CAD/CAPP/CAM在模具设计制造中的应用

1 前言

　　模具自身的特殊性决定了模具的设计与制造是一个不可分割的整体。由于模具的型腔多为复杂的曲面或曲线所构成，因而首先在设计、绘图、三维造型过程应用了CAD技术；在模具加工工艺规程的制订中应用CAPP软件；在模拟制造过程应用了CAM技术；加工过程应用了数控技术。近年CAD/CAPP/CAM商业软件日益普及，使得计算机不仅被用来进行模具的设计和数控程序的生成，而且还被用来模拟模具的成型和使用过程。因此，在模具设计与制造的过程中更多的应用计算机软件具有广阔的研究空间。

2 利用CAD软件进行模具三维造型设计

　　2.1 从二维设计向三维设计转变

　　从设计手段看，传统的模具设计主要采用二维设计，即首先将三维的制品零件通过投影生成若干个二维视图来表示，然后在此基础上再进行模具结构设计，画出模具的装配图及各个零件图。目前模具的设计手段正逐步从传统的二维设计向三维设计转变。

　　2.2 模具设计中应用了特征三维造型技术

　　根据使用要求及美学要求进行设计，在此同时要考虑材料性能、成型工艺、模具结构、成型设备、生产批量及生产成本等各方面的要求。基于特征的三维造型软件的应用，为设计师提供了强大的设计编辑平台。使用参数化特征造型技术，能很方便地生成产品的三维参数化模型。调整参数值即可实现设计模型快速修改，为后续的模具设计、分析、计算、调整打下良好的基础。

3 应用CAPP软件制订模具加工工艺规程

　　CAPP讨算机辅助工艺规划、口参怕韩喃朝圩没计(CAD-computer aided design)相接，下与计算机辅助制造(CAM-computer aidedmanufacturing)相连，是连接设计与辅助制造之间的桥梁，设计信息只能通过工艺设计才能生成制造信息，设计只能通过工艺设计才能与制造实现功能和信息的集成。计算机辅助工艺过程设计即CAPP设计，其作用是利用计算机来制订模具加工工艺过程，即把毛坯加工成模具图纸上所要求的零件的整个过程。其方法是通过向计算机输入被加工零件的几何信息(形状、尺寸、结构、表面粗糙度等)和工艺信息(材料、热处理、批量等)，由计算机自动输出零件的工艺路线和工序内容等工艺文件的过程。

4 CAM主要加工方法

　　4.1 粗加工

　　区域粗加工：主要用于加工型腔，选用二轴半加工，根据给定的轮廓和岛屿，可以生成分层的加工轨迹，也可以生成中间有多个岛的平面区域加工软迹。等高线粗加下:主要用于凸摸加工；扫描线粗加工；主要用于多曲面形成的凸模和凹模的加工，适合两轴半加工；摆线粗加工；适用于比较平缓曲而的凸模和凹摸的加工，适用两轴半加工；插铣式粗加工和导动线粗加工。

　　4.2 精加工

　　参数线精加工：下轴联动加工三维曲而;等高线精加工；陡峭陡峭曲曲面加工；扫描线精加工:用于选用顶点路种切削方式，可用于多曲而形成的凸模和凹模的加工；浅平面精加工；用于零件模型中平坦区域的加工；限制线精加工；用于截面线y或斜壁形的凸凹模的加工；导动线精加工；用于截面线或斜壁形的凹凸模的加工；轮廓线精加工三维偏置精加工和

　　4.3 补加工

　　补加工是根据结构的需要，对底部夹角等细微的部分进行补加工，等高线补加工;用于实休、曲而多部位的补加工，也可以用于凹模和凸模的加工；笔式清根加工；用于实体多部位的补加工，也可用于凹模和凸模的加工；区域式补加加工；用于实体多部位的补加工，也可以用凹模及深形和浅形的型胶夹角的补加工。

　　4.4铣槽加工

　　模具是一些比较特殊的零件，有很多的槽需要加工，这些槽大体可以分为直槽、环形摺2D和3D槽，它们需用到下列的加工方法。扫描式铣槽:用于实体多部位的补加工，也可以用于凹模和凸摸的加工，是用扫描线的方式牛成铁槽轨迹；曲线式铣槽；可适用于实体多部位的加工、也适用于凹模和凸模的加工，用于生成3D曲线式铣槽轨迹。

　　4.5知识加工

　　知识加工包括生成模板和应用模板。生成模板:用于记录用户已经成熟或定型的加工流程，在模板文件中记录加工流程的各个工步的加工参数；应用模板:用于记录用户己经成熟或定型的加工流程，在模板文件中记录加工流程的各个工步的加工参数。