在科學技術迅猛發(fā)展的今天，鑄造仍是最經濟而且便捷的金屬成型工藝。鑄造模具是實現(xiàn)這種工藝的硬件設施军援，直接關系到鑄件的外在品質。但是傳統(tǒng)的模具加工手段已遠遠不能滿足鑄造的需要，利用計算機技術提高模具的加工質量和加工效率已成為模具加工業(yè)的必由之路胸哥。CAD/CAM一體化技術涯竟，快速原型制造，并行工程空厌，遠程設計及制造等先進設計與制造手段庐船，完全變革了傳統(tǒng)制模方式，帶來了鑄造工裝生產的徹底性革命嘲更。

1 CAD/CAM一體化技術概述

計算機輔助設計(Computer Aided Design)與計算機輔助制造(Computer Aided Manufacturing)筐钟，簡稱CAD/CAM。狹義上講赋朦，它可以是計算機輔助某種類型模具的設計咳讲、計算、分析和繪圖线盔，以及數(shù)控加工自動編程的有機組成灸颜；廣義上講，它可以包括：成組技術(GT)柄童、CAD拇从、CAE、計算機輔助工藝過程設計(CAPP)免趋、計算機輔助檢測(CAT)赠恭、數(shù)控技術(NC、CNC蔬透、DNC)舒搬、柔性制造技術(FMS)、物料資源規(guī)劃(MRP)政辕、管理信息系統(tǒng)(MIS)、企業(yè)管理(MKT)吩猴、辦公室自動化(OA)淹遵、自動化工廠(FA)等多種計算機技術在模具生產過程中的綜合。圖1是模具CAD/CAM系統(tǒng)組成的方框圖负溪。

圖1 模具CAD/CAM系統(tǒng)組成

一個比較完善的CAD/CAM系統(tǒng)是由數(shù)值計算與處理透揣、交互繪圖與圖形輸入輸出、存儲和管理設計制造信息的工程數(shù)據庫(EDBMS)三大模塊組成川抡，其主要功能有：(1)造型功能辐真；(2)2D與3D圖形的相互轉換；(3)參數(shù)化設計崖堤；(4)三維幾何模型的顯示處理功能侍咱；(5)三維運動機構的分析和仿真功能；(6)物體質量特征計算功能；(7)有限元分析楔脯；(8)優(yōu)化功能撩轰；(9)強大的圖形處理功能；(10)先進的二次開發(fā)工具昧廷；(11)數(shù)控加工功能堪嫂；(12)數(shù)據處理與數(shù)據交換功能。

根據傳統(tǒng)做法姚熊，一個新產品的開發(fā)過程總是分為設計與制造兩大部分猖沈。模具生產也不例外，模具屬單件生產红最，設計和制造往往是一一對應的诲狐。模具制造過程基本上以切削加工為主，從模具下料筑卑、切削加工蒜猎、修整到裝配，是一個需要技術和技能的工藝過程陈售，單靠手工設計方法川麦，設計工作量大，周期長伦颠。隨著CAD的普及善歌，越來越多的機械產品直接進行三維立體設計，尤其是有著6次曲線侮杆、自由曲面吸哩、復雜曲面的產品，更是離不開CAD的幫助疮蹦；借助CAD技術诸迟，模具設計既可完成傳統(tǒng)手工設計中各個環(huán)節(jié)中的設計工作，并能自動繪制模具裝配圖和零件圖愕乎。模具CAM應用于模具型腔等復雜形狀自動加工的計算機輔助編程阵苇，隨著制造技術的發(fā)展，又逐步擴展到工藝準備和生產準備過程中的許多功能感论，例如：計算機輔助模具制造工藝的設計绅项，計算機輔助模具生產管理等各方面的應用”纫蓿總之快耿，模具CAD/CAM技術是在模具CAD和模具CAM分別發(fā)展的基礎上出現(xiàn)的，它是計算機技術的綜合應用芳绩，其主要特點就是設計與制造的緊密聯(lián)系掀亥，也就是設計制造一體化撞反。在這個系統(tǒng)中，產品的幾何模型是關于產品的最基本核心數(shù)據铺浇，并作為整個設計計算分析加工的原始依據痢畜，以真實三維圖形為基礎的CAD/CAM一體化應用系統(tǒng)，是今后模具生產加工的主要手段祷消。

2 我國CAD/CAM發(fā)展的差距

在我國轴及，模具行業(yè)已廣泛采用了CAD/CAM技術，在應用中取得了顯著效益约落。其中最大的技術進步無疑是三維CAD方面的深入應用塑渤。合力模具，一汽模具确铛、天汽模具饱舆、東風模具、福田濰坊模具等企業(yè)的的三維CAD普及率很高巨揪；其他骨干企業(yè)正在加快進行二維CAD到三維CAD的過渡稻蒂。但與國外發(fā)達國家相比，我國模具CAD/CAM技術水平尚低涂嫡，差距較大秒牙，主要表現(xiàn)在：

(1)CAD/CAM軟件開發(fā)進度和水平低。目前三維CAD/CAM軟件的核心技術仍掌握在歐美日等發(fā)達國家手中抬泛，中國的三維CAD/CAM市場幾乎被國外產品壟斷攻臀。每年中國制造企業(yè)采購三維CAD/CAM軟件的金額高達幾十億元。

(2)CAM的發(fā)展跟不上CAD纱昧。CAM軟件大多還處于試用階段刨啸。在應用CAM技術制造模具方面，由于缺乏先進適用的制造裝備识脆，制造工藝水平不高设联，加工精度與國外先進水平相比還有很大的差距。

(3)整體CAD/CAM應用水平低灼捂。目前仑荐，我國三維設計的應用尚處在開始階段，數(shù)控加工在模具制造中所占比例仍然較低纵东，與國外先進水平相比，還有相當大的差距啥寇。

(4)CAD/CAM缺乏知識的集成偎球。在目前的注射模設計行業(yè)，這些知識主要以經驗的形式由資深設計工程師所掌握辑甜，隨著他們的退休與流失必將造成企業(yè)核心技術的流失衰絮。在國外已廣泛應用知識型CAD/CAM系統(tǒng)驹播。

3 CAD/CAM技術在鑄造模具生產中的應用

使用CAD/CAM技術、利用先進的模具加工設備(加工中心增珠，仿形加工銑等)可以大大縮短加工周期谓虽，提高加工質量。

最初的模具CAD/CAM技術弓并，盡管使用計算機代替了大量繁重手工勞動笤簸，取得很大成績，但是從整個模具生產過程看远丸，卻沒有什么本質的變化沛愕。因為模具CAD仍然是從接受模具設計任務書開始，以繪制模具圖完成整個過程喜毅；而模具CAM從接受圖樣開始姑享，以完成模具制造告終。整個模具生產過程與傳統(tǒng)模具生產類似苇皂，設計與制造環(huán)節(jié)有著嚴格的分界罪褒，兩個環(huán)節(jié)之間傳遞信息的重要手段只有靠圖樣。

采用CAD/CAM一體化系統(tǒng)仰铃，圖樣的作用大大減弱婿着，模具設計從接受客戶方送達的產品圖紙開始，二維CAD模具結構設計和三維CAD零件幾何造型同步進行幸海，互有側重祟身，大大提高開發(fā)速度。三維造型在零件實體上做鑄件設計物独，確定各種工藝參數(shù)(加工余量袜硫、拔模斜度等)，定義分型面及型芯挡篓，檢驗是否干涉(砂芯之間婉陷、砂芯外模配合間隙等)，檢查壁厚情況官研，然后根據二維結構圖形生成型板和芯盒實體(加放收縮率秽澳、涂料厚度)，鑄件上任一部分修改后戏羽，與其相關的數(shù)據(如芯盒担神、模板等的設計)全部自動進行相應的修改。設計完成后以IGES格式送達摸具加工處進行計算機輔助制造處理(CAM)始花，生成加工指令入驮，在數(shù)控機床上加速生成型腔。

這是目前CAD/CAM技術的主要應用方式茴辈，有條件的還可從建立的三維鑄件實體抽取數(shù)據抚送，進行澆注凝固模擬乞审，根據模擬結果優(yōu)化工藝，修改設計帕卦，這樣大大縮短了模具制造周期鸠丸，既提高了模樣精度，又降低了模樣生產成本漫从。

另外赡脚，CAD/CAM技術的應用還包括系統(tǒng)軟、硬件的正確選型掠袒，企業(yè)應根據自身條件及不同的要求選購CAD/CAM軟硬件系統(tǒng)捷妥，本著先軟件后硬件的原則，才能有針對性地進行軟夹勾、硬件選擇摩潮，取得最大效益。

4 結束語

CAD/CAM一體化系統(tǒng)可以實現(xiàn)模具設計和制造各技術功能模塊之間韻信息傳輸和存儲这溅，并對各功能模塊進行管理和組織運行组民。它是以數(shù)據庫為統(tǒng)一接口，利用這個接口各工程應用系統(tǒng)包括CAD悲靴、CAE臭胜、CAM、CAPM癞尚，它們之間進行的數(shù)據通信耸三、轉換和交換，可以有效地輔助設計人員進行產品的構思浇揩、模型的構造(概念設計)以及工程分析和優(yōu)化仪壮，在計算機上對設計的產品性能進行模擬仿真，計算機輔助繪制工程圖樣和文檔編輯胳徽，輔助工藝人員和管理人員編制工藝規(guī)程积锅，制定生產計劃和作業(yè)調度計劃，控制機械(機床养盗、機器人)工作缚陷，并在加工過程中進行質量控制等。

雖然目前許多模具企業(yè)的CAD/CAM技術還不能直接傳送給與其相關的其它系統(tǒng)必痢，但隨著生產技術的發(fā)展拱矫，不同功能的CAD和CAM模塊的信息將能夠相互傳遞，最終把CAD/CAM功能融合為一體涤朴。

（百度文庫）

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