cadcam在模具中的應(yīng)用

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1、CAD/CAM在模具中的應(yīng)用09計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造專業(yè)孫正【內(nèi)容摘要】模具的發(fā)展正在從依靠手工加工技巧向依靠工業(yè)化裝置方向演變,這方面最現(xiàn)代化的技術(shù)是借助計(jì)算機(jī)在從設(shè)計(jì)到加工的全過(guò)程中合理地把圖形處理作為核心的CAD/CAM系統(tǒng)隨著模具制造由技能化逐步向科學(xué)化方向發(fā)展,原來(lái)依靠繪制圖形和主模型制造大型覆蓋件模具的傳統(tǒng)方法,也逐步由CAD/CAM系統(tǒng)以數(shù)字描述覆蓋件形狀并轉(zhuǎn)化為加工軌跡的方法所取代。運(yùn)用國(guó)內(nèi)與國(guó)外在模具方面所運(yùn)用的對(duì)比使的我們更加了解我們國(guó)內(nèi)對(duì)于cad/cam的運(yùn)用情況，CAD/CA

2、M的強(qiáng)大功能及優(yōu)點(diǎn)在模具中的不斷運(yùn)用促使了以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)控制加工過(guò)程更加精準(zhǔn),則又將模具制造科學(xué)化的水平推向一個(gè)新高度。cad/cam在模具中的發(fā)展前景，隨著人類(lèi)對(duì)科學(xué)技術(shù)的不斷研究與探索，讓我們對(duì)未來(lái)的科學(xué)發(fā)展充滿期待，展望明天！【關(guān)鍵詞】cad/cam模具特點(diǎn)國(guó)內(nèi)外發(fā)展前景一．對(duì)cad/cam的介紹及發(fā)展軌跡歷經(jīng)30多年的發(fā)展,人類(lèi)掌握的生產(chǎn)制造技術(shù)有了飛速的提升,CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用已成為衡量一個(gè)國(guó)家的科技現(xiàn)代化和工業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志。CAD是指計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。對(duì)于CAD的定義,國(guó)際信息處

3、理聯(lián)合會(huì)認(rèn)為：CAD是工程技術(shù)人員以計(jì)算機(jī)為工具，對(duì)產(chǎn)品和工程進(jìn)行設(shè)計(jì)、繪圖、分析和編寫(xiě)技術(shù)文檔等設(shè)計(jì)活動(dòng)的總稱。[1]CAD技術(shù)的發(fā)展和形成至今有50多年的歷史了，自20世紀(jì)50年代在美國(guó)誕生了第一臺(tái)計(jì)算機(jī)繪圖系統(tǒng)，開(kāi)始出現(xiàn)具有簡(jiǎn)單繪圖輸出功能的被動(dòng)式的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，即CAD技術(shù)。到目前，CAD的發(fā)展經(jīng)歷了四次技術(shù)革命。[1]第一次CAD技術(shù)革命──曲面造型系統(tǒng)，在60年代出現(xiàn)的三維CAD系統(tǒng)只是極為簡(jiǎn)單的線框式系統(tǒng)，它只能表達(dá)基本的幾何信息，不能有效表達(dá)幾何數(shù)據(jù)間的拓?fù)潢P(guān)系。進(jìn)入70年代，

4、只能采用多截面視圖、特征緯線的方式來(lái)近似表達(dá)所設(shè)計(jì)的自由曲面。隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，當(dāng)三維曲面造型系統(tǒng)出現(xiàn)時(shí)，標(biāo)志著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)從單純模仿工程圖紙的三視圖模式中解放出來(lái)，首次實(shí)現(xiàn)以計(jì)算機(jī)完整描述產(chǎn)品零件的主要信息的方式。促使了第一次CAD技術(shù)革命的發(fā)生.[1]第二次CAD技術(shù)革命──實(shí)體造型技術(shù)，從70年代末到80年代初，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的前進(jìn)，同時(shí)在CAD技術(shù)方面也進(jìn)行了許多開(kāi)拓，1979年世界上出現(xiàn)了第一個(gè)完全基于實(shí)體造型技術(shù)的大型CAD軟件──I-DEAS。由于實(shí)體造型技術(shù)能夠精確表達(dá)零件的全

5、部屬性，在理論上有助于CAD的模型表達(dá)，給設(shè)計(jì)帶來(lái)了驚人的方便性。它代表著未來(lái)CAD技術(shù)的發(fā)展方向。[1]第三次CAD技術(shù)革命─—參數(shù)化技術(shù)，在實(shí)體造型技術(shù)逐漸普及時(shí)，CAD技術(shù)的研究又有了重大進(jìn)展。在80年代中期，人們提出了參數(shù)化實(shí)體造型方法。進(jìn)入90年代，參數(shù)化技術(shù)變得比較成熟起來(lái)，充分體現(xiàn)出其在許多通用件、零部件設(shè)計(jì)上存在的簡(jiǎn)便易行的優(yōu)勢(shì)。[1]第四次CAD技術(shù)革命──變量化技術(shù)，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷成熟，使得現(xiàn)在的CAD技術(shù)和系統(tǒng)都具有良好的開(kāi)放性。圖形接口、圖形功能日趨標(biāo)準(zhǔn)化。在CAD系統(tǒng)

6、中，綜合應(yīng)用正文、圖形、圖像、語(yǔ)音等多媒體技術(shù)和人工智能、專家系統(tǒng)等技術(shù)大大提高了自動(dòng)化設(shè)計(jì)的程度，出現(xiàn)了智能CAD新學(xué)科。智能CAD把工程數(shù)據(jù)庫(kù)及其管理系統(tǒng)、知識(shí)庫(kù)及其專家系統(tǒng)、擬人化用戶接口管理系統(tǒng)集于一體。在CAD發(fā)展歷史中我們可以看到其技術(shù)一直處于不斷的發(fā)展與探索之中，促使了CAD技術(shù)的繁榮。[1]目前CAD技術(shù)仍在不斷發(fā)展，未來(lái)的CAD技術(shù)將為新產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供一個(gè)綜合性的環(huán)境支持系統(tǒng)，它能全面支持異地的，數(shù)字化的，采用不同的設(shè)計(jì)哲理與方法來(lái)設(shè)計(jì)工作。[2]CAD系統(tǒng)既可以按系統(tǒng)的功能分類(lèi)，也

7、可以按系統(tǒng)中使用的計(jì)算機(jī)的性能和類(lèi)型分類(lèi)。目前，CAD已在電子和電氣、科學(xué)研究、機(jī)械設(shè)計(jì)、軟件開(kāi)發(fā)、機(jī)器人、服裝業(yè)、出版業(yè)、工廠自動(dòng)化、土木建筑、地質(zhì)、計(jì)算機(jī)藝術(shù)等各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。[2]CAM是指計(jì)算機(jī)輔助制造。它是計(jì)算機(jī)應(yīng)用于生產(chǎn)設(shè)備管理控制和操作的系統(tǒng)，其核心是計(jì)算機(jī)數(shù)值控制(數(shù)控)。CAM作為整個(gè)集成系統(tǒng)的重要一級(jí)，向上與CAD實(shí)現(xiàn)無(wú)縫集成，向下智能、高效地為數(shù)控生產(chǎn)提供服務(wù)，這是CAM技術(shù)在今后發(fā)展的主要理論依據(jù)。[3]CAM技術(shù)從產(chǎn)生發(fā)展到現(xiàn)在，無(wú)論是在硬件平臺(tái)，還是在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上，C

8、AM在其功能和特點(diǎn)上都發(fā)生了較大的變化。從CAM的發(fā)展歷程看，CAM在其基本處理方式與目標(biāo)對(duì)象上主要可分為兩個(gè)主要發(fā)展階段：[3]第一階段的CAM：APT。20世紀(jì)60年代CAM以大型機(jī)為主，在專業(yè)系統(tǒng)上開(kāi)發(fā)的編程機(jī)及部分編程軟件如：FANOC、Semems編程機(jī)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為專機(jī)形式，基本的處理方式是以人工或計(jì)算機(jī)輔助式直接計(jì)算數(shù)控刀路為主，而編程目標(biāo)與對(duì)象也都是直接數(shù)控刀路的。因此其缺點(diǎn)是功能相對(duì)比較差，而且操作困難，只能專機(jī)專用。[3]第二階段的CAM：曲面CAM