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