1、选择 CAD/CAM 软件的原则 首先应广泛了解和对比各种软件性能及价格。每一种软件都有自己的优点和不足之处，最适用的软件才是最好的软件。选择软件时，应以满足需要为前提，除价格因素外，应考虑以下几方面问题。 (1)操作使用的方便性 首先应注意软件的安装对操作系统及硬件的要求，能否直接运行于普通配置的微机上，需要增加哪些专用配件。其次再检查软件的各个子系统，比如界面设计是否符合逻辑和便于阅读，各级子菜单如何管理和显示，用户如何与系统交流等。一个好的软件还应便于初学者掌握，操作简便实用，一般应包含供初学者使用的学习模块和即时帮助系统。 (2)软件的集成化程度 一个完整的 CAD/CAM 软件系统是
2、由多个功能模块组成的，如三维绘图、图形编辑、曲面造型、数控加工、有限元分析、仿真模拟、动态显示等。这些模块应该以工程数据库为基础，进行统一管理。这样既保持了底层数据的完整性和一致性，实现了数据共享，又节约了系统资源和运动时间。有些 CAD/CAM 软件则以文件管理为基础，导致数据冗余度大，占用存储空间大，缺乏数据安全保护措施，不利于工程数据管理。 (3)CAD 功能 应能设计制作出既满足设计使用要求又适合 CAM 加工的零件模型。优秀的 CAD 系统是一个高效的设计工具，应具有参数化设计功能，三维实体模型与二维工程图形应能相互转化并关联。CAD 可分为自动设计和交互设计两类。自动设计效率高，但
3、灵活性差，只适用于标准化程度高、产品结构固定的产品；交互设计灵活性大，能充分发挥设计人员的主观能动性，但效率低，交互愈多愈复杂效率愈低。实际上，几乎没有纯粹的自动设计或纯粹的交互设计软件，好的软件能根据产品对象恰当地处理自动设计和交互设计的配合。另外，开放型的结构不仅便于用户进行二次开发，同时也使软件系统本身能够不断地扩充与完善。当然，还要考虑它与其它 CAD/CAM 软件的兼容性，注意软件所带的图形文件接口，看它能支持哪几种图形文件转换，是否能从其它系统读取图形文件，或将本系统的图形文件传送到其它系统。 (4)CAM 功能 CAM 功能应能提供一种交互式编程并产生加工轨迹的方法，它包括加工规
4、划、刀具设定、工艺参数设置等内容。CAM 功能检测应注意以下几方面： 建立二维和三维刀具路径的难易程度； 加工方法的多样性； 刀具路径是否易于编辑和修改； 是否有刀具和材料数据库，使系统能自动生成进给速度和主轴转速； 有无内置的防碰撞和防过切功能； 能否手动超调任何机加工缺省值(如进给速度，主轴转速等)； 能否对加工过程进行模拟和估算加工时间。 (5)后处理程序及数控码输出 一般的 CAD/CAM 系统使用后处理程序提供用户化的数控码输出，使用户能够灵活地使用不同的数控装置。选择软件时，应了解以下几方面： 提供哪些后处理和程序。是否包括车床、线切割、电火花机床或三维五轴数控编程的后处理程序；
5、后处理程序能否细调，以使数控输出符合用户的要求； 能否将 NC 程序反向处理，显示刀具路径。 (6)升级方法和技术支援 应该了解该公司近几年来更新版本的情况，确认升级方法；公司在我国或当地有无办事处，可提供哪些技术支援；是否需要技术培训，采用什么方式等。 常见的基于微机的 CAD/CAM 软件包 (1)UG Unigraphics(UG)是美国 EDS 公司发布的 CAD/CAE/CAM 一体化软件。广泛应用于航空航天、汽车、通用机械及模具等领域。国内外已有许多科研院所和厂家选择了 UG 作为企业的 CAD/CAM 系统。UG 可运行于 Windows NT 平台，无论装配图还是零件图设计，都
6、从三维实体造型开始，可视化程度很高。三维实体生成后，可自动生成二维视图，如三视图、轴侧图、剖视图等。其三维 CAD 是参数化的，一个零件尺寸修改，可致使相关零件的变化。该软件还具有人机交互方式下的有限元解算程序，可以进行应变、应力及位移分析。UG 的 CAM 模块提供了一种产生精确刀具路径的方法，该模块允许用户通过观察刀具运动来图形化地编辑刀轨，如延伸、修剪等，其所带的后处理程序支持多种数控机床。UG 具有多种图形文件接口，可用于复杂形体的造型设计，特别适合大型企业和研究所使用。 (2)Pro/ENGINEER Pro/ENGINEER 是美国参数技术公司(PTC)开发的 CAD/CAM 软件
7、，在我国也有较多用户。它采用面向对象的统一数据库和全参数化造型技术，为三维实体造型提供了一个优良的平台。其工业设计方案可以直接读取内部的零件和装配文件，当原始造型被修改后，具有自动更新的功能。其MOLDESIGN 模块用于建立几何外形，产生模具的模芯和腔体，产生精加工零件和完善的模具装配文件。新近发布的 20.0 版本，提供最佳加工路径控制和智能化加工路径创建，允许 NC 编程人员控制整体的加工路径直到最细节的部分。该软件还支持高速加工和多轴加工，带有多种图形文件接口。 (3)I-DEAS I-DEAS 是美国 SDRC 公司开发的一套完整的 CAD/CAM 系统，其侧重点是工程分析和产品建模
8、。它采用开放型的数据结构，把实体建模、有限元模型与分析、计算机绘图、实验数据分析与综合、数控编程以及文件管理等集成为一体，因而可以在设计过程中较好地实现计算机辅助机械设计。通过公用接口以及共享的应用数据库，把软件各模块集成于一个系统中。其中实体建模是 I-DEAS 的基础，它包括了物体建模、系统组装及机构设计等模块。物体建模模块可通过定义非均匀有理 B 样条曲线构成的光滑表面来形成雕塑曲面；系统组装模块通过对给定几何实体的定位来表达组件的关系，并可实现干涉检验及物理特性计算；机构设计模块用来分析机构的复杂运动关系，并可通过动画显示连杆机构的运动过程。(4)CATIA CATIA 最早是由法国达
9、索飞机公司研制的，目前属于 IBM 公司，是一个高档CAD/CAM/CAE 系统，广泛用于航空、汽车等领域。它采用特征造型和参数化造型技术，允许自动指定或由用户指定参数化设计、几何或功能化约束的变量式设计。根据其提供的 3D 线架，用户可以精确地建立、修改与分析 3D 几何模型。其曲面造型功能包含了高级曲面设计和自由外形设计，用于处理复杂的曲线和曲面定义，并有许多自动化功能，包括分析工具，加速了曲面设计过程。CATIA 提供的装配设计模块可以建立并管理基于 3D 的零件和约束的机械装配件，自动地对零件间的连接进行定义，便于对运动机构进行早期分析，大大加速了装配件的设计，后续应用则可利用此模型进
10、行进一步的设计、分析和制造。CATIA 具有一个 NC 工艺数据库，存有刀具、刀具组件、材料和切削状态等信息，可自动计算加工时间，并对刀具路径进行重放和验证，用户可通过图形化显示来检查和修改刀具轨迹。该软件的后处理程序支持铣床、车床和多轴加工。 (5)Surfcam 美国加州的 Surfware 公司开发的 Surfcam 是基于 Windows 的数控编程系统，附有全新透视图基底的自动化彩色编辑功能，可迅速而又简捷地将一个模型分解为型芯和型腔，从而节省复杂零件的编程时间。该软件的 CAM 功能具有自动化的恒定 Z 水平粗加工和精加工功能，可以使用圆头、球头和方头立铣刀在一系列 Z 水平上对零
11、件进行无撞伤的曲面切削。对某些作业来说，这种加工方法可以提高粗加工效率和减少精加工时间。V7.0 版本完全支持基于微机的实体模型建立。另外 Surfware 公司和SolidWorks 公司签有合作协议，SolidWorks 的设计部分将成为 Surfcam 的设计前端，Surfcam 将直接挂在SolidWorks 的菜单下，二者相辅相成。 (6)Virtual Gibbs 美国 Gibbs & Associates 公司早在 1984 年就推出 CAM 软件包，最近推出了用于实体模型建立和多曲面加工的新模块 Virtual Gibbs。这个模块可用来建立、输入、修改和加工三维实体模型和曲面
12、，可运行于 Windows95 和 Windows NT 操作系统。该软件具有过程控制功能，用户可返回到以前的任何步骤进行修改。软件能在整个模型和刀具轨迹中自动引入所作的修改，提供了最大的灵活性和效能。软件提供的多曲面加工能力，可使许多加工过程自动化处理，可用多个刀具作一次装夹加工，从而简化了编程，节省了时间。该软件还提供了 IGES 图形文件接口。 (7)Cimatron Cimatron 是 Cimatron Technologies 公司开发的，可运行于 DOS、Windows 或 NT，是早期的微机 CAD/CAM 软件。其 CAD 部分支持复杂曲线和复杂曲面造型设计，在中小型模具制造
13、业有较大的市场。在确定工序所用的刀具后，其 NC 模块能够检查出应在何处保留材料不加工，对零件上符合一定几何或技术规则的区域进行加工。通过保存技术样板，可以指示系统如何进行切削，可以重新应用于其它加工件，即所谓基于知识的加工。该软件能够对含有实体和曲面的混合模型 进行加工。它还具有IGES、DXF 、STA 、CADL 等多种图形文件接口。 (8)Master CAM 由于价格便宜，Master CAM 是一种应用广泛的中低档 CAD/CAM 软件，由美国CNC Software 公司开发，V5.0 以上运行于 Windows 或 Windows NT。该软件三维造型功能稍差，但操作简便实用，
14、容易学习。新的加工任选项使用户具有更大的灵活性，如多曲面径向切削和将刀具轨迹投影到数量不限的曲面上等功能。这个软件还包括新的 C 轴编程功能，可顺利将铣削和车削结合。其它功能，如直径和端面切削、自动 C 轴横向钻孔、自动切削与刀具平面设定等，有助于高效的零件生产。其后处理程序支持铣削、车削、线切割、激光加工以及多轴加工。另外，Master CAM 提供多种图形文件接口，如 SAT、IGES、VDA、DXF、CADL 以及 STL 等。 结束语 选择合适的基于微机的 CAD/CAM 软件，将微机与 CNC 机床组成面向车间的系统，将大大提高设计效率和设计质量，充分发挥数控机床的优越性，提高整体生产水平，实现系统集成和设计制造一体化。
