Автоматическое производство
Автоматизированное производство ( CAM ), также известное как компьютерное моделирование или автоматизированная обработка [1] [2] [3] , представляет собой использование программного обеспечения для управления станками и связанными с ними инструментами при производстве заготовок. [4] [5] [6] [7] [8] Это не единственное определение CAM, но наиболее распространенное; [4] CAM также может относиться к использованию компьютера для помощи во всех операциях производственного предприятия, включая планирование, управление, транспортировку и хранение. [9] [10]Его основной целью является создание более быстрого производственного процесса, а также компонентов и инструментов с более точными размерами и консистенцией материала, что в некоторых случаях использует только необходимое количество сырья (таким образом, минимизируя отходы) при одновременном снижении потребления энергии. [ Править ] CAM в настоящее время является системой, используемой в школах и более низких образовательных целях. [ где? ] CAM - это последующий автоматизированный процесс после автоматизированного проектирования (CAD), а иногда и автоматизированного проектирования.(CAE), поскольку модель, созданная в CAD и проверенная в CAE, может быть введена в программное обеспечение CAM, которое затем управляет станком. CAM используется во многих школах наряду с системами автоматизированного проектирования (САПР) для создания объектов.
Традиционно CAM считался инструментом программирования с числовым программным управлением (ЧПУ), в котором двумерные (2-D) или трехмерные (3-D) модели компонентов генерируются в САПР . Как и в случае с другими «компьютерными» технологиями, CAM не устраняет потребность в квалифицированных специалистах, таких как инженеры- технологи , программисты станков с ЧПУ или машинисты . CAM использует как ценность самых квалифицированных специалистов-производителей с помощью передовых инструментов повышения производительности, так и формирует навыки новых специалистов с помощью инструментов визуализации, моделирования и оптимизации.
Инструмент CAM обычно преобразует модель в язык рассматриваемой машины, обычно G-Code . Числовое управление может быть применено к обрабатывающим инструментам или, в последнее время, к 3D-принтерам.
Раннее коммерческое применение CAM было в крупных компаниях автомобильной и аэрокосмической промышленности; например, Пьер Безье работал над разработкой приложения CAD/CAM UNISURF в 1960-х годах для проектирования кузовов и оснастки в Renault . [11] В 1950 году Александр Хаммер из компании DeLaval Steam Turbine Company изобрел метод постепенного сверления лопаток турбины из цельного металлического блока с помощью сверла, управляемого считывателем перфокарт.
Исторически считалось, что программное обеспечение CAM имеет несколько недостатков, которые требовали чрезмерно высокого уровня участия квалифицированных станков с ЧПУ . Фаллоус создал первое программное обеспечение САПР, но оно имело серьезные недостатки и было быстро возвращено на стадию разработки. [ Править ] Программное обеспечение CAM будет выводить код для машины с наименьшими способностями, поскольку каждый элемент управления станком добавляется к стандартному G-коду .набор для повышения гибкости. В некоторых случаях, таких как неправильная настройка программного обеспечения CAM или определенных инструментов, станок с ЧПУ требовал ручного редактирования, прежде чем программа заработала должным образом. Ни одна из этих проблем не была настолько непреодолимой, что вдумчивый инженер или опытный оператор станка не смог бы решить при создании прототипов или небольших производственных серий; G-Code — это простой язык. В высокопроизводительных или высокоточных цехах возникал другой набор проблем, когда опытный оператор станков с ЧПУ должен как вручную кодировать программы, так и запускать программное обеспечение CAM.
Интеграция CAD с другими компонентами среды CAD/CAM/CAE для управления жизненным циклом продукта (PLM) требует эффективного обмена данными CAD . Обычно необходимо было заставить оператора САПР экспортировать данные в один из распространенных форматов данных, таких как форматы IGES , STL или Parasolid , которые поддерживаются широким спектром программного обеспечения. Выходные данные программного обеспечения CAM обычно представляют собой простой текстовый файл G-кодов/M-кодов, иногда длиной в несколько тысяч команд, который затем передается на станок с помощью программы прямого числового управления (DNC) или в современных контроллерах с использованием обычное запоминающее устройство USB .
