机械加工工艺计算机辅助分析

摘要：伴随着机械制造加工技术的发展，不断地向着智能化、集成化方向发展趋近，在这个过程中计算机辅助技术扮演着重要的角色。计算机辅助分析可以借助于计算机直接的对加工零件进行信息分析，设计出最佳的加工工艺路线和工艺布置。在缩短加工工序的同时还能够保证产品的质量，本文从阐述计算机辅助分析的软件入手，探究计算机辅助技术在机械加工中的应用。

引言

计算机辅助技术的发展和普及，带动着机械加工行业发生很大的变革，计算机辅助分析在机械加工中的应用已经成为一个企业竞争力水平的标志。就目前来看，机械产品的更新越来越快，实际生产中对产品的质量要求也在提高，除此，零件设计的形状也更加复杂多样。常规的加工手段已经难以满足其生产的要求，计算机辅助分析制造（cAM）便是最佳的解决方案。借助于计算机辅助分析，将加工工件的基本的信息输入到计算机软件中，计算机就能够自动的分析出该零件加工所需的最佳的制造工序和工艺配置，这样进一步如果和数控加工技术相结合会在很大程度上实现信息化、智能化的发展。计算机辅助分从另一个角度来说是可以起到连接设计和制造的作用，设计目标只能通过工艺过程分析才能生成制造产品，设计只能通过工艺分析才能与制造实现信息和功能的集成。

1.计算机辅助分析技术软件

机械加工中的计算机辅助分析有许多技术，其中应用最多的是辅助制造（CAM）和计算机辅助工艺过程设计（CAPP）。辅助制造（CAM），顾名思义就是通过计算机来帮助完成产品的生产制造的过程，涉及制造加工的工艺过程、工装设计、数控加工程序控制、制造控制以及质量检测等诸多方面。而计算机辅助工艺过程设计（CAPP）是指借助于计算机通过分析机电产品的设计信息和加工制造的工艺信息，来确定该产品最佳的加工方案。其中CAM也可以完成一部分这样的工作。

1.1辅助制造（cAM）

CAM是一种集成化的数控加工程序，在工件加工过程中帮助确定、细化、生成加工零件的加工参数设定、加工刀具的选择、刀具轨迹计算甚至自动的对加工过程模拟以帮助完成最优化的产品加工。通常该软件程序都不是单独使用的，而是和数控加工、CAD、CAPP等共同应用的。常用的制造类的软件有Master CAM，Art CAM，Cima tron等，一些平面绘图设计软件有时也能完成辅助制造的任务，如Auto CAD、CAXA、PR0/E、3DMax等等。

1.2计算机辅助工艺过程设计（CAPP）

CAPP是机械加工信息化发展的一个方面，实现机械加工中信息资源的共享。利用计算机技术建立零件信息的数据库系统和工艺参数数据库，便于加工工程师对信息的获取和使用。数据库的信息主要来源于以下：1）加工工艺设计工程师的信息记录；2）工程图纸中加工数据的采集；3）对加工零件标准化的加工信息的汇总收集。作为机械加工中一个重要的分析软件，可以提高企业标准化的加工制造，提升产品质量，是现代化制造发展的必须。

2.CAM的前置处理与后置处理

前置处理即是在加工的前期阶段对刀具选择、加工工艺配备、走刀路线进行一系列的计算来生成最优化的加工工艺。首先，对所要加工工件的信息进行必要的分析，生成数控加工的可行性程序；然后，对利用计算机软件进行模拟加工和造型设计；其次需要对CAM数据输入进行检验。一方面要检验能完整读取取不同CAM软件的输出数据；另一方面也是检验软件加工工艺可靠性。最后，是进行实际的批量化生产。

后置处理是CAM系统和机械加工中的链接桥梁，数控加工中是重要的一环。后置处理直接对加工零件的质量负责，直接作用于CAM的效果和加工零件的优劣，在一定程度上影响机床的工作效率。后置处理其本质是对数控加工机床和加工程序之间的优化，不同类型的数控加工机床对加工程序的格式和指令的要求不一样，而加工文件程序和代码也需要相应的机床来配合。现在一些CAM软件系统中都自带后置处理的部分，能够自动的将数控加工程序自动的生成数控机床识别的NG代码。

3.CAM计算机辅助分析与其他技术的结合

3.1 CAM与数控技术的结合

机械加工产品的最终还是要取决于数控技术的，数控加工阶段是产品的定型完成的中心环节。数控机床是机械制造中核心性的代表，是集多种学科技术于一身的综合性技术。通过微电子和计算机自动化来智能化、信息化的来对加工车床精细化的控制，这样制造的产品无论是质量还是精确度都能达到很高的要求。尤其是对形状复杂的零件的制造更具有优越性，并且数控加工的材料选择范围也不仅仅局限于金属材料，ABS、尼龙、透明亚克力等材料都能够利用数控车床进行加工。计算机辅助制造（CAM）在一定范围内也是对数控加工程序的编控。根据设计的工件的信息通过C/h～p的工艺生成细化的加工工艺程序流程，然后在CAM中进行模拟仿真的加工，在CAM阶段在转换生数控机床可以直接识别的NG程序代码，进一步的通过对数控机床的控制来指导实际的机电产品的生产制造。最终完成产品的过程还是要依赖于数控技术，数控机床是加工阶段的核心所在，CAM只有和数控技术的完美结合，相衔接才能够最终保证加工零件产品的质量。

3.2 CAM与CAD

CAD作为是产品设计的核心手段之一，其设计的零件的最终表达需要CAM的配套使用。CAM能够实现CAD与数控加工之间信息的交换和共享，CAD＼CAM集成系统则可实现两个系统直接最大化的链接，在CAD中可以实现设计产品的三维立体化的模拟，而在CAM中也可以通过调取零件参数来完成一部分产品的设计工作。而随着机械加工的发展，CAD和CAM集成化的发展开发机械加工软件系统的一个重要的方面，甚至于出现计算机集成制造系统（CIMS），直接的将产品的设计和产品的工艺加工制造融合到一套系统中，从而节省信息交换的过程，提高生产效率。

4.结语

在现今智能化的发展背景下，机械加工制造业迎来了智能化、集成化的发展。借助于计算机辅助技术大大提高机械产品的加工效率，提高产品的质量，增加企业的市场竞争力。这也可以为产品的设计过程提供很大的空间，在增加产品设计工艺的同时缩短产品的设计周期。这也是智能化加工制造发展的必要，谨希望笔者的研究能够为实际的机械产品制造提供指导。

参考文献

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