CAM几何引擎简介
概述: Computer-Aided Manufacturing(计算机辅助制造)几何引擎,处理与制造过程相关的几何计算。简单来说,CAM几何引擎是一个能够生成、修改和优化几何数据,以指导制造过程的核心组件
功能:
- 几何建模:用于构建零件或产品的几何模型。这些几何模型通常是基于CAD系统中的设计文件(例如STL、STEP、IGES等格式),但在CAM中需要进一步转换为适合制造的格式
- 路径规划:负责生成刀具路径或轨迹,这对于数控机床(CNC)至关重要。根据零件的几何形状和材料,计算机会生成合理的切割路径。
- 优化与仿真:进行刀具路径的优化,如减少加工时间、提高加工质量,并进行加工过程的虚拟仿真,以预防潜在问题
核心技术:
- 曲线和曲面建模:处理曲线(如直线、圆弧、样条曲线等)和曲面(如Bézier曲面、NURBS曲面等)
- 几何转换:处理几何数据的转换
- 碰撞检测与干涉检查:在生成刀具路径时,需要检测刀具与工件、夹具之间是否发生碰撞,这要求几何引擎进行空间判断
- 离散化与插值:在数控加工中,路径通常是连续的,但机床无法直接理解连续的路径数据,因此需要将路径离散化成离散的切割点。
应用场景:
- 数控加工:生成控制CNC机床和刀具路径
- 3D打印
- 模具设计
- 装配与机器人路径规划:计算机器人移动最优路径
常见软件: Mastercam、Fusion 360、Siemens NX、SolidCAM
挑战与发展:
- 复杂性:处理越来越复杂的几何模型
- 计算效率:满足实时性要求,在有限时间内完成计算
- 集成与互操作性:能与其他CAD、CAE、PLM等系统无缝衔接,支持跨平台协同工作