計算機輔助設計Pt 2: CAD與CAM的結合

CAD:第一次革命

如果說CAD已經改變了工程的世界,這可能是今年最保守的說法產品設計,使它更容易概念性的想法然後輕鬆地一遍又一遍地改進它。從真正的意義上說,這一革命的影響使傳統上困難和耗時的工程製圖創作幾乎自動化成為可能,就像文字處理軟件徹底改變了書籍的寫作和編輯過程一樣。CAD係統使得將工程理念引入數字領域變得容易得多;在任何真正的原型製造出來之前,工程師可以分析幾十個零件的裝配以及完整工作設計的機械功能。

然而,CAD過程傳統上已經結束了。設計工程師會親自將數字創建的打印圖或裝配圖交給製造工程師,然後製造工程師會想出如何在車間現有的設備和/或工具上最好地製造零件。而這種非特定的“移交”過程的一個潛在優勢是,在此過程中創建的一般打印可以令人信服地適用於任何製造過程。不幸的是,另一方麵,數字部分的設計和打印圖紙,因此工程圖紙從來沒有真正優化的實際製造操作,最終可能被用於創建物理部分。

第二次革命

正是在這個領域,新興的計算機輔助製造(CAM)係統和技術真正能夠打開數字CAD模型的真正潛力,以充分優化產品設計過程,從最初的想法萌芽到生產部件的全尺寸製造。這種類型的控製係統通常被稱為完整的“產品生命周期管理(PLM)”係統。先退一步說,在合理地繼續討論之前,需要對CAM進行更詳細的定義,因為CAM是一種相對較新的技術,許多人甚至可能沒有意識到它的存在。

簡而言之,CAM本質上是指使用計算機軟件來創建詳細的藍圖(通常是G-Code),以創建實際的物理部件,通常是在某種類型的計算機控製的工業設備上——最常見的是某種類型的數控銑床,但現在幾乎每種工業製造設備都使用某種類型的數字控製(NC),以執行各種各樣的製造操作。

Tsugammi多功能旋轉磨機,圖片來自維基百科

CAD和CAM聯合力量

有了這類工具,很容易看出同時使用這兩種CAD/CAM工具的優勢,最好是在產品生命周期的早期階段。將CAM軟件集成到PLM管理係統中(理想情況下),CAD模型幾乎可以無縫地轉換為機器的NC代碼,任何製造問題或潛在的減速障礙都可以在零件的概念開發過程中得到解決,而在最終的設計生產圖紙交給製造工程師之前,製造工程師可能從未見過零件圖紙。

使用CAM軟件的另一個好處是,最終的生產(或原型)部件可以完全從3D數字CAD模型構建和控製,為過程增加了一個生產控製級別。從這裏,我們很容易明白為什麼許多人正在遠離平麵2D打印圖紙,並賦予零件的數字3D模型成為控製生產零件的所有方麵的實際“圖紙”,因為它可以直接輸入到CAM軟件,而不是采用平麵2D打印圖紙並從平麵圖紙構建NC生產指令。雖然這可能不適用於所有的製造過程和操作,但對於已經完全自動化的製造過程或特定的自動化生產操作來說,這正變得越來越普遍。

凸輪工具

現在除了深入了解哪些CAM軟件適合用戶的特定應用程序和功能需求之外,沒有什麼可做的了。對於真正有野心的用戶來說,CAM軟件的引入可能導致對成熟的PLM係統的需求的實現,以完全管理零件設計和生產的所有方麵。以下軟件是開始學習CAM軟件和係統基礎知識的好地方:NX CAM, CAM Express, NX工裝夾具設計和Parasolid。一個CA設計和製造的世界在等待著我們。

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的封麵圖片MedSpark

關於作者

Carlicia Layosa

Carlicia是MISUMI公司的產品營銷工程師。她擁有伊利諾伊大學芝加哥分校的機械工程學士學位和能源工程碩士學位。她是SOLIDWORKS認證助理,Marketo認證專家,對教育和培訓充滿熱情。

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