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1、《模具工业》1997.No.11总2013模具CAD/CAM≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈CAD/CAM集成系统在模具制造中的应用南京航空航天大学(江苏南京210016)张丽艳廖文和周儒荣[摘要]介绍了国产化软件超人CAD/CAM集成系统,阐述了各种曲面造型方法和数控编程技术,列举了该系统在模具制造中的应用实例。关键词模具CAD/CAM几何造型数控编程1引言一的数据结构和数据库管理,造型与数控编CAD/CAM是当代最杰出的工程技术成程之间不需任何数据交换,避免了不同系统就之一,CAD/CAM的发展和应用水平是
2、一个之间因数据传递而产生的信息丢失。③统一国家科技现代化和工业现代化的一项重要标的图形支持软件。④界面管理工具化,具有良志。企业采用CAD/CAM技术,可以显著地提好的开放性,便于二次开发。⑤采用符合高生产效率,缩短生产周期,加速产品更新换STEP国际标准的非均匀有理B样条方法代,提高市场竞争能力。模具行业是CAD/(NURBS)作为系统的数学基础,可以统一表CAM最能发挥效益的行业之一。模具设计和示二次曲线曲面和自由曲线曲面,可以对曲加工中,经常有许多非常复杂的型面,对这些线曲面进行交互修改,尤其
3、是便于构造由不复杂型面,以往只能采用人工打磨修锉的方同阶次的曲线段组成的复杂曲线和由不同阶法来加工。这样,不仅工人的劳动强度大,而次曲线生成的具有各种构型规律的复杂曲且产品形状的准确性难以保证,加工出来的面,并易于同其他系统进行数据交换。⑥由于产品也无法精确测量和检验。因此,在模具行建立了裁剪曲面体系,使系统对复杂外形产业充分利用CAD/CAM技术,建立产品的三品的描述能力大大提高。维精确数字化模型,通过计算机自动编程,可超人CAD/CAM系统实现复杂型面模具的自动加工。超人CAD/CAM集成系统和
4、超人CNC系统是CAD/CAM文三曲数几图几参坐技术应用于制造业的典型实用系统,它可实件维面控何形何数标现产品的现场造型、编程、修改和加工。管线造编编显分设管理框型程辑示析置理2系统特点图1超人CAD/CAM系统组成超人CAD/CAM集成系统的核心是三维曲面造型和数控编程,系统的功能组成如图3曲面造型1所示。产品造型是数控加工的基础,超人CAD/该集成系统具有以下特点:①统一的用CAM集成系统提供了丰富的构造各类曲面的户界面,交互操作灵活方便,容易掌握。②统方法,主要有:——————————————
5、————(1)简单的球面、锥面、柱面、环面。尽管收稿日期:1997年3月6日这类曲面可以用解析式表达,但为了便于系©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.4《模具工业》1997.No.11总201统管理,减少系统代码量,这类曲面也统一用面是不改变曲面方程而只改变曲面的有效参NURBS精确表示,而用户的交互操作仍然是数区域形成的曲面。许多产品在两张曲面的只需输入几个特征量即可。交接处需要进行倒圆处理,称为曲面过渡,曲
6、(2)直纹面。直纹面是在两条母线之间进面过渡又分为等半径过渡和不等半径过渡。行线性插值产生的曲面。系统中所有的基线所谓等半径过渡是指过渡曲面的过渡半径处和母线都可以是直线、圆弧、自由曲线及由若处相等,不等半径过渡的过渡半径并不处处干条曲线构成的组合曲线。相等,而是按一定的规律变化。曲面延伸是对(3)列表面。列表面是由一条母线沿着给某一给定曲面,在某一边界上按曲面的原有定的驱动方向移动给定的距离产生的曲面,规律,延伸出去一定的距离。当希望曲面的数驱动方向可以是空间任一方向。控加工走刀轨迹略超出原曲面时
7、,就可利用(4)回转面。回转面是由一条母线绕着给曲面延伸功能将曲面延伸出去一定的距离,定的旋转轴转动给定的角度产生的曲面,旋然后再进行数控编程。曲面等距是将某一给转轴可以是空间任一方向。定曲面上的每一点沿该点的法矢方向偏置给(5)蒙皮曲面。蒙皮曲面可以分为单向蒙定的距离以产生新的曲面。曲面等距的一个皮曲面和双向蒙皮曲面。若给定曲面一个参典型应用是凸凹模设计。曲面的求交、裁剪、数方向上的若干条截面线形状,构造一张光过渡、延伸、等距功能大大加强了对复杂产品滑曲面,使之精确通过所有截面线,这种方法的描述能
8、力。称为单向蒙皮曲面。若分别给定曲面两个参数方向上的若干条截面线形状,构造一张光4数控编程滑曲面,使之精确通过两个方向的所有截面数控加工是CAD/CAM技术最能直接体线,这种方法称为双向蒙皮曲面。蒙皮曲面方现经济效益的一个环节,它是解决数控加工法是构造复杂型面的一种有效方法,因为工中的刀位轨迹生成问题。由于该集成系统具程中的许多自由曲面是通过某些截面线的形有统一的数据结构和数据库管理,所以只需状来约束的。交互指定待加工的表面,计算机便会自动实(6)扫掠曲面。扫掠曲面是
