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第二章：CIMS组成与体系 工程设计与制造分系统CAM 主要内容 CAD， CAE ，CAPP，CAAP CAM CAD/CAPP/CAM集成 PDM CAD/CAPP/CAM/PDM - iCAPP CAM系统 CAM的定义 数控系统 数控编程原理 NC刀具轨迹生成方法 数控仿真技术 CAM的定义 指计算机在产品制造方面有关应用的统称。 CAM（广义）：指利用计算机完成从毛坯到产品制造过程中直接和间接的活动,还包括制造活动中与物流有关的所有过程（加工、装配、检验、存贮、输送）的监视、控制和管理。 计算机辅助生产规划、计算机辅助工艺设计、计算机数控编程、计算机控制加工过程等 CAM的定义 CAM是指直接或间接地把计算机与工厂生产设备联系起来，实现将产品设计信息到加工信息的转换，并控制产品的加工、装配、测试、检验等全过程，实现用计算机系统进行生产计划、管理、控制和操作的过程。制造业的CAM系统主要有用于管理的CAM生产管理系统和用于机械加工的CAM系统。 CAM的定义 CAM的定义 CAM（狭义）：是从产品设计到加工制造之间的一切生产准备活动，它包括CAPP、NC编程、工时定额的计算、生产计划的制订、资源需求计划的制订等。 CAM＝NC编程 工艺准备或它的某些活动中应用计算机来进行。 数控程序的编制：刀具路径规划、刀位文件生成、刀具轨迹仿真、NC代码生成 CAM的定义 NC编程的主要内容与步骤 NC编程的主要内容与步骤 工艺处理：分析零件图纸、确定加工方法、加工路线和工艺参数(主轴转数、刀具进给量、切削参数) 数值计算：由工艺参数计算刀具中心运动轨迹，获刀位数据 编制数控加工程序：由数控机床所采用的指令代码，在数控程序格式的指导下，将工件尺寸、刀具中心运动轨迹、位移量、切削参数等其他辅助功能编制成数控加工程序 制备控制介质：穿孔纸带、磁盘等 程序校核：试切，反馈检验结果 数控系统 功能 数控系统是机床的控制部分 根据输入的零件图纸信息、工艺过程和工艺参数， 按照人机交互的方式生成数控加工程序， 然后通过电脉冲数， 再经伺服驱动系统带动机床部件作相应的运动。 数控系统功能 数控系统 发展 传统的数控机床（NC）上，零件的加工信息是存储在数控纸带上的，通过光电阅读机读取数控纸带上的信息，实现机床的加工控制。 第一代计算机数控（CNC），功能得到很大的提高，可将一次加工的所有信息一次性读入计算机内存，从而避免了频繁的启动阅读机。 第二代先进的CNC机床去掉了光电阅读机，直接在计算机上编程，或者直接接收来自CAPP的信息，实现自动编程。这种CNC机床是计算机集成制造系统的基础设备。 数控系统 发展 现代CNC系统常具有以下功能：(1) 多坐标轴联动控制; (2) 刀具位置补偿; (3) 系统故障诊断; (4) 在线编程; (5) 加工、编程并行作业; (6) 加工仿真; (7) 刀具管理和监控; (8) 在线检测。 数控编程原理 数控编程是根据来自CAD的零件几何信息和来自CAPP的零件工艺信息自动或在人工干预下生成数控代码的过程——计算加工走刀中的刀位点。 常用的数控代码有ISO（国际标准化组织）和EIA（美国电子工业协会）两种系统。 ISO代码是七位补偶代码，即第8位为补偶位； EIA代码是六位补奇码，即第5列为补奇位。 补偶和补奇的目的是为了便于检验纸带阅读机的读错信息。 数控编程原理 数控编程的方式： （1） 手工编程； （2） 数控语言编程； （3） CAD/CAM系统编程； （4） 自动编程。 手工编程 手工编程是编程人员按照数控系统规定的加工程序段和指令格式，手工编写出待加工零件的数控加工程序。 手工编程的主要步骤如下： （1） 根据零件图纸对零件进行工艺分析； （2） 确定加工路线和工艺参数（装夹顺序、表面加工先后顺序、切削参数）；（3） 确定刀具移动轨迹（起点、终点、运动形式）； （4） 计算机床运动所需要数据； （5） 书写零件加工程序单； （6） 纸带穿孔； 数控语言编程 使用数控语言编程往往被称为“自动编程”，这种叫法来源于APT（Automatically Programmed Tools）数控编程语言。 事实上，它并不是自动化的编程工具，只是比手工编程前进一步，实现了用“高级编程语言”来编写数控程序。 数控语言编程 数控语言编程就是用专用的语言和符号来描述零件的几何形状和刀具相对零件运动的轨迹、顺序和其他工艺参数等。 用数控语言编写的程序称为源程序，计算机接受源程序后，首先进行编译处理，再经过后置处理程序才能生成控制机床的数控程序。 数控语言编程 数控语言编程 数控编程语言——APT语言 APT语言词汇丰富，定义的几