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机械 CAD/CAM 上机指导

第五章 计算机辅助数控编程

5.1 计算机辅助数控编程概述

按照传统的 CAD/CAM系统和 CNC系统的工作方式，CAM 系统以直接或间接

(通过中性文件)的方式从 CAD 系统获得产品的几何模型。 CAM 系统以三维几

何模型中的点、线、面或实体为对象，生成加工刀具轨迹，并以刀位文件的形式

经后处理，生成 NC代码提供给 CNC机床。

对于目前流行的 CAD/CAM 数控编程方式，CAD和 CAM 之间的集成技术已比

较成熟，通过 CAD生成的产品的几何模型，可直接被 CAM 系统采用来实现计算

机辅助数控编程。

目前比较成熟的主流计算机辅助数控编程软件 (CAM)系统主要有一下两种

形式。

(1)CAD/CAM 集成系统，如 UG、CATIA及 Pro/ENGINEER等。其主要特点是

CAM 系统以内部统一的数据格式直接从 CAD模块中获取产品的几何模型。

(2 )相对独立的 CAM 系统，如 MasterCAM 及 Surfcam 等。其主要特点是具

有简单的几何造型功能， 可实现被加工零件的造型， 进而完成数控程序的自动生

成。由于 CAD功能的限制，这类系统在使用时常通过中性文件从其他 CAD系统

获取产品的几何模型。

CAD/CAM数控编程的一般过程如图 5.1 所示。

图 5.1 CAD/CAM编程的一般过程

上述的主流 CAD/CAM系统一般都由 5 个模块组成，即交互工艺参数输入模

块、刀具轨迹生成模块、 刀具轨迹编辑模块、 三维加工动态仿真模块和后处理模

块。

下面对部分优秀软件的 CAM 功能做简单的介绍。

1. UG系统

UG是当今制造业中以数控加工功能齐全、完善而著称的最具代表性的 CAM

系统。其突出特点是功能强大的刀具轨迹生成方法， 包括车削、铣削、点位加工、

线切割等的加工功能。

UG 系统提供了多种加工各种复杂零件的粗、精加工类型，在每种加工类型

中包含了多个加工模板，使用各种加工模板可快速建立加工操作。 UG 不但提供

了功能强大的默认加工环境， 而且允许用户自动定义加工环境。 用户在创建加工

操作的过程中， 可继承加工环境中已定义的参数， 不必在每次创建新的操作时重

新定义，从而避免了重负劳动，提高了操作效率。

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第五章 计算机辅助数控编程

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在交互操作过程中， 用户可在图形方式下交互编辑刀具路径， 观察刀具的运

动过程， 生成刀具位置源文件。 同时使用其可视化功能， 可以在屏幕上显示刀具

轨迹，模拟刀具的真实切削过程， 并通过过切检查和残留材料检查来检测相关参

数设置的正确性。

UG 的加工功能模块主要有 CAM 基础、后处理、车加工、型芯和型腔铣削、

固定轴铣削、 清根切削、 可变轴铣削、 顺序铣削、 制造资源管理系统、 切削仿真、

线切割、图形刀轨编辑器、机床仿真、 NURBS(B样条 )轨迹生成器等子模块。