选择高性能的CAD/CAM系统应注意的几点问题

常久红 王文秀

（哈尔滨哈影电影机机械有限公司 黑龙江 哈尔滨 150001）

计算机辅助设计，英文缩写为CAD。计算机辅助制造，英文缩写为CAE。这项技术是伴随着计算机技术的发展而发展起来的，距今才短短的四十多年。CAD/CAM技术发展到现在已经有了很大的进步。现在的CAD/CAM软件主要在工作站或微机平台上运行。工作站的优点是图形处理速度快，性能好，但缺点是价格一直居高不下，给企业增加了成本，这就限制了CAD/CAM技术在工作站上的推广。随着计算机技术中Pentium芯片和Windows NT操作系统的出现并流行，CAD/CAM软件找到了新的运行平台。由于计算机的价格远低于工作站，这就降低了企业的准入门槛。特别是现在的计算机操作系统的性能比起中低档工作站是有过之而无不及，且windows NT操作系统的安全性与DOS、Windows3.x、Windows95/98/2000等操作系统相比有了很大提高。所以，企业竞相看中了微机平台，这为CAD/CAM技术的应用奠定了基础。在此基础上，CAD/CAM软件厂商又不失时机的推出了新的版本。首先原来就大名鼎鼎的CAD/CAM的软件公司（如UG、CATIA）将原来的工作站平台上的软件全功能地移植到计算机平台上，使新老用户都不用重新熟悉操作系统；其次CAD/CAM软件完全摆脱了Unix环境，开始在Windows平台上全面使用。目前，新兴的微机中央处理器（Pentium以上处理器）和新的操作系统环境（windows NT操作系统）已经成为主流平台。

计算机辅助技术从单项应用到集成化应用；从单元技术到系统集成、总体解决方案；从单个公司向集团联盟化发展，都反映了CAD/CAM技术发展的过程和趋势。大约在两年多以前，Autodesk公司开始倡导和提醒企业用户，要将CAD创成出来的数字化信息及时有效地应用到企业产品生产、制造、管理的各个环节中，由此，不断推出呼应其理念的软件产品，从二维向三维的转换。Autodesk Inventor Series全新的三维设计技术提供转换的设计系统，具有业界领先的DWG兼容性、自适应技术、大型装配处理性能、以及直观流畅的工作流程。天舟兴业公司两年来专注于提供通用化集成环境的产品数据管理市场，集成了国内外优秀的CAD/CAE/CAM/CAPP软件和系统，同时通过BOM接口与ERP集成。从技术的集成到产品的集成，再到通过购并重组的市场集成，其主流趋势越来越彰显。CAD/CAM技术、产品集成的主流趋势不仅仅是业界技术和产品的趋势，它同时也集中反映了企业信息化技术的应用趋势。企业CAD/CAM技术应用发展到一定阶段，已经出现的技术“孤岛”、出现的数据信息分散的现象都对信息集成提出了需求。应当说，正是企业的这种需求促进和加快了信息技术标准的统一趋势和集成化。

面对市场上品种繁多的CAD/CAM软件，如何选择一款高性能的CAD/CAM系统就成为了摆在企业面前的课题，下面就从前置处理、后置处理以及综合性能三个方面予以阐述。

目前CAM软件系统在功能实现上一般都分为两个步骤：

（1）前置处理：就是根据所加工零件的结构特征，结合工艺决策（包括刀具选择、进给量等工艺参数的决定），生成描述加工过程的刀具轨迹信息文件的过程。

（2）后置处理：是根据刀轨迹信息及特定机床的性能参数要求和该机床所配置的数控系统的特性要求生成针对该数控设备的数控加工代码的过程。

那么，如何选择一款高性能的CAD/CAM系统就主要要从前置处理、后置处理以及综合性能等三方面入手。本文就从以上三个方面来谈谈选择是需要考虑的内容。

1 前置处理

1.1 由于软件运行的平台与编写的文件存在接口问题，所以考虑系统的数据输入接口就成为一个首要问题：目前，大多数的CAD/CAM软件都提供多种格式的数据输入接口，比如IGES、DXF、STL、SAT等通用接口，有的平台还针对著名的CAD/CAM软件如Pro/E、UGII、CATIA等提供专门接口。但由于开发商的不同，不同的软件所支持的数据格式也有所不同，这些不利因素随着接口的标准化将逐步被消除。有些CAM软件对通用CAD三维模型所谓的支持只是自己做的一些数据格式的后台转换，会产生一些模型特征的丢失。而有些CAM软件是购买了一些通用CAD的模型数据，能够直接读取三维模型，而不需要后台的转换，进而保证了模型数据的完整和模型特征的不丢失。

1.2 在前置处理中，走刀方式是否被支持以及工艺的适应性问题也必须被考虑：众所周知，在机械加工中，加工工艺非常重要。比如走刀形式的选择对加工出来的表面质量就有很大的影响。例如，在内型腔的加工过程中，行切法加工方式、环切法加工方式的加工质量就不同。在铣削加工，对于曲面加工，单纯的往复走刀，进行行切，就不能达到相应的表面质量，只能选择沿轮廓线进行环切法的走刀形式才可以达到较高的表面加工质量，而且为提高工件表面的精度和减小粗糙度，还可以采用多次走刀的方法，特别是在精铣时，宜采用顺铣，以减小零件被加工表面粗糙度的值。除了走刀方式之外，我们还要注意选择的CAD/CAM软件是否提供过切保护、刀杆的干涉检查甚至是加工过程的模拟仿真等辅助功能。

2 后置处理

在后置处理中主要应考虑的是CAD/CAM软件与数控机床的兼容性问题，也就是说是否能够提供开放式的后置处理自定义功能。所谓后置处理，就是根据前置处理得到的刀具轨迹和工艺参数信息，结合特定数控机床的性能及其所要求的数控程序格式，生成该机所能识别的数控加工程序。目前，市场上应用较普遍的数控机床，如法那克FANUC，西门子SIEMENS，三菱 MITSUBUSHI，发格 FAGOR的数控系统，均提供自己的编程格式，导致即使是相同的加工，代码格式也各不相同，这就要求好的CAM软件能够提供不同机床的后置处理。一款高性能的CAM软件，应该能够提供开放式的后置处理自定义功能。

3 综合性能

这里主要应考虑以下两方面内容：

3.1 软件是否可以方便学习应用：操作界面的友好和操作方法的简单，对于使用者来说很有吸引力的，“傻瓜”使得操作一直是使用者追求的梦想。Windows系统在这方面大大占有优势。在这一点上基于Unix系统开发的软件就不免有些吃亏了。软件操作的简单方便也很重要。有些CAM软件，功能比较强大和齐全，但需要很长时间的学习才可以操作，上手很慢，直接影响使用效率，推广起来就不太容易。相反，如Solidworks这样的有点基础就能上手的软件推广起来就很容易被接受。

3.2 软件的发展性也是必须考虑的：计算机技术的发展速度之快人所共知。例如：过去支持三轴联动的软件早就淘汰了、取而代之的是支持四轴联动、五轴联动的新版本；原来还只有工作站及UNIX系统上才能运行CAM软件，随着Windows操作系统的发展，也早已降低了门槛；未来的软件发展是向着智能化、网络化方向发展的。所以在选择CAD/CAM软件的问题上，要充分考虑该系统的可扩充性。前瞻性和长远发展的目标是必要的。

随着计算机操作系统平台的发展，制造业加工将越来越紧密结合计算机平台。高性能的CAD/CAM系统的选择将有更广阔的空间。