引言
現今的數控加工，需要NC編程人員根據CAD圖形進行繁瑣的人機交互操作，選擇零件的加工方法、加工對象及刀具參數等，至系統形成刀位文件轉換成NC程序后才能加工。先不談論CAD以及CAD與CAM匹配的問題，單是轉換的NC程序，就還需要根據具體工況作進一步的修調，直至試車完成。
1、CAPP下CAD/CAM集成的問題
一般來說，目前的CAD是以特征為建模的工具，如拉伸、旋轉及掃描等，而CAM則是以各種型腔或型面的加工來劃分，如銑槽、銑外形及打孔等。從CAD與CAM所關注的對象、目標及具體的模塊而言，兩者之間有著巨大的差異，但從企業的角度看，這個產品要滿足性價比、高質效地加工出來。這就需要縮短從CAD、CAM到數控加工的周期時間。
CAPP是CAD與CAM連接的橋梁，為了能夠從設計到加工成型的一步到位，我們需要從CAPP的角度實現CAD/CAM的集成。
2、新型CAD/CAM集成式數控加工模式
新型CAD/CAM集成式數控加工模式的系統由設計前處理子系統、制造后處理子系統、智能工藝數據庫、專家優化系統四部分組成。
2.1 設計前處理子系統
設計前處理子系統主要處理特征設計與加工工序對接的問題。首先是對設計中建模特征的工序化識別，在識別工序后，要進行工序的有序化歸置及調整，然后做好工序的可行性自處理。這里面要處理幾個比較核心的問題。其一是毛坯樣本的識別及樣本偏差處理的問題；其二是設計下幾何變化與工序轉變的問題。
2.2 制造后處理子系統
在獲得與設計模型對接的工藝流程后，需要對工藝進行制造可行性分析及工藝的制造模擬。制造可行性需要依托具體的機床及相應的刀具、夾具，考慮到工人工效及原材料的問題，所以在制造后處理子系統中的關鍵是虛擬設備，甚至虛擬工廠。當然，這不僅是引入虛擬加工的問題，與工藝對接的問題。
2.3 智能工藝數據庫
不管是設計前處理子系統，還是制造后處理子系統，存在及連接實現的基礎都在于工藝。所以需要一個強大的工藝數據庫，其中的工藝是最大化實現計算機處理能力的無限細化下的工藝。這樣才能對設計的特征和制造的單元進行多種工藝的選擇及多種工序的組合及調配，以滿足設計與制造的需求。
在工藝數據庫中，指針的設定非常重要，作為工序的導向，它不僅要實現工序有效、合理的銜接，還要進行多路徑下的尋址與目標的實現，為數控加工提供可供選擇的空間。此外，在工藝數據庫中，還要有一個智能的數控加工參數處理模塊。如果說數據庫是一個裝滿書籍的圖書館，那么，這個智能模塊就是圖書館的管理員，負責處理與加工有關的參數擬定及項目選定的問題。如同NC編程人員在生成刀位文件前所要做的事情一般。所不同的是，智能模塊可以直接給出多個可供選擇的方案。
2.4 專家優化系統
專家優化系統著重面對具體工況下數控加工實現的問題，也就是虛擬與真實的連接的問題，在可實現的基礎上進行優化。通過多種方案的選擇滿足不同生產實際的需要。專家優化系統不僅要智能化判斷從設計模型、工藝特征到制造加工的一致性的問題，還要著重從工藝上進行必要的優化改進。可以通過模型對比、殘余模型分析與判斷功能，進行工藝的改進及刀具路徑的調整，實現數控加工的更優化，更高效化。
此外，專家優化系統還需要有白適應和自我學習的功能，在設計者進行產品數據調整后，能夠通過刷新獲得新的與數據相適應的調整后的數控加工的方案。專家優化系統要與設計前處理子系統、制造后處理子系統及智能工藝數據庫建立完備的雙向關聯，使工藝知識積累、學習、運用成為可能，這樣才能為專家優化系統提供更多的優化樣本，也可為其升級作準備，也才能實現數控加工方案的更優化。
3、新模式下產品設計理念的調整
CAD與CAM軟件的界面以及數控加工的面板都是不同的，所以它們的使用思維及理念也是不同的。新的CAD/CAM集成式新型數控加工模式的構想中，其產品設計關乎設計、制造、操作全過程，所以在設計理念上需要進行必要的調整。應該是融合了數控加工全方面、尤其是實際實踐的調整。
比如，本著提高機器使用率，降低成本等考慮，某個產品需要使用三軸聯動的數控銑床來進行加工，那么設計產品的過程就應該是去除材料的過程。產品一步步生產的過程盡量是銑削能夠完成的過程。這樣一來，設計與制造就一一對應上了，剩下的只是按照新的模式去處理的流程了。
4、結束語
在計算機技術及軟件研發技術的不斷前進，本著高速化、高效化、可視化的需求，從設計到制造成型的CAD/CAM集成式數控必將出現。低成本、短周期、高效益的數控加工是市場的大勢所趨，希望這一新的CAD/CAM集成式數控加工模式的構想能為今后數控加工的發展提供一點有益的參考。
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