模具CADCAM软件的应用与开发现状.doc

模具CAD/CAM软件的应用与开发现状 院系：机电工程学院 班级： 姓名： 学号：模具CAD/CAM软件的应用与开发现状 【摘要】 本文介绍了模具CAD/CAM技术发展概况和模具CAD/CAM软件特点及其优越性，分析了模具行业采用模具CAD/CAM技术的原因，阐述了模具CAD/CAM应用情况和开发现状。最后指出了我国模具CAD/CAM软件应用与开发中存在的主要不足。 关键词：模具；CAD/CAM；二次开发 模具CAD/CAM是在模具CAD和模具CAM分别发展的基础上发展起来的，它是计算机技术在模具生产中综合应用的一个新的飞跃。模具CAD/CAM是改造传统模具生产方式的关键技术，是1项高科技、高效益的系统工种。它以计算机软件的形式，为用户提供一种有效的辅助工具，使工种技术人员能借助于计算机对产品、模具结构、成形工艺、数控加工及成本等进行设计和优化。模具CAD/CAM技术的迅猛发展，软件，硬件水平的进一步完善，为模具工业提供了强有力的技术支持，为企业的产品设计，制造和生产水平的发展带来了质的飞跃，已经成为现代企业信息化，集成化、网络化的最优选择。 一、模具CAD/CAM发展概况 模具CAD/CAM的发展状况符二维平面图形设计，交互式图形设计、三维线框模型设计、三维实体造型设计、自由曲面造型设计、参数化设计、特征造型设计等发展过程。近年来又出现了许多先进技术，如变量化技术、虚拟产品建模技术等。随着互联网的普及，智能化（intelligent）、协同化（collaborative）、集成化（integrated）成为CAD技术新的发展特点，使CAD技术得以更广泛的应用，发展成为支持协同设计、异地设计和信息共享的网络CAD。 二、模具CAD/CAM的特点 一个稳定的、可以满足实际生产设计需要的模具CAD/CAM系统应该具备下列特点： (l)模具CAD/CAM系统必须具备描述物体几何形状的能力。模具设计中因为模具的工作部分(如拉深模、锻模和注射模的型腔)是根据产品零件的形状设计的，所以无论设计什么类型的模具，开始阶段必须提供产品零件的几何形状。这就要求模具CAD系统具备描述物体几何形状的能力，即几何造型的功能。否则，就无法输入关于产品零件的几何信息，设计程序便无法运行。另外，为了编制NC加工程序，计算刀具轨迹，也需要建立模具零件的几何模型。因此，几何造型是模具CAD/CAM中的一个重要问题。 (2)标准化是实现模具CAD的必要条件。模具设计一般不具有唯一性。对于同一产品零件，不同设计人员设计的模具不尽相同。为了便于实现模具CAD，减少数据的存储量，在建立模具CAD系统时首先要解决的问题便是标准化问题，包括设计准则的标准化、模具零件和模具结构的标准化。有了标准化的模具结构，在设计模具时可以选用典型的模具组合，调用标准模具零件，需要设计的只是少数工作零件。 (3)设计准则的处理是模具CAD中的一个重要问题。人工设计模具所依据的设计准则大部分是以数表和线图形式给出的。在编制设计程序时，必须对这些数表和线图进行恰当的处理，将其变为计算机能够处理的表达形式。程序化和公式化是处理数表或线图形式设计准则的基本方法。对于某些定性的设计准则，计算机程序无法采用，需要深入研究，总结出便于使用的定量的设计准则。有些经验准则难以程序化或公式化，这时就需要通过人机交互方式发挥经验的作用。三维UG造型MasterCam编制数控车铣加工程序 CNC加工 热处理加工 上下模热处理前的加工 CNC精加工 完成上模的精加工 装配交贷下模由CNC慢走丝、电火花加工 图1 CAM在模具加工中应用三、模具CAD/CAM的优越性 模具CAD/CAM的优越性赋予了它无限的生命力，使其得可以迅速发展和广泛应用。无论在提高生产率、改善质量方面，还是在降低成本、减轻劳动强度方面，CAD/CAM技术的优越性是传统的模具设计制造方法所不能比拟的。其优点主要表现在以下几方面： (1)CAD/CAM可以提高模具的质量。在计算机系统内存储了各有关专业的综合性的技术知识，为模具的设计和工艺的制定提供了科学的依据。计算机与设计人员交互作用，有利于发挥人机各自的特长，使模具设计和制造工艺更加合理化。系统采用的优化设计方法有助于某些工艺参数和模具结构的优化。 (2)CAD/CAM可以节省时间，提高生产率。设计计算和图样绘制的自动化大大缩短了设计时间。CAD与CAM的一体化可显著缩短从设计到制造的周期。例如，采用冲裁模CAD/CAM系统设计制造模具，比传统方法提高效率25倍。由于模具质量提高，可靠性增加，装修时间明显减少，模具的交货时间大大缩短。 (3)CAD/CAM技术将技术人员从繁冗的计算、绘图和NC编程工作中解放出来，使其可以从事更多的创造性劳动。 (4)随着塑性成形过程计算机模拟技术的提高，模具CAD/CAM/CAE1体化技术可以大大增加模具的可靠性，减少直至不需要试模修模过程，提高模具设计、制造的一次成功率。四、模具行业采用模具CAD/CAM技术的原因 传统的模具设计与制造方法不能适应工业产品迅速更新换代和提高质量的要求。因此国内外企业纷纷采用模具CAD/CAM技术。模具行业采用模具CAD/CAM技术的主要理由是： (1)利用几何造型技术获得的几何模型可供后续的设计分析和数控编程等方面使用。 (2)可以缩短新产品的试制周期，例如在汽车工业中，可缩短模具的设计制造周期。 (3)提高产品质量的需要，如汽车车身表面等形状，需要利用计算机准备数据和完成随后的制造工作。 (4)模具制造厂和用户对CAD/CAM的需要增加。例如，利用磁盘进行数据传送，用户要求模具制造单位能够交换信息和处理这些数据。 (5)模具加工设备的效率不断提高，需要计算机辅助处理数据，以提高设备利用率。 (6)在企业中建立联系各个部门的信息处理系统。 五、模具CAD/CAM技术在模具行业的应用现状 模具CAD/CAM技术发展很快，应用范围日益扩大。在冲模、锻模、挤压模、注射模和压铸模等方面都有比较成功的CAD/CAM系统。采用CAD/CAM技术是模具技术、生产革新化的措施，是模具技术发展的一个显著特点。 目前我国模具行业应用的模具CAD/CAM软件可以分为两大类：1是机械行业内通用的的CAD/CAM，2是专门针对模具行业开发的模具CAD/CAM系统，如：上海交大模具CAD国家工程中心开发的冷冲模CAD系统等。 但是对于国内一些大型模具企业，它们的CAD/CAM应用状况多停留在从国外购买先进的CAD/CAM系统和设备，但在其上进行的二次开发较少，资源利用率低;对于国内一些中小型模具企业，它们的CAD/CAM应用很少，有些仅停留在以计算机代替画板绘图。所以有必要改善国内模具企业的CAD/CAM应用状况，使它们真正做到快速、准确地对市场做出反应，并使制造的模具产品质量高、成本低，即达到敏捷制造的目的。 六、我国模具CAD/CAM软件应用与开发中存在的主要不足 近几年来，我国CAD/CAM系统的开发和应用取得了一些成绩，国内已初步形成了CAD/CAM商品化软件市场。尽管如此，我国CAD/CAM技术发展在设计水平、开发能力、开发规模、技术和产品质量上还无法与发达国家相比。在CAD/CAM软件应用与开发存在的不足主要有以下几点： (1)不少的企业对CAD的认识还仅仅停留在绘图阶段，缺乏设计方法和设计理论的指导，从而使CAD产生的效益尚未得到充分发挥。 (2)CAD/CAM软件应用人员层次不齐，不能让CAD软件得到的高效率应用。 (3)在引进模具CAD/CAM技术时存在着盲目性倾向，许多企业没有充分考虑各种CAD/CAM软件的特点，购买回来的CAD/CAM软件不能完全适用于本企业的产品设计与开发工作。 (4)引进的模具CAD/CAM系统的2次开发跟不上，致使引进软件的效率不能完全发挥。 (5)国内模具CAD/CAM技术水平还处于高技术集成和向产业化、商品化过渡的时期，自主开发的模具CAD/CAM系统商品化程度不够高，功能和稳定方面与国外先进软件还有很大差距。 七、结论 在模具CAD/CAM的应用方面，经过这几十年的发展，我国模具CAD/CAM的应用有了长足的发展，模具CAD/CAM技术已经被广泛应用于我国企业。在模具CAD/CAM系统开发方面，我国研制模具CAD/CAM软件的开发水平也逐渐接近国外先进水平。在模具CAD/CAM人才方面，在政府的大力支持下，高校和企业培养了一大批模具CAD/CAM软件开发及应用人才。 但总的来说，我国目前模具行业使用CAD/CAM技术还存在着许多弊端，模具CAD/CAM技术水平还处于高技术集成和向产业化商品化过渡的时期，自主开发的模具CAD/CAM软件的开发水平、商品化、市场化程度都不如发达国家。软件在可靠性和稳定性方面与国外工业发达国家的软件尚有一些差距。 但是我们不但要看清我们的劣势，也要看到我们的优势。与国外软件相比我们的优势是：了解本国市场，提供技术支持方便，价格便宜等。在政府的大力支持下，我国模具CAD/CAM产业要充分利用优势，更要立足国内，结合国情，面向国内经济建设的需要，开发出有自己特色，符合中国人习惯的CAD/CAM软件，走一条适合自己的合理发展道路。 参考文献 1杜志俊。现代模具技术综述J。1999 2靖永慧。浅析现代模具制造行业发展J。2001 3成基华，范玉青，袁国平，逄淑荣。CAD/CAM开发平台及其发展趋势J。2000 6王炽鸿。计算机辅助设计。北京：机械工业出版社，1998 7任志宇，施于庆。模具CAD/CAM技术的现状与发展趋势J。2001 8李志刚。模具计算机辅助设计。武汉：华中理工大学出版社