研究CAM软件的应用现状及选型

　　随着市场经济的发展，使得许多制造业企业的生产模式向单件小批量多品种化方向发展，企业的产品型号更新换代速度日益加快。目前，通过在产品设计、工艺设计和制造加工等不同环节应用先进的软件产品，并通过建立先进的信息化管理平台来实现集成化与规范化管理以及科学化地经营决策，已经成为了当今企业解决面临的实际问题进而达到国际水平竞争能力的主要手段。但是，我国许多的制造业企业现状中所存在的手工重复性的大量工艺设计、手工编程等落后的工作模式依然还很严重，并由此造成的效率低下、管理混乱、生存能力薄弱、现代化技术掌握不够、先进设备应用不合理、设备使用不饱满等棘手问题。这些问题已经成为许多企业在投入大量资金进行工业现代化技术改造后，达不到预期效果的根本“瓶颈”。所以，CAM软件的应用和普及就显得的越来越迫切。

　　没有需求就不会有投资，但很多投资人在选择购买商品时并不一定将自己当前需求放在首位，这是一个普遍存在的问题。企业购置CAM系统也可能会这样，选择CAM系统会受很多不重要的因素的干扰，特别是软件供应商的宣传或诱导，从而使自己的实际需求模糊，最终选购了与自己的需求不匹配的系统。所以，购置CAM软件前一定在明确自己的需求，主要是企业将要解决现阶段所遇到的什么问题?结合企业未来的发展方向，将解决将来会遇到的什么问题?从解决问题的角度确定CAM的实施规模和功能要求，不受其他非需求因素的影响。比如铣削加工，目前大多数企业的加工工艺要求只涉及到三轴联动，四轴联动的加工方法一般只是将来的需求。并且有些四轴联动的问题，也可以用三轴联动很好的解决。至于五轴联动，在现阶段一般都很少有需求。因此，在选择CAM软件方面，企业应该结合自己实际的需求，选择最经济实用的软件系统，没有必要过分追求支持五轴五联动编程的高级CAM软件功能，购买超前消费的软件系统。

　　目前CAM软件系统在功能实现上一般都分为两个步骤：首先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，这一过程被称为前置处理，然后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，这一过程为后置处理。结合CAM软件的主要功能，主要从前置处理、后置处理以及综合性能等三方面说明如何选择高性能的CAM系统。

　　1.前置处理方面

　　(1)考虑系统的数据输入接口

　　在对一个零件进行数控编程前，必须首先获得零件的模型信息。有一些CAD/CAM一体的软件，自身具备三维造型系统，可直接在其造型系统上进行零件设计，设计完成后再进行数控编程。但在大部分时候，产品设计工程师和加工程序设计工程师不在一个技术部门工作，采用的可能是不同的软件系统，这就需要CAM软件系统可以读取CAD软件系统完成的设计结果，并在设计结果的零件模型的基础上进行特征分析及数控编程。也就是CAM软件的数据输入接口应该能够正确读取各类CAD系统的模型文件，特别是用户正在使用的CAD系统的设计结果。大多数的CAM软件都能提供多种格式的数据输入接口，比如IGES、DXF、STL、SAT等通用接口，有的还针对一些著名的CAD软件如Pro/E、UGII、CATIA等专门接口。但不同的CAM软件所“专长”的数据格式不同，支持的程度也有所差异，这就需要作进一步的详细了解。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。

　　(2)加工支持的走刀方式以及其他一些工艺适应性

　　机械加工，加工工艺支持非常重要。比如走刀形式跟加工出来的表面质量有很大的关系。铣削加工，单纯的往复走刀行切，对于平面轮廓加工的质量还可以，但是对于曲面轮廓，需要沿轮廓线进行环形走刀行切才可以达到较高的表面加工质量，而且对于同一个零件，可能在不同的部位需要不同的走刀方式。又如，对于零件两个面之间的衔接部分，系统是否提供良好的“清根”编程。除了走刀方式之外，也要注意到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.后置处理方面

　　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。不同的机床或加工中心，对于相同的加工，代码格式也可能各不相同，这就要求CAM软件能够提供不同机床的后置处理。好的CAM软件，对于各类数控机床能够提供开放式的后置处理自定义功能。如一些优秀的CAM系统，采取问答交互的方式，帮助用户定义特殊的后置处理功能，使普通用户能非常方便地完成复杂的后置处理自定义过程。

　　3.综合性能方面

　　(1)易学易用性

　　一致友好的操作界面及简洁实用的操作方法，对于使用者来说是一个无形的帮助，Windows系统操作风格的软件，不用培训就可以摸索着进行操作，比Unix系统上开发的软件容易学习和使用。软件功能及操作的简洁一致也非常重要。有些CAM软件，功能比较强大和齐全，但操作起来感受像走迷宫一样，需要较长时间的学习，影响使用效率，无形之中增大推广和普及的难度。

　　(2)发展性

　　软件技术的发展日新月异。譬如过去只有在工作站及UNIX系统上才能运行的CAM软件，随着个人计算机性能的提高及Windows操作系统的发展，已大部分移植到个人计算机上来，提供了Windows版本。过去只支持三轴联动的、现在已支持四轴联动、五轴联动，过去在单机下运行，现在能支持网络数据共享或传递。选择的CAM软件，要具备技术的前瞻性，充分考虑该系统的可扩充性和长远发展。

　　在这里，我给大家介绍一款世界上优秀的CAM软件――EdgeCAM。

　　EdgeCAM是英国Pathtrace工程系统公司开发的一套智能数控编程系统，是在CAM领域里面非常具有代表性的实体加工编程系统。从应用范围和功能方面代表了新一代软件的发展方向，具有很多独到的技术优势，尤其针对实体模型的加工编程，堪称业界的标准。

　　EdgeCAM作为新一代的智能数控编程系统，完全在Windows环境下开发，保留了Windows应用程序的全部特点和风格，无论从界面布局还是操作习惯上，非常容易为新手所接受。多语言环境的支持，为不同地区的用户提供了本地化语言包。简洁的中文图标化界面可以随使用环境的变化而动态调整功能菜单显示，不但可以使操作者方便快捷的使用软件相关功能还可以避免操作错误的发生，同时可以让使用者无限次地撤销已做的操作或回退。

　　软件的应用范围广泛，支持车、铣、车铣复合、线切割的编程操作，厂商在这些领域内的研发始终是同步进行，尤其在车削、车铣复合加工方面被同行们所忽略的一个领域，EdgeCAM却非常重视这部分用户的需要，因此软件不仅仅局限在铣切加工领域进行研发，各种功能齐头并进，是软件的特色之一。

　　英国的Pathtrace 公司是第一个与CAD行业软件公司建立广泛合作关系的CAM软件开发商，这种合作本质上是模型文件格式的共享。从而彻底的解决了从CAD到CAM环境下的数据传输问题。作为一个专业的CAM软件供应商，目前Pathtrace已经与包括CATIA、Pro/E、Parasolid、Inventor、SolidWorks、SolidEdge、AutoCAD等诸多软件建立起了这种文件共享的平台。这种数据无缝集成的方式，获得了全球范围内用户的热烈欢迎，目前在独立的CAM软件供应商中，EdgeCAM在全球的市场占有率已经上升到第二位。

　　EdgeCAM的这种优异的文件兼容性能不仅体现在数据完整这一方面，而且可以通过插入模型的方式，将多种各式的文件在不转化的前提下，同时加载到一个环境下。这也是EdgeCAM能够兼容多种CAD文件的完美体现之一。另外一个关于文件完整性的有力说明就是动态关联技术。在EdgeCAM中生成的刀具路径可以与任意CAD环境实现联动。即在其他CAD环境下对当前的实体模型作修改后，刀具路径可以自动更新。

　　针对实体模型的加工，EdgeCAM提供了诸多的自动选项，编程操作简化了很多，这也是产品得以冠名为“智能数控编程系统”原因。从加工方法上看，EdgeCAM提供了粗加工、残料加工，精加工、清根铣、投影加工等多种刀具路径的生成方法，而且可以满足高速加工的编程需要。

　　三维立体刀具库更是值得一提，只要输入刀具的尺寸参数，就可以得到三维刀具模型。编程过程中可以直接调用包括刀套模型在内的完整的刀具，刀套零件在加工过程中产生的干涉可以直观地看到。在选择好刀片材料和被加工材料后，系统会根据设定的刀具寿命自动计算相关的加工工艺参数提供给工艺人员作为参考。

　　EdgeCAM的实体仿真模块是独立自主开发的仿真模块，仿真的过程可以进行各种动态操作。而且模拟仿真再也不是视觉上的刺激，具有了一定的造型功能，因为在EdgeCAM的仿真中，任意时刻的仿真结果，都可以直接输出成STL格式的三维模型文件，这种文件还可以重新加载到编程环境下进行加工或定义成毛坯来优化刀具路径。EdgeCAM的实体仿真模块甚至可以将整个机床做进来进行仿真，功能直逼目前国际上流行的仿真软件Vericut。

　　关于项目管理方面的功能，EdgeCAM提供了简便的项目管理工具，不仅可以对项目进行管理，而且可以生成项目报告，替代工艺规程来指导加工。EdgeCAM生成的项目报告在国外的用户中已经得到了广泛的应用。国内的用户也可以将它纳入到PDM系统或DNC系统中进行管理，由于项目报告是*.html的格式文件，所以非常便于集成。

　　最值得一提的是EdgeCAM 的后处理编译系统。他改变了传统的CAM软件后处理编译方式，通过Windows 界面下的一个应用程序来完成所有的后处理参数配置过程。无需任何软件开发经验的人员都可以独立的完成后处理的制作。而且提供了诸多标准模板，使得制作过程大大的简化。Pathtrace把这个后处理工具免费打包到所有的软件包中去，以减轻用户负担。面对当前企业快速发展的需要，为企业彻底地解决后处理制作的烦恼。您可以在市场上随意的选择您需要的设备，而无需考虑编程时后处理的制作费用。

　　EdgeCAM易学易用，功能强大。作为一个CAM系统，它为用户提供了两个绝对的自由。选择CAD平台的自由，选择加工设备型号的自由，彻底的解决了用户的后顾之忧。