模具cad-cam技术及其软件应用研究

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1、模具CAD/CAM技术及其软件应用研究

2、第1...1实现模具CAD/CAM技术的硬件条件和软件条件CAD/CAM系统硬件是组成模具以CAD/CAM系统的物质设备，包括计算机系统和加工设备，这是模具CAD/CAM系统的基本支持环境。计算机系统是模具CAD/CAM系统的核心，包括计算机及各种处理器系统、图形工作站、大容量的存储器二图形的输人和输出设备，以及各种接口等。在实施模具CAD/CAM过程中，所需软件条件和硬件条件一样重要。硬件是软件的工作平台，软件则是驱动硬件工作的系统核心，它对系统的总体功能起着决定性的作用。模具CAD/CAM所需软

3、件大体上可分为三类:系统软件、支撑软件和应用软件。系统软件包括负责全面管理计算资源的操作系统和用户接口管理软件;各种高级的编译系统;汇编系统诊断系统;各种专用工具软件等。它是整个软件系统的最核心的部分。目前流行的操作系统中MS—DOS,MS—应用系统可根据产品的性能要求进行方案设计，在设计方案得到认可以后，设计人员采用CAD建立产品模型，并对模型进行有限元分析、参数优化等工程分析，当方案模型得到认可后，进行产品结构设计，系统通过软件接口将产品结构数据传给CAPP模块进行加工路线和工序的编制，最后由数控自动编程和仿真系统生成刀具轨迹并仿真，

4、确定无误后再经NC后置处理模块生成数控机床加工程序从而完成产品设计到产品制造的整个过程。3典型CAD/CAM软件系统及自动编程的基本步骤Pro/ENGINEER是美国参数技术公司(PTC)首家推出的使用参数化特征造型技术的大型CAD/CAM/CAE集成软件，是一个全方位的三维产品开发软件，集成了零件设计、产品装配、模具开发、数控加工、造型设计、逆向工程等功能模块和专有模块于一体，可以实现面向制造设计、逆向工程、并行工程等先进的设计方式的模式。Pro/ENGINEER系统可自动产生NC程序，具有较强的(CAD)绘图功能，即可直接在系统上通过

5、绘制所加工零件图，然后再转化成NC零件加工程序，适用性相当广泛，具有铣削、车削及激光加工等多种数控加工程序制作功能。Pro/ENGINEER系统可自动产生NC程序的基本步骤:(1)几何造型。利用CAD模块的图形构造、编辑修改、曲面和实体特征，通过人机交互方法建立被加工零件几何模型，也可通过坐标测量仪或扫描仪测量被加工零件复杂的形体表面，经计算机整理后送CAD造型系统进行曲面造型。几何模型建立之后，以相应的图形数据文件进行存储，供后继的CAM编程处理调用。(2)加工工艺。分析分析零件的加工部位，确定工件的装夹位置，指定工件坐标系、选定刀具类

6、型及其几何参数，输人切削加工工艺参数等。目前，该项工作主要仍通过人机交互方式由编程员通过用户界面输人给计算机。(3)刀具轨迹生成。刀具轨迹的生成是面向屏幕上的图形方案设计交互进行的，用户可根据屏幕提示用光标选择相应的图形目标确定待加工的零件表面及限制边界:用光标或命令输人切削加工的对刀点:交互选择切人方式和走刀方式;然后软件系统将自动地从图形文件中提取听需的几何信息，进行分析判断，计算节点数据，自动生成走刀路线，并将其转换为刀具位置数据，存入指定的刀位文件。(4)刀位验证及刀具轨迹的编辑。对所生成的刀位文件进行加工过程仿真，检查验证走刀路

7、线是否正确合理.有否碰撞干涉或过切现象，可对已生成的刀具轨迹进行编辑修改、优化处理，以得到正确的走刀轨迹。若生成的刀具轨迹经验证产生严重干涉，或不能使用户满意，用户可修改工艺方案，重新进行刀具轨迹计算。(5)后置处理。后置处理的目的是形成数控加工文件。由于各种机床使用的数控系统不同，所用的数控加工程序的指令代码及格式也不尽相同，为此必须通过后置处理将刀位文件转换成某具体数控机床所需的数控加工程序。(6)数控程序的输出。生成的数控加工程序可使用打印机打印出数控加工程序单，也可将数控程序写在磁带或磁盘上，直接提供给有磁带或磁盘驱动器的机床控制

8、系统使用。对于有标准通用接口的机床控制系统，可以直接由计算机将加工程序送给机床控制系统进行数控加工。图2为Pro/ENGINEER自动编程的基本步骤。4CAD/CAM技术展望通过前面的理论和实例，我们了解到利用Pro/ENGINEER等CAD/CAM一体化软件建立的模具模型，在加工模块进行前置处理和后置处理后，生成的数控程序，能够用数控铣床加工出实际工件来。今天，随着全球化商品市场的形成，市场竞争更趋激烈。为使企业提高市场的响应和应变能力，缩短产品生产周期，CAD/CAM技术正从传统的面向零件的CAD/CAM集成阶段向面向产品并行设计、制

9、造协同工作环境方向发展。并行工程是并行的、集成的产品设计和开发过程，它要求产品开发人员在设计阶段就考虑产品整个生命周期的所有因素，要求产品设计一次成功。基于我国CAD/CAM技术的研究和应用与