1 前言

　　模具自身的特殊性決定了模具的設(shè)計(jì)與制造是一個(gè)不可分割的整體。由于模具的型腔多為復(fù)雜的曲面或曲線所構(gòu)成，因而首先在設(shè)計(jì)、繪圖、三維造型過程應(yīng)用了CAD技術(shù)；在模具加工工藝規(guī)程的制訂中應(yīng)用CAPP軟件；在模擬制造過程應(yīng)用了CAM技術(shù)；加工過程應(yīng)用了數(shù)控技術(shù)。近年CAD/CAPP/CAM商業(yè)軟件日益普及，使得計(jì)算機(jī)不僅被用來進(jìn)行模具的設(shè)計(jì)和數(shù)控程序的生成，而且還被用來模擬模具的成型和使用過程。因此，在模具設(shè)計(jì)與制造的過程中更多的應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件具有廣闊的研究空間。

2 利用CAD軟件進(jìn)行模具三維造型設(shè)計(jì)

　　2.1 從二維設(shè)計(jì)向三維設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變

　　從設(shè)計(jì)手段看，傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)主要采用二維設(shè)計(jì)，即首先將三維的制品零件通過投影生成若干個(gè)二維視圖來表示，然后在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，畫出模具的裝配圖及各個(gè)零件圖。目前模具的設(shè)計(jì)手段正逐步從傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)向三維設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變。

　　2.2 模具設(shè)計(jì)中應(yīng)用了特征三維造型技術(shù)

　　根據(jù)使用要求及美學(xué)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，在此同時(shí)要考慮材料性能、成型工藝、模具結(jié)構(gòu)、成型設(shè)備、生產(chǎn)批量及生產(chǎn)成本等各方面的要求。基于特征的三維造型軟件的應(yīng)用，為設(shè)計(jì)師提供了強(qiáng)大的設(shè)計(jì)編輯平臺(tái)。使用參數(shù)化特征造型技術(shù)，能很方便地生成產(chǎn)品的三維參數(shù)化模型。調(diào)整參數(shù)值即可實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)模型快速修改，為后續(xù)的模具設(shè)計(jì)、分析、計(jì)算、調(diào)整打下良好的基礎(chǔ)。

3 應(yīng)用CAPP軟件制訂模具加工工藝規(guī)程

　　CAPP討算機(jī)輔助工藝規(guī)劃、口參怕韓喃朝圩沒計(jì)(CAD-computer aided design)相接，下與計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM-computer aidedmanufacturing)相連，是連接設(shè)計(jì)與輔助制造之間的橋梁，設(shè)計(jì)信息只能通過工藝設(shè)計(jì)才能生成制造信息，設(shè)計(jì)只能通過工藝設(shè)計(jì)才能與制造實(shí)現(xiàn)功能和信息的集成。計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)即CAPP設(shè)計(jì)，其作用是利用計(jì)算機(jī)來制訂模具加工工藝過程，即把毛坯加工成模具圖紙上所要求的零件的整個(gè)過程。其方法是通過向計(jì)算機(jī)輸入被加工零件的幾何信息(形狀、尺寸、結(jié)構(gòu)、表面粗糙度等)和工藝信息(材料、熱處理、批量等)，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)輸出零件的工藝路線和工序內(nèi)容等工藝文件的過程。

4 CAM主要加工方法

　　4.1 粗加工

　　區(qū)域粗加工：主要用于加工型腔，選用二軸半加工，根據(jù)給定的輪廓和島嶼，可以生成分層的加工軌跡，也可以生成中間有多個(gè)島的平面區(qū)域加工軟跡。等高線粗加下:主要用于凸摸加工；掃描線粗加工；主要用于多曲面形成的凸模和凹模的加工，適合兩軸半加工；擺線粗加工；適用于比較平緩曲而的凸模和凹摸的加工，適用兩軸半加工；插銑式粗加工和導(dǎo)動(dòng)線粗加工。

　　4.2 精加工

　　參數(shù)線精加工：下軸聯(lián)動(dòng)加工三維曲而；等高線精加工；陡峭陡峭曲曲面加工；掃描線精加工:用于選用頂點(diǎn)路種切削方式，可用于多曲而形成的凸模和凹模的加工；淺平面精加工；用于零件模型中平坦區(qū)域的加工；限制線精加工；用于截面線y或斜壁形的凸凹模的加工；導(dǎo)動(dòng)線精加工；用于截面線或斜壁形的凹凸模的加工。

　　4.3 補(bǔ)加工

　　補(bǔ)加工是根據(jù)結(jié)構(gòu)的需要，對(duì)底部夾角等細(xì)微的部分進(jìn)行補(bǔ)加工，等高線補(bǔ)加工；用于實(shí)休、曲而多部位的補(bǔ)加工，也可以用于凹模和凸模的加工；筆式清根加工；用于實(shí)體多部位的補(bǔ)加工，也可用于凹模和凸模的加工；區(qū)域式補(bǔ)加加工；用于實(shí)體多部位的補(bǔ)加工，也可以用凹模及深形和淺形的型膠夾角的補(bǔ)加工。

　　4.4銑槽加工

　　模具是一些比較特殊的零件，有很多的槽需要加工，這些槽大體可以分為直槽、環(huán)形摺2D和3D槽，它們需用到下列的加工方法。掃描式銑槽:用于實(shí)體多部位的補(bǔ)加工，也可以用于凹模和凸摸的加工，是用掃描線的方式牛成鐵槽軌跡；曲線式銑槽；可適用于實(shí)體多部位的加工、也適用于凹模和凸模的加工，用于生成3D曲線式銑槽軌跡。

　　4.5知識(shí)加工

　　知識(shí)加工包括生成模板和應(yīng)用模板。生成模板:用于記錄用戶已經(jīng)成熟或定型的加工流程，在模板文件中記錄加工流程的各個(gè)工步的加工參數(shù)；應(yīng)用模板:用于記錄用戶己經(jīng)成熟或定型的加工流程，在模板文件中記錄加工流程的各個(gè)工步的加工參數(shù)。

5 CAM應(yīng)用流程

　　CAM(Computer Aided Manufacturing，計(jì)算機(jī)鋪助制造):利用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)備管理控制和操作的過程。它輸入信息是零作的工藝路錢和工序內(nèi)容，輸出潔息是刀具加工時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡(刀位文件〕和數(shù)控程序。

6 CAM在模具設(shè)計(jì)制造中技術(shù)路線的選擇

　　6.1用二維替代三維

　　大多數(shù)機(jī)床在三維曲而或?qū)嶓w的加工中使用直線插補(bǔ)方式，它沒有直接生成的二維軌跡的精度，也沒有生成二維軌的速度快、所以CAM加工的基本原則是能用三維維軌跡完成的。盡量不用三維軌跡。由此看出，會(huì)有很多在設(shè)計(jì)中做三維造型的產(chǎn)品，在加工中只需要一些二維輪廓。比如用二維設(shè)汁造型完成的三維實(shí)體。

　如果采用加工造型，完全可以全部采用二維加工軌跡。

　　6.2 使用特殊工藝的造型

　　用于三軸加工的造型，由于需要考慮加加工工藝，其造型形狀有時(shí)也和設(shè)計(jì)造型遇然不同。如果造型時(shí)考慮工藝及造型效牟和軌跡生成效率，只需要作二維輪廓及一張?jiān)记妗＜纯赏耆珴M足加工對(duì)造型需求對(duì)上述曲面做參數(shù)線加工后生成的軌跡將不會(huì)在被加工后的表面邊緣留上折點(diǎn)及進(jìn)出刀痕跡。

　6.3使用混合模型

　　混合模型在加工造型中用的很多。它可以是實(shí)體、曲面、二維線框的任意混合便用在設(shè)汁造刑上的混合模型一般是實(shí)休和曲面的混合。很少用到線框曲面的混合在加工造型中，這種混合應(yīng)用的主要目地也是為了簡化摸型，提高效率。

6.4 化整為零

　　在PC機(jī)上進(jìn)行三維實(shí)體設(shè)計(jì)，當(dāng)零件的復(fù)雜程度加大時(shí)，運(yùn)行效率會(huì)很低。對(duì)丁CAM來說，同樣會(huì)遇到這種問題，較好的解決方法就是化整為零。CAM不同于CAD，復(fù)雜零件如果拆開設(shè)計(jì)會(huì)有很多麻煩，CAM則足完全可以的，很多企業(yè)的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)證明，將一個(gè)零件分成很多局部進(jìn)行CAM造塑及加工是可行的即完成了設(shè)計(jì)任務(wù)，又使軟件運(yùn)行速度成級(jí)數(shù)速率提高。

7 結(jié)束語

　　模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)工業(yè)，在汽車、電子、儀表、航空和家電等產(chǎn)品中，依靠模具成形的零部件占到(60-80)％，模具的設(shè)計(jì)與制造水準(zhǔn)直接影響產(chǎn)品的品質(zhì)和生產(chǎn)效率。在模具設(shè)計(jì)與輔助制造過程中應(yīng)用CAD、CAM、CAPP軟件，縮短了模具設(shè)計(jì)制造的周期，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，為模具的數(shù)控加工做好了技術(shù)準(zhǔn)備。