家具CAD/CAM加工工藝過程及其特點

計算機輔助家具設(shè)計與制造（FCAD/CAM－FurnitureComputerAidedDesign/Manufacturing）

FCAD/CAM有廣義和狹義之分，廣義FCAD/CAM是指運用計算機輔助完成從家具原材料選配到制造出產(chǎn)品的全部制造活動，包括了直接制造活動和間接制造活動，涉及工藝準備、生產(chǎn)計劃、物料計劃、生產(chǎn)控制和質(zhì)量保證等多項內(nèi)容。狹義FCAD/CAM是計算機輔助數(shù)控加工，是將家具零部件加工的工藝路線和工序內(nèi)容等信息輸入計算機，計算機輸出刀具加工的運動軌跡（刀位文件）和數(shù)控程序，用以控制數(shù)控機床完成家具某一零部件的加工。FCAD/CAM已成為先進設(shè)計與制造技術(shù)的重要組成部分，也是提高家具設(shè)計與制造水平的重要舉措。

FCAD/CAM是現(xiàn)代設(shè)計制造技術(shù)發(fā)展最為活躍的領(lǐng)域，已直接影響產(chǎn)品更新、生產(chǎn)發(fā)展和競爭能力。進入21世紀，意味著一個大批量生產(chǎn)時代的結(jié)束，剛性流水線已逐漸成為過去。對于家具制造業(yè)面臨的是一種具有高度柔性的、擁有高技術(shù)和能對市場需求作出迅速反應(yīng)的設(shè)計與制造模式。這種新的制造模式的基礎(chǔ)就是FCAD/CAM，即計算機輔助家具設(shè)計和輔助家具制造技術(shù)。

面對家具市場激烈競爭，能否根據(jù)市場需求作出快速響應(yīng)和決策是一個企業(yè)能否贏得市場的關(guān)鍵。而這種能力的基礎(chǔ)取決于企業(yè)設(shè)計與制造的技術(shù)水平，以FCAD/CAM為基礎(chǔ)的設(shè)計與制造技術(shù)可以用最快的速度向市場推出全新的產(chǎn)品，從而在市場競爭中處于主動。

國內(nèi)家具企業(yè)雖取得了很大的進步，但整體的設(shè)計與制造水平和發(fā)達國家相比還存在相當距離，有些家具企業(yè)對FCAD/CAM沒有認識，筆者就實際應(yīng)用的情況為例說明狹義FCAD/CAM工藝過程和加工特點。

1、家具CAD/CAM的工藝過程

不同的產(chǎn)品有不同的加工工藝流程，其基本工藝流程由以下核心加工步驟組成：

1.1輸入文件

運用CAD建立實體模型，繪制刀具的走刀路徑，也可以文件形式輸入，但輸入文件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、格式相同或兼容。

1.2定義刀具資訊

定義刀具資訊（如刀具直徑、加工刀片數(shù)、刀具形狀等），選擇進刀、走刀、退刀方式等。

1.3設(shè)置加工參數(shù)

設(shè)置加工的參數(shù)（進刀速度、刀具轉(zhuǎn)速、切削速度、切削形式等）及機械或刀具的補償?shù)取?

1.4生成刀具軌跡

生成刀具加工軌跡，并對刀具加工軌跡進行即時動態(tài)虛擬，并記錄加工工藝卡。對有問題的程序返回重新進行修改。

1.5輸出NC碼

根據(jù)加工的CNC控制系統(tǒng)輸出NC碼。2100433B

1.加工工藝分析

該零件比較簡單，沒有尺寸精度和表面粗糙度的要求。學生可以采取三爪自定心卡盤夾緊左端，直接按照零件圖上的尺寸編寫右端輪廓的數(shù)控程序，確定好切削用量之后，擬定數(shù)控加工工藝卡。

2.生成加工軌跡

建立了加工模型后，學生即可利用CAXA數(shù)控車軟件提供的輪廓粗車、輪廓精車等功能，選擇合適的加工參數(shù)和刀具參數(shù)，生成加工軌跡。

3.生成G代碼

當加工軌跡生成后，學生按照當前機床類型的配置要求，把已經(jīng)生成的刀具軌跡自動轉(zhuǎn)化成合適的G代碼，即CNC數(shù)控加工程序。

4.G代碼傳輸和機床加工

生成G代碼之后，學生可通過計算機的標準接口與機床直接連通，將數(shù)控加工代碼傳輸?shù)綌?shù)控機床，就可進行在線DNC加工或單獨加工。

5.手動編寫程序

每一個加工任務(wù)完成后，教師都要要求學生手動編寫程序，并與CAXA數(shù)控車生成的程序相比較，分析兩者在工藝方案、加工路線、切削參數(shù)等方面優(yōu)劣，從而提高程序編制的效率。

《機械加工工藝過程尺寸鏈》系統(tǒng)介紹了機械加工工藝過程尺寸鏈的概念、術(shù)語、特點，直線加工尺寸鏈和平面加工尺寸鏈的極值解法和概率解法，平面加工尺寸鏈的全微分求解法；提出了加工尺寸鏈的概念和提法以及加工尺寸鏈在實際分析計算過程中的兩大基本尺寸鏈的概念；強調(diào)了在加工尺寸鏈中，二環(huán)尺寸鏈和并聯(lián)尺寸鏈的重要地位和決定性作用；以直線加工尺寸鏈的應(yīng)用為例，討論了加工尺寸鏈在制定機械加工工藝規(guī)程工作中遇到的三種基本情況及其分析計算基本思路和規(guī)律性；對遵守獨立性原則的形位公差參與加工尺寸鏈分析計算的情況．也進行了詳實的討論。