cadcam集成系統(tǒng)在模具制造中的應(yīng)用

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1、《模具工業(yè)》1997.No.11總2013模具CAD/CAM≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈CAD/CAM集成系統(tǒng)在模具制造中的應(yīng)用南京航空航天大學(xué)(江蘇南京210016)張麗艷廖文和周儒榮[摘要]介紹了國產(chǎn)化軟件超人CAD/CAM集成系統(tǒng),闡述了各種曲面造型方法和數(shù)控編程技術(shù),列舉了該系統(tǒng)在模具制造中的應(yīng)用實(shí)例。關(guān)鍵詞模具CAD/CAM幾何造型數(shù)控編程1引言一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫管理,造型與數(shù)控編CAD/CAM是當(dāng)代最杰出的工程技術(shù)成程之間不需任何數(shù)據(jù)交換,避免了不同系統(tǒng)就之一,CAD/CAM的發(fā)展和應(yīng)用水平是

2、一個(gè)之間因數(shù)據(jù)傳遞而產(chǎn)生的信息丟失。③統(tǒng)一國家科技現(xiàn)代化和工業(yè)現(xiàn)代化的一項(xiàng)重要標(biāo)的圖形支持軟件。④界面管理工具化,具有良志。企業(yè)采用CAD/CAM技術(shù),可以顯著地提好的開放性,便于二次開發(fā)。⑤采用符合高生產(chǎn)效率,縮短生產(chǎn)周期,加速產(chǎn)品更新?lián)QSTEP國際標(biāo)準(zhǔn)的非均勻有理B樣條方法代,提高市場競爭能力。模具行業(yè)是CAD/(NURBS)作為系統(tǒng)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),可以統(tǒng)一表CAM最能發(fā)揮效益的行業(yè)之一。模具設(shè)計(jì)和示二次曲線曲面和自由曲線曲面,可以對(duì)曲加工中,經(jīng)常有許多非常復(fù)雜的型面,對(duì)這些線曲面進(jìn)行交互修改,尤其

3、是便于構(gòu)造由不復(fù)雜型面,以往只能采用人工打磨修銼的方同階次的曲線段組成的復(fù)雜曲線和由不同階法來加工。這樣,不僅工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大,而次曲線生成的具有各種構(gòu)型規(guī)律的復(fù)雜曲且產(chǎn)品形狀的準(zhǔn)確性難以保證,加工出來的面,并易于同其他系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。⑥由于產(chǎn)品也無法精確測量和檢驗(yàn)。因此,在模具行建立了裁剪曲面體系,使系統(tǒng)對(duì)復(fù)雜外形產(chǎn)業(yè)充分利用CAD/CAM技術(shù),建立產(chǎn)品的三品的描述能力大大提高。維精確數(shù)字化模型,通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程,可超人CAD/CAM系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜型面模具的自動(dòng)加工。超人CAD/CAM集成系統(tǒng)和

4、超人CNC系統(tǒng)是CAD/CAM文三曲數(shù)幾圖幾參坐技術(shù)應(yīng)用于制造業(yè)的典型實(shí)用系統(tǒng),它可實(shí)件維面控何形何數(shù)標(biāo)現(xiàn)產(chǎn)品的現(xiàn)場造型、編程、修改和加工。管線造編編顯分設(shè)管理框型程輯示析置理2系統(tǒng)特點(diǎn)圖1超人CAD/CAM系統(tǒng)組成超人CAD/CAM集成系統(tǒng)的核心是三維曲面造型和數(shù)控編程,系統(tǒng)的功能組成如圖3曲面造型1所示。產(chǎn)品造型是數(shù)控加工的基礎(chǔ),超人CAD/該集成系統(tǒng)具有以下特點(diǎn):①統(tǒng)一的用CAM集成系統(tǒng)提供了豐富的構(gòu)造各類曲面的戶界面,交互操作靈活方便,容易掌握。②統(tǒng)方法,主要有:——————————————

5、————(1)簡單的球面、錐面、柱面、環(huán)面。盡管收稿日期:1997年3月6日這類曲面可以用解析式表達(dá),但為了便于系?1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.4《模具工業(yè)》1997.No.11總201統(tǒng)管理,減少系統(tǒng)代碼量,這類曲面也統(tǒng)一用面是不改變曲面方程而只改變曲面的有效參NURBS精確表示,而用戶的交互操作仍然是數(shù)區(qū)域形成的曲面。許多產(chǎn)品在兩張曲面的只需輸入幾個(gè)特征量即可。交接處需要進(jìn)行倒圓處理,稱為曲面過渡,曲

6、(2)直紋面。直紋面是在兩條母線之間進(jìn)面過渡又分為等半徑過渡和不等半徑過渡。行線性插值產(chǎn)生的曲面。系統(tǒng)中所有的基線所謂等半徑過渡是指過渡曲面的過渡半徑處和母線都可以是直線、圓弧、自由曲線及由若處相等,不等半徑過渡的過渡半徑并不處處干條曲線構(gòu)成的組合曲線。相等,而是按一定的規(guī)律變化。曲面延伸是對(duì)(3)列表面。列表面是由一條母線沿著給某一給定曲面,在某一邊界上按曲面的原有定的驅(qū)動(dòng)方向移動(dòng)給定的距離產(chǎn)生的曲面,規(guī)律,延伸出去一定的距離。當(dāng)希望曲面的數(shù)驅(qū)動(dòng)方向可以是空間任一方向。控加工走刀軌跡略超出原曲面時(shí)

7、,就可利用(4)回轉(zhuǎn)面?；剞D(zhuǎn)面是由一條母線繞著給曲面延伸功能將曲面延伸出去一定的距離,定的旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)給定的角度產(chǎn)生的曲面,旋然后再進(jìn)行數(shù)控編程。曲面等距是將某一給轉(zhuǎn)軸可以是空間任一方向。定曲面上的每一點(diǎn)沿該點(diǎn)的法矢方向偏置給(5)蒙皮曲面。蒙皮曲面可以分為單向蒙定的距離以產(chǎn)生新的曲面。曲面等距的一個(gè)皮曲面和雙向蒙皮曲面。若給定曲面一個(gè)參典型應(yīng)用是凸凹模設(shè)計(jì)。曲面的求交、裁剪、數(shù)方向上的若干條截面線形狀,構(gòu)造一張光過渡、延伸、等距功能大大加強(qiáng)了對(duì)復(fù)雜產(chǎn)品滑曲面,使之精確通過所有截面線,這種方法的描述能

8、力。稱為單向蒙皮曲面。若分別給定曲面兩個(gè)參數(shù)方向上的若干條截面線形狀,構(gòu)造一張光4數(shù)控編程滑曲面,使之精確通過兩個(gè)方向的所有截面數(shù)控加工是CAD/CAM技術(shù)最能直接體線,這種方法稱為雙向蒙皮曲面。蒙皮曲面方現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的一個(gè)環(huán)節(jié),它是解決數(shù)控加工法是構(gòu)造復(fù)雜型面的一種有效方法,因?yàn)楣ぶ械牡段卉壽E生成問題。由于該集成系統(tǒng)具程中的許多自由曲面是通過某些截面線的形有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫管理,所以只需狀來約束的。交互指定待加工的表面,計(jì)算機(jī)便會(huì)自動(dòng)實(shí)(6)掃掠曲面。掃掠曲面是