1 前言

　　模具自身的特殊性決定了模具的設(shè)計與制造是一個不可分割的整體。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、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，使得計算機不僅被用來進行模具的設(shè)計和數(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)計與制造的過程中更多的應(yīng)用計算機軟件具有廣闊的研究空間。

2 利用CAD軟件進行模具三維造型設(shè)計

　　2.1 從二維設(shè)計向三維設(shè)計轉(zhuǎn)變

　　從設(shè)計手段看，傳統(tǒng)的模具設(shè)計主要采用二維設(shè)計，即首先將三維的制品零件通過投影生成若干個二維視圖來表示，然后在此基礎(chǔ)上再進行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計，畫出模具的裝配圖及各個零件圖。目前模具的設(shè)計手段正逐步從傳統(tǒng)的二維設(shè)計向三維設(shè)計轉(zhuǎn)變。

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

　　根據(jù)使用要求及美學要求進行設(shè)計，在此同時要考慮材料性能、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?；谔卣鞯娜S造型軟件的應(yīng)用，為設(shè)計師提供了強大的設(shè)計編輯平臺。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)值即可實現(xiàn)設(shè)計模型快速修改，為后續(xù)的模具設(shè)計、分析、計算、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討算機輔助工藝規(guī)劃、口參怕韓喃朝圩沒計(CAD-computer aided design)相接，下與計算機輔助制造(CAM-computer aidedmanufacturing)相連，是連接設(shè)計與輔助制造之間的橋梁，設(shè)計信息只能通過工藝設(shè)計才能生成制造信息，設(shè)計只能通過工藝設(shè)計才能與制造實現(xiàn)功能和信息的集成。計算機輔助工藝過程設(shè)計即CAPP設(shè)計，其作用是利用計算機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過程。其方法是通過向計算機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)，由計算機自動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；插銑式粗加工和導動線粗加工。

　　4.2 精加工

　　參數(shù)線精加工：下軸聯(lián)動加工三維曲而；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；導動線精加工；用于截面線或斜壁形的凹凸模的加工。

　　4.3 補加工

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

　　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:用于實體多部位的補加工，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知識加工

　　知識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工步的加工參數(shù)。

5 CAM應(yīng)用流程

　　CAM(Computer Aided Manufacturing，計算機鋪助制造):利用計算機來進行生產(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的運動軌跡(刀位文件〕和數(shù)控程序。

6 CAM在模具設(shè)計制造中技術(shù)路線的選擇

　　6.1用二維替代三維

　　大多數(shù)機床在三維曲而或?qū)嶓w的加工中使用直線插補方式，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，會有很多在設(shè)計中做三維造型的產(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，其造型形狀有時也和設(shè)計造型遇然不同。如果造型時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原始曲面。即可完全滿足加工對造型需求對上述曲面做參數(shù)線加工后生成的軌跡將不會在被加工后的表面邊緣留上折點及進出刀痕跡。

　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機上進行三維實體設(shè)計，當零件的復(fù)雜程度加大時，運行效率會很低。對丁CAM來說，同樣會遇到這種問題，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)計會有很多麻煩，CAM則足完全可以的，很多企業(yè)的應(yīng)用經(jīng)驗證明，將一個零件分成很多局部進行CAM造塑及加工是可行的即完成了設(shè)計任務(wù)，又使軟件運行速度成級數(shù)速率提高。

7 結(jié)束語

　　模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的重要基礎(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)計與制造水準直接影響產(chǎn)品的品質(zhì)和生產(chǎn)效率。在模具設(shè)計與輔助制造過程中應(yīng)用CAD、CAM、CAPP軟件，縮短了模具設(shè)計制造的周期，降低了勞動強度，為模具的數(shù)控加工做好了技術(shù)準備。