虚拟制造环境下的CAM集成技术研究

　　21世纪的市场将迈向全球化，企业经营环境持续变化且不可预测，产品需求更加个性化。因此，未来的市场竞争对企业提出了更高的要求。敏捷制造正是适应这种形式、面向21世纪的新型生产模式。虚拟制造是实现敏捷制造的一种手段和方法，它以现代的计算机网络技术、信息技术为基础，综合运用了仿真、建模、虚拟现实等技术，在计算机上对设计、制造等生产全过程和制造环境统一建模，实现从产品概念设计到最终实现的全过程模拟和仿真。CIMS是敏捷制造的运行基础。CAD/CAPP/CAM/MPS(加工过程仿真)集成技术作为CIMS和虚拟制造的关键技术，是实施敏捷制造的基础。因此，开展对CAD/CAPP/CAM/MPS单元技术研究对未来敏捷制造的全面实施有着非常重要的意义。

　　CAD、CAM技术已逐渐步入了成熟和商品化，计算机仿真技术也越来越多的运用在制造业中。而CAPP由于自身的多元复杂性，一直未能紧跟上CAD和CAM的发展步伐，因此它也制约着CAD/CAPP/CAM/MPS集成技术的发展。

　　现有的许多CAD/CAPP/CAM集成系统自动生成NC代码时，依靠将加工零件分为最基本的加工单元——特征，对每一种加工特征的每一加工工步设计固定的NC程序库，根据CAPP的加工工步排序结果、刀具选择、切削参数选择，生成对特定零件进行加工的NC程序。这种方法的优势在于集成方法简单，但它的NC程序库是针对特定的数控系统，因此灵活性差，不具有柔性。另外，它不能与加工过程仿真有效集成。不符合未来制造系统高度柔性化和集成化的发展趋势。

　　Pro/E作为新一代的自动化设计软件被工业界广泛运用，它将设计与加工过程及NC代码生成集成在统一平台下，有着较强的设计功能和加工功能，但由于缺乏与CAPP的信息集成，使CAD/CAPP/CAM/MPS的信息集成出现断流。CAPP产生的大量的加工信息无法被CAM所使用。而且，现有的CAD/CAM软件的加工仿真功能过于简单，而许多专用的仿真软件与这些CAD/CAM软件没有成熟的接口，不能满足虚拟制造的需求。