主要應(yīng)考慮的是CAD/CAM軟件與數(shù)控機(jī)床的兼容性問(wèn)題，也就是說(shuō)是否能夠提供開(kāi)放式的后置處理自定義功能。所謂后置處理，就是根據(jù)前置處理得到的刀具軌跡和工藝參數(shù)信息，結(jié)合特定數(shù)控機(jī)床的性能及其所要求的數(shù)控程序格式，生成該機(jī)所能識(shí)別的數(shù)控加工程序。目前，市場(chǎng)上應(yīng)用較普遍的數(shù)控機(jī)床，如法那克FANUC，西門(mén)子SIEMENS，三菱 MITSUBUSHI，發(fā)格 FAGOR的數(shù)控系統(tǒng)，均提供自己的編程格式，導(dǎo)致即使是相同的加工，代碼格式也各不相同，這就要求好的CAM軟件能夠提供不同機(jī)床的后置處理。一款高性能的CAM軟件，應(yīng)該能夠提供開(kāi)放式的后置處理自定義功能。

3 綜合性能

這里主要應(yīng)考慮以下兩方面內(nèi)容：

3.1 軟件是否可以方便學(xué)習(xí)應(yīng)用：操作界面的友好和操作方法的簡(jiǎn)單，對(duì)于使用者來(lái)說(shuō)很有吸引力的，“傻瓜”使得操作一直是使用者追求的夢(mèng)想。Windows系統(tǒng)在這方面大大占有優(yōu)勢(shì)。在這一點(diǎn)上基于Unix系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的軟件就不免有些吃虧了。軟件操作的簡(jiǎn)單方便也很重要。有些CAM軟件，功能比較強(qiáng)大和齊全，但需要很長(zhǎng)時(shí)間的學(xué)習(xí)才可以操作，上手很慢，直接影響使用效率，推廣起來(lái)就不太容易。相反，如Solidworks這樣的有點(diǎn)基礎(chǔ)就能上手的軟件推廣起來(lái)就很容易被接受。

3.2 軟件的發(fā)展性也是必須考慮的：計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展速度之快人所共知。例如：過(guò)去支持三軸聯(lián)動(dòng)的軟件早就淘汰了、取而代之的是支持四軸聯(lián)動(dòng)、五軸聯(lián)動(dòng)的新版本；原來(lái)還只有工作站及UNIX系統(tǒng)上才能運(yùn)行CAM軟件，隨著Windows操作系統(tǒng)的發(fā)展，也早已降低了門(mén)檻；未來(lái)的軟件發(fā)展是向著智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的。所以在選擇CAD/CAM軟件的問(wèn)題上，要充分考慮該系統(tǒng)的可擴(kuò)充性。前瞻性和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)是必要的。

隨著計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)平臺(tái)的發(fā)展，制造業(yè)加工將越來(lái)越緊密結(jié)合計(jì)算機(jī)平臺(tái)。高性能的CAD/CAM系統(tǒng)的選擇將有更廣闊的空間。