基于edgecam的实体加工在智能化编程中的应用_cam_产品创新数字化(plm)_3372

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1、基于Edgecam的实体加工在智能化编程中的应用_CAM_产品创新数字化(PLM)   一、引言   CAM的发展是一个不断吸收和利用CAD及周边相关技术成果而不断发展的过程，它的基本处理方式及编程的目标对象对系统的结构、智能化水平等起着决定性的作用。CAM系统在APT时代，编程的目标对象为直接计算走刀轨迹。在曲面加工时代，CAM系统采用面相局部曲面的编程方式，系统可根据零件表面形状自动计算加工点位，很大程度上提高了编程的自动化程度。新一代的CAM系统将采用以实体模型为载体，面向工艺数据、实体特征的基本处理方式

2、，自动加载加工信息，使系统的智能化程度大大提高。   随着计算机技术和CAD技术的迅猛发展，创建一个高质量的零件实体模型已不再困难，同时实体模型在计算机辅助4C系统（CADCAECAPPCAM）中的应用也越来越广泛，直接针对实体模型进行编程操作的实体加工方式，已成为当前主流的数控加工解决方案。而如何更有效的利用零件实体模型所携带的几何信息、工艺信息，完成更自动化、智能化的编程操作，是当前CAM技术面临的新议题。   Edgecam做为实体加工的倡导者和推动者，采用实体特征加工的方式生成刀具路径，可更有效地

3、利用实体模型中的几何信息、工艺信息，且编程过程简单直观，因此笔者在此以Edgecam为操作平台，探究如何更充分有效地利用实体模型的加工信息，实现自动化的编程操作。      二、传统计算机辅助编程面临的问题   由于历史的原因，众多的数控编程系统都采用的是针对曲面进行计算的处理方式，它以曲面模型为计算刀具路径的依据，根据曲面几何信息自动生成加工刀具轨迹，使数控加工的自动化程度得到了很大的提高。在计算机图形处理能力和数据存储能力有限的条件下，这种加工方式极大地推动了数控加工的发展。但随着计算机技术的发展，这种以C

4、AD模型的几何形状为目标对象的处理方式，已经成为数控技术向智能化方向发展的制约因素。现代数控编程是以CAD模型为对象，以工艺为核心的工作过程，应该采取面向整体模型、面向工艺流程的处理方式。而这种非工程化概念的处理方式会带来一系列需要解决的问题：   （1）不能有效地利用CAD模型的几何信息，如果无法自动提取模型的加工特征，只能靠人工提取，甚至靠重新模拟计算来取得必要的控制信息，影响了编程质量和效率，致使系统的智能化甚至自动化程度很低。   （2）局部加工计算时靠人为干预才能防止过切现象，由于编程对象不是面向整体

5、模型，系统没有从根本上杜绝过切现象产生的可能，因而无法满足对生产过程中安全系数的要求。   （3）加工系统正朝着计算机辅助4C系统（CAD/CAE/CAPP/CAM）一体化集成的方向发展，零件模型数据的连贯性、完整性、准确性是加工系统集成的基础。然而基于曲面模型，面向零件全部或局部的处理方式不利于系统一体化的集成。   近年来，随着CAD技术的高速发展，人们更愿意接受直接在零件实体模型上进行编程操作的方式，使数控编程变得更直观、更高效，更有效的承接上游CAD、CAE系统，实现整个加工系统的无缝兼容。然而，只是针

6、对实体模型进行编程操作还远远不能实现编程智能化的目标。如果不能有效的提取和利用实体模型中的工艺信息，只将实体模型做为计算生成刀具路径的依据，那么实体编程和前面提到的曲面编程并无区别。      三、基于实体特征的智能化加工   在编程过程中，我们希望能将实体模型中所有对加工有用的信息，包括几何信息、工艺信息、零件材料信息等都提取出来，让CAM系统加以利用，将编程人员从这些繁琐的数据中解放出来。而对于编程的控制，编程人员只需掌控和调整系统无法决定的工艺参数、优化设置，从而在人工干预保证加工工艺的同时，实现快速、精

7、准、智能化的编程操作。     由上所述，要实现智能化的编程操作，前提是系统能够自动识别实体模型中的相关加工信息，并将其加载到系统中。同时，系统必须根据识别的加工信息，帮助编程人员完成加工方法的选择、参数设置、刀具的选择、专家数据库的调用、切削用量的设定等操作，在编程人员少量人工干预的情况下，自动完成加工对象的编程操作。   1.查找实体模型加工特征   要对实体模型进行加工特征查找，一个重要前提便是实体模型没有任何数据丢失。任何中间数据格式的零件模型（如IGES、STL、STEP等）都会不同程度的丢失模型中的

8、数据，造成无法充分利用实体模型的加工信息。因此，若要充分利用实体模型实现智能加工，直接读取CAD零件模型保证模型数据完整是至关重要的。   在CAM系统中，我们将零件模型中需要的加工特征提取出来，系统自动找到模型的几何参数信息、工艺信息，将其做为后面编程操作的依据。如图1所示，系统查找出所有可加工的实体特征，每个实体特征包含丰富的加工信息。在后面编程操作时，这些加工信息全部由系统自动加