1 前言　　通常所說的CAD/CAM系統(tǒng)集成實(shí)際上是指設(shè)計(jì)與制造過程中的CAD、CAPP和CAM三個(gè)環(huán)節(jié)的軟件集成[1]。在CAD/CAPP/CAM集成過程中，CAPP是連接CAD與CAM的橋梁和紐帶。目前，許多著名的CAD/CAM商品軟件，如Pro/ENGINEER、I-deas、UG、 Euclid等在幾何造型、分析計(jì)算和數(shù)據(jù)管理等有很強(qiáng)的功能，也具備NC編程的功能，但是在CAPP方面，這些CAD/CAM軟件需要NC編程人員根據(jù) CAD圖形進(jìn)行繁瑣的人機(jī)交互操作，選擇零件的加工方法、加工對象、刀具參數(shù)、切削用量和確定加工順序等，才能形成零件加工的刀位文件，最后轉(zhuǎn)換成NC程序。因此，研究和實(shí)現(xiàn)CAD/CAPP/CAM的集成對于簡化人機(jī)交互操作具有十分重要的意義。
　　2  基于PDM的CAD/CAPP/CAM集成開發(fā)
　　CAD/CAPP/CAM集成，要求數(shù)控加工程序的生成是以CAPP的工藝設(shè)計(jì)結(jié)果和CAD的零件信息為依據(jù)，自動(dòng)生成具有標(biāo)準(zhǔn)格式的刀位文件（CutTIng Location）文件，然后經(jīng)過適當(dāng)?shù)暮笾锰幚?，將刀位文件轉(zhuǎn)換成NC加工程序，并且該NC加工程序應(yīng)該是針對不同的數(shù)控機(jī)床和不同的數(shù)控系統(tǒng)的 [2]。
　　2.1  CAD/CAPP/CAM集成開發(fā)的系統(tǒng)框架
　　本文通過對CAD系統(tǒng)設(shè)計(jì)出的零件，按照CAPP系統(tǒng)輸出的加工工藝路線（或工藝規(guī)程），經(jīng)過建立加工仿真模型，進(jìn)行刀位軌跡規(guī)劃，對刀位軌跡進(jìn)行加工仿真，最后通過后置處理，生成針對具體機(jī)床的數(shù)控加工代碼，并將輸出的結(jié)果存儲(chǔ)到PDM系統(tǒng)中。所以，可將本系統(tǒng)分為如圖1所示體系結(jié)構(gòu)中的幾個(gè)功能模塊。
　　將PDM系統(tǒng)作為存儲(chǔ)與傳遞信息的平臺(tái)。具體地講，在CAD特征建模模塊中，完成零件的設(shè)計(jì)工作，以關(guān)系表的形式將設(shè)計(jì)信息存儲(chǔ)到PDM系統(tǒng)中；在 CAPP模塊中，CAPP從PDM系統(tǒng)中提取零件的特征信息，采用派生法或創(chuàng)成法，完成零件的工藝設(shè)計(jì)，并將得到的工藝信息以關(guān)系表的形式存儲(chǔ)到PDM系統(tǒng)中；在CAM模塊中，從PDM系統(tǒng)中提取CAD、CAPP所提供的信息，通過Pro/NC的各種接口函數(shù)，將提取的工藝信息自動(dòng)輸入到Pro/NC的加工模塊中，在Pro/NC的 裝配模塊中建立加工設(shè)備模型、毛坯模型、夾具模型和刀具模型的基礎(chǔ)上，構(gòu)建虛擬加工環(huán)境，自動(dòng)完成加工過程仿真，檢查加工過程中的碰撞干涉，提出修改意 見。在加工過程仿真無誤之后，輸出刀位文件，同時(shí)在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中讀取每個(gè)工序的機(jī)床名稱，通過利用針對該機(jī)床的配置文件，將刀位文件轉(zhuǎn)換成適合該機(jī)床的NC代碼。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖
　　2.2  系統(tǒng)的功能集成
　　充分利用Pro/ENGINEER的Pro/NC數(shù)控加工模塊的功能，通過對其進(jìn)行二次開發(fā)，系統(tǒng)的功能集成如圖2所示。
　　2.3  系統(tǒng)的信息流程
　　本文的CAD/CAPP/CAM集成系統(tǒng)是以Pro/NC加工模塊為支撐軟件進(jìn)行開發(fā)，其系統(tǒng)的信息流程圖如圖3所示。

圖2 系統(tǒng)功能集成圖