浅谈模具加工制造及CAD CAM的应用论文1.doc

《浅谈模具加工制造及CAD CAM的应用论文1.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浅谈模具加工制造及CAD CAM的应用论文1.doc（30页珍藏版）》请在沃文网上搜索。

1、 摘 要现代模具加工之中高速加工运用广泛，本文在介绍高速加工的基本概念的基础上，分析了高速加工技术在模具制造中的应用前景。总结了面向高速加工的数控编程基本原则和高速加工技术对数控编程系统的要求。介绍了现有数控编程软件中采用的面向高速加工的工艺措施。在当前模具加工方法的前提下简要介绍国内外主流CAD/CAM软件；分析我国在应用CAD/CAM技术所取的成果以及CAD/CAM技术与传统加工方法比较具有的先进性；模具CAD/CAM技术向集成化、智能化、并行化、网络化、标准化发展的趋势；开发CAD/CAM软件的目的是应用CAD/CAM技术，提高企业的设计和制造水平，企业应根据自身条件和发展要求选择合适的

2、CAD/CAM软件，以国际市场为导向，结合国情，确定正确的企业发展思路。关键词：模具 CAD/CAM 技术现状 发展趋势AbstractAmong the modern mold extensive use of high speed machining, this paper introduces the basic concepts of high speed machining, based on the analysis of high-speed machining in mold making applications. Summarizes the NC programming

3、for high-speed processing of the basic principles and high-speed process technology to the requirements of NC programming system. Describes the current NC programming software used for high-speed processing technology measures.Mold processing methods in the current brief and abroad under the premise

4、 of the mainstream CAD / CAM software; analysis of China in the application of CAD / CAM technology to take the results and CAD / CAM technology compared with traditional processing methods have advanced; die CAD / CAM technology to the integrated, intelligent, parallel, network, standardization tre

5、nds; Development CAD / CAM software, the purpose is to apply CAD / CAM technology to improve the level of design and manufacturing enterprises, enterprises should develop according to its own conditions and asked to select the appropriate The CAD / CAM software to the international market-oriented,

6、with conditions, to determine the correct business development ideas.Keywords: Mold CAD/CAM Technology Status Trends目 录1.前言11.1高速加工技术11.1.1高速加工优点11.1.2高速模具加工技术优点21.2模具CAD/CAM技术22模具制造概要32.1模具设计步骤32.2模具加工的基本特点42.3模具表面处理技术42.3.1模具的真空热处理技术52.3.2模具的表面处理技术62.4模具精加工解决方案62.4.1模具精加工的过程控制62.4.2零件热处理72.4.3 零件的

7、磨削加工72.4.4 电加工控制82.4.5 表面处理及组配83 模具CAD/CAM软件及其加工方法的先进性93.1 CAD/CAM软件产品介绍93.2 CAD/CAM加工方法的先进性113.3模具行业采用模具CAD/CAM技术的原因123.4模具CAD/CAM技术在模典行业的应用现状134 模具CAD/CAM技术及发展趋势144.1铸造模CAD/ CAM技术144.2锻模CAD /CAM技术144.3级进模CAD/ CAM技术154.4汽车覆盖件模CAD/ CAM技术164.6塑料注射模CAD/ CAM技术164.7模具CAD/ CAM的发展趋势174.7.1计算机集成制造（ CIM）174

8、.7.2 智能化 CAD/CAM系统174.7.3 并行工程184.7.4 分布式网络化184.7.5模具CAD/CAM软件自主开发和二次开发195 CAD/CAM在模具加工中的应用19 6 CAD系统开发的关键技术196.1面向对象设计技术246.2模块组件设计思想246.3参数化设计技术256.4 ODBC数据库访问技术266.5“橡皮筋”技术266.6选择集技术266.7 CAD系统功能的实现及应用267结束语29致谢29参考文献30 1.前言1.1高速加工技术世纪年代，德国科学家Salomon 通过对不同材料进行切削试验，发现了一个有趣的现象：随着切削速度的增加，切削温度随之增加，单位

9、切削力也随之增加，而当削速度增加到一定临界值时，如再增加，切削温度和切削力反而急剧下降。由此，提出了高速加工的概念，所谓高速加工就是指切削速度高于临界速度的切削加工。对不同的切削材料和不同的切削方式来说，高速切削定义的切削速度的范围也不同，对于铣削铝、镁合金，切削速度大于可称为高速加工，而对于加工铸铁或钢，切削速度大于就可以称为高速加工了。随着技术的发展，高速加工的概念也在不断变化，一般而言，高速铣削除了具有高的切削速度和主轴转速外，还应具有高的进给速度。如一般精铣加工可达到快速进给可达到。1.1.1高速加工优点与常规切削加工相比，高速加工有如下一些优点：由于采用高的切削速度和高的进给速度，高

10、速加工能在单位时间内切除更多的金属材料，因而切削效率高；在高速加工的时候，可以采用较少的步距，达到提高零件表面质量的目的，采用高速加工技术，可以使得零件表面达到磨削的效果；由于高速加工时切削力大大降低、大部分切削热被切屑带走，因而工件的变形大大减少；高的切削速度意味着高的主轴转速，机床运转激励的振动频率能大大高于工艺系统的固有频率，因而使机床和工艺系统的振动小，工作平稳，这也有利于提高被加工零件的精度和表面质量；由于高速加工时，切削温度较低，单位切削力较小，因而刀具的耐用度能得到提高。由于这些优点，所以高速加工首先在航空航天制造领域得到应用。高速加工给航空航天带来的影响有：传统非常难以加工薄壁

11、零件、柔性材料零件的加工，可以利用高速加工的切削力小、切削温度低的优点，利用高速加工技术进行加工；高速加工的切削力小、切削效率高，可以采用长径比很大的刀具进行加工，因而传统的必须设计为组合件的一些零件可以设计为整体件了。如蜂窝零件、飞机的整体框梁等。由于当时高速加工属于尖端的加工技术，并且主要应用于航空航天等国防制造领域，因而发达国家对高速加工机床的出口实行管制政策。随着技术的进步，高速加工技术不断成熟，高速加工机床的成本也不断下降，使得高速加工技术已具有向民用制造业转移的可能性，高速加工技术在模具制造行业有广阔的应用前景。1.1.2高速模具加工技术优点根据高速加工技术的特点，高速加工技术应用

12、于模具制造业中主要有如下一些优点：减少加工工序，粗加工后，直接精加工，不需要半精加工；表面质量提高，减少或不需要打磨；精度提高，减少试模工作量；可以使用小刀具加工模具细节，减少电极制作和电加工工序；可以在高精度、大进给的方式完成淬火钢的精加工，且达到很高的模具表面质量，因而可以减少传统加工因精加工后再淬火引起模具变形。高速加工技术主要涉及机床、刀具、和高速加工数控编程个方面。目前，高速加工机床和刀具技术已取得了相当进展，为高速加工技术得广泛应用奠定了基础。1.2模具CAD/CAM技术计算机辅助设计（ Computer Aided Design）与计算机辅助制造（ Computer Aided

13、Manufacturing）简称CAD/CAM，是指以计算机作为主要技术手段，帮助人们处理各种信息，进行产品设计与制造。模具CAD/CAM技术是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，是改造传统模具生产方式的关键技术，是一项高科技、高效益的系统工种。企业要把握住时代潮流和行业新动态，抓机遇、结国情，积极开展CAD/CAM技术的研究和推广工作，增强企业竞争能力，加强企业现代化进程。模具CAD/CAM是改造传统模具生产方式的关键技术，是一项高科技、高效益的系统工程。它以计算机软件的形式，为企业提供一种

14、有效的辅助工具，使工程技术人员借助于计算机对产品性能、模具结构、成形工艺、数控加工及生产管理进行设计和优化。模具CAD /CAM技术能显著缩短模具设计与制造周期、降低生产成本和提高产品质量已成为模具界的共识。2模具制造概要2.1模具设计步骤第一步工作：对所设计模具之产品进行可行性分析，以电脑机箱为例，首先将各组件产品图纸利用设计软件进行组立分析，即我们工作中所说的套图，确保在模具设计之前各产品图纸的正确性，另一方面可以熟悉各组件在整个机箱中的重要性，以确定重点尺寸，这样在模具设计中很有好处的，具体的套图方法这里就不做详细的介绍了。第二步：在产品分析之后所要进行的工作，对产品进行分析采用什么样的

15、模具结构，并对产品进行排工序，确定各工序冲工内容，并利用设计软件进行产品展开，在产品展开时一般从后续工程向前展开，例如一产品需要量五个工序，冲压完成则在产品展开时从产品图纸开始到四工程、三工程、二工程、一工程，并展开一个图形后复制一份再进行前一工程的展开工作，即完成了五工程的产品展开工作，然后进行细致的工作，注意，这一步很重要，同时需特别细心，这一步完成的好的话，在绘制模具图中将节省很多时间，对每一工程所冲压的内容确定好后，包括在成型模中，产品材料厚度的内外线保留，以确定凸凹模尺寸时使用，对于产品展开的方法在这里不再说明，将在产品展开方法中具体介绍。 第三步：备料，依产品展开图进行备料，在图纸

16、中确定模板尺寸，包括各固定板、卸料板、凸凹模、镶件等，注意直接在产品展开图中进行备料，这样对画模具图是有很大好处的，我所见到有很多模具设计人员直接对产品展开图进行手工计算来备料，这种方法效率太低，直接在图纸上画出模板规格尺寸，以组立图的形式表述，一方面可以完成备料，另一方面在模具各配件的工作中省去很多工作，因为在绘制各组件的工作中只需在备料图纸中加入定位、销钉、导柱、螺丝孔即可。 第四步：在备料完成后即可全面进入模具图的绘制，在备料图纸中再制一份出来，进行各组件的绘制，如加入螺丝孔，导柱孔，定位孔等孔位，并且在冲孔模中各种孔需线切割的穿丝孔，在成型模中，上下模的成型间隙，一定不能忘记，所以这些

17、工作完成后一个产品的模具图差不多已完成了80%，另外在绘制模具图的过程中需注意：各工序，指制作，如钳工划线，线切割等到不同的加工工序都有完整制作好图层，这样对线切割及图纸管理有很大的好处，如颜色的区分等，尺寸的标注也是一个非常重要的工作，同时也是一件最麻烦的工作，因为太浪费时间了。 第五步：在以上图纸完成之后，其实还不能发行图纸，还需对模具图纸进行校对，将所有配件组立，对每一块不同的模具板制作不同的图层，并以同一基准如导柱孔等到进行模具组立分析，并将各工序产品展开图套入组立图中，确保各模板孔位一致以及折弯位置的上下模间隙配合是否正确。经过以上的工作，一个产品的模具图纸才算正式完成，以上是对模具

18、设计中的方向，步骤进行大致的介绍，同时每一位模具设计人员有其自已的方法，不管怎样，圆满完成设计工作这外，工作效率也是非常重要的，这里不再多讲。2.2模具加工的基本特点(1)加工精度要求高一付模具一般是由凹模、凸模和模架组成，有些还可能是多件拼合模块。于是上、下模的组合，镶块与型腔的组合，模块之间的拼合均要求有很高的加工精度。精密模具的尺寸精度往往达m级。(2)形面复杂有些产品如汽车覆盖件、飞机零件、玩具、家用电器，其形状的表面是由多种曲面组合而成，因此，模具型腔面就很复杂。有些曲面必须用数学计算方法进行处理。(3)批量小模具的生产不是大批量成批生产，在很多情况下往往只生产一付。(4)工序多模具

19、加工中总要用到铣、镗、钻、铰和攻螺纹等多种工序。(5)重复性投产模具的使用是有寿命的。当一付模具的使用超过其寿命时，就要更换新的模具，所以模具的生产往往有重复性。(6)仿形加工模具生产中有时既没有图样，也没有数据，而且要根据实物进行仿形加工。这就要求仿制精度高，不变形。(7)模具材料优异，硬度高模具的主要材料多采用优质合金钢制造，特别是高寿命的模具，常采用Crl2，CrWMn等莱氏体钢制造。这类钢材从毛坯锻造、加工到热处理均有严格要求。因此加工工艺的编制就更加不容忽视，热处理变形也是加工中需认真对待的问题。根据上述诸多特点，在选用机床上要尽可能满足加工要求。如数控系统的功能要强，机床精度要高，

20、刚性要好，热稳定性要好，具有仿形功能等。2.3模具表面处理技术模具热处理是保证模具性能的重要工艺过程。它对模具的如下性能有着直接的影响。 模具的制造精度：组织转变不均匀、不彻底及热处理形成的残余应力过大造成模具在热处理后的加工、装配和模具使用过程中的变形，从而降低模具的精度，甚至报废。 模具的强度：热处理工艺制定不当、热处理操作不规范或热处理设备状态不完好，造成被处理模具强度（硬度）达不到设计要求。 模具的工作寿命：热处理造成的组织结构不合理、晶粒度超标等，导致主要性能如模具的韧性、冷热疲劳性能、抗磨损性能等下降，影响模具的工作寿命。 模具的制造成本：作为模具制造过程的中间环节或最终工序，热处

21、理造成的开裂、变形超差及性能超差，大多数情况下会使模具报废，即使通过修补仍可继续使用，也会增加工时，延长交货期，提高模具的制造成本。 2.3.1模具的真空热处理技术真空热处理技术是近些年发展起来的一种新型的热处理技术，它所具备的特点，正是模具制造中所迫切需要的，比如防止加热氧化和不脱碳、真空脱气或除气，消除氢脆，从而提高材料（零件）的塑性、韧性和疲劳强度。真空加热缓慢、零件内外温差较小等因素，决定了真空热处理工艺造成的零件变形小等。 按采用的冷却介质不同，真空淬火可分为真空油冷淬火、真空气冷淬火、真空水冷淬火和真空硝盐等温淬火。模具真空热处理中主要应用的是真空油冷淬火、真空气冷淬火和真空回火。

22、为保持工件（如模具）真空加热的优良特性，冷却剂和冷却工艺的选择及制定非常重要，模具淬火过程主要采用油冷和气冷。 热处理过程的计算机模拟技术（包括组织模拟和性能预测技术）的成功开发和应用，使得模具的智能化热处理成为可能。由于模具生产的小批量（甚至是单件）、多品种的特性，以及对热处理性能要求高和不允许出现废品的特点，又使得模具的智能化热处理成为必须。模具的智能化热处理包括：明确模具的结构、用材、热处理性能要求模具加热过程温度场、应力场分布的计算机模拟模具冷却过程温度场、相变过程和应力场分布的计算机模拟加热和冷却工艺过程的仿真淬火工艺的制定热处理设备的自动化控制技术。国外工业发达国家，如美国、日本等

23、，在真空高压气淬方面，已经开展了这方面的技术研发，主要针对目标也是模具。2.3.2模具的表面处理技术 模具在工作中除了要求基体具有足够高的强度和韧性的合理配合外，其表面性能对模具的工作性能和使用寿命至关重要。这些表面性能指：耐磨损性能、耐腐蚀性能、摩擦系数、疲劳性能等。这些性能的改善，单纯依赖基体材料的改进和提高是非常有限的，也是不经济的，而通过表面处理技术，往往可以收到事半功倍的效果，这也正是表面处理技术得到迅速发展的原因。 模具的表面处理技术，是通过表面涂覆、表面改性或复合处理技术，改变模具表面的形态、化学成分、组织结构和应力状态，以获得所需表面性能的系统工程。从表面处理的方式上，又可分为

24、：化学方法、物理方法、物理化学方法和机械方法。虽然旨在提高模具表面性能新的处理技术不断涌现，但在模具制造中应用较多的主要是渗氮、渗碳和硬化膜沉积。 渗氮工艺有气体渗氮、离子渗氮、液体渗氮等方式，每一种渗氮方式中，都有若干种渗氮技术，可以适应不同钢种不同工件的要求。由于渗氮技术可形成优良性能的表面，并且渗氮工艺与模具钢的淬火工艺有良好的协调性，同时渗氮温度低，渗氮后不需激烈冷却，模具的变形极小，因此模具的表面强化是采用渗氮技术较早，也是应用最广泛的。 模具渗碳的目的，主要是为了提高模具的整体强韧性，即模具的工作表面具有高的强度和耐磨性，由此引入的技术思路是，用较低级的材料，即通过渗碳淬火来代替较

25、高级别的材料，从而降低制造成本。 2.4模具精加工解决方案一幅模具是由众多的零件组配而成，零件的质量直接影响着模具的质量，而零件的最终质量又是由精加工来完成保证的，因此说控制好精加工关系重大。 在国内大多数的模具制造企业，精加工阶段采用的方法一般是磨削，电加工及钳工处理。在这个阶段要控制好零件变形，内应力，形状公差及尺寸精度等许多技术参数，在具体的生产实践中，操作困难较多，但仍有许多行之有效的经验方法值得借鉴。 2.4.1模具精加工的过程控制 模具零件的加工，一个总的指导思想是针对不同的材质，不同的形状，不同的技术要求进行适应性加工，它具有一定的可塑性，可通过对加工的控制，达到好的加工效果。

26、根据零件的外观形状不同，大致可把零件分三类：轴类、板类与异形零件，其共同的工艺过程大致为：粗加工热处理(淬火、调质)精磨电加工钳工(表面处理)组配加工。 2.4.2零件热处理 零件的热处理工序，在使零件获得要求的硬度的同时，还需对内应力进行控制，保证零件加工时尺寸的稳定性，不同的材质分别有不同的处理方式。随着近年来模具工业的发展，使用的材料种类增多了，除了Cr12、40Cr、Cr12MoV、硬质合金外，对一些工作强度大，受力苛刻的凸、凹模，可选用新材料粉末合金钢，如V10、ASP23等，此类材质具有较高的热稳定性和良好的组织状态。 针对以Cr12MoV为材质的零件，在粗加工后进行淬火处理，淬火

27、后工件存在很大的存留应力，容易导致精加工或工作中开裂，零件淬火后应趁热回火，消除淬火应力。淬火温度控制在900-1020，然后冷却至200-220出炉空冷，随后迅速回炉220回火，这种方法称为一次硬化工艺，可以获得较高的强度及耐磨性，对于以磨损为主要失效形式的模具效果较好。生产中遇到一些拐角较多、形状复杂的工件，回火还不足以消除淬火应力，精加工前还需进行去应力退火或多次时效处理，充分释放应力。 针对V10、APS23等粉末合金钢零件，因其能承受高温回火，淬火时可采用二次硬化工艺，1050-1080淬火，再用490-520高温回火并进行多次，可以获得较高的冲击韧性及稳定性，对以崩刃为主要失效形式

28、的模具很适用。粉末合金钢的造价较高，但其性能好，正在形成一种广泛运用趋势。 2.4.3 零件的磨削加工 磨削加工采用的机床有三种主要类型：平面磨床、内外圆磨床及工具磨具。精加工磨削时要严格控制磨削变形和磨削裂纹的产生，即使是十分微小的裂纹，在后续的加工使用中也会显露出来。因此，精磨的进刀要小，不能大，冷却液要充分，尺寸公差在0.01mm以内的零件要尽量恒温磨削。由计算可知，300mm长的钢件，温差3时，材料有10.8m左右的变化，10.8=1.233(每100mm变形量1.2m/)，各精加工工序都需充分考虑这一因素的影响。 精磨时选择好恰当的磨削砂轮十分重要，针对模具钢材的高钒高钼状况，选用G

29、D单晶刚玉砂轮比较适用，当加工硬质合金、淬火硬度高的材质时，优先采用有机粘结剂的金刚石砂轮，有机粘结剂砂轮自磨利性好，磨出的工件粗糙可达Ra=0.2m，近年来，随着新材料的应用，CBN砂轮，也即立方氮化硼砂轮显示出十分好的加工效果，在数控成型磨，坐标磨床，CNC内外圆磨床上精加工，效果优于其它种类砂轮。磨削加工中， 要注意及时修整砂轮，保持砂轮的锐利，当砂轮钝化后，会在工件表面滑擦、挤压，造成工件表面烧伤，强度降低。 板类零件的加工大部分采用平面磨床加工，在加工中常会遇到一种长而薄的薄板零件，此类零件的加工较难。因为加工时，在磁力的吸附作用下，工件产生形变，紧贴于工作台表面，当拿下工件后，工件

30、又会产生回复变形，厚度测量一致，但平行度达不到要求，解决的办法可采用隔磁磨削法(见图2)，磨削时以等高块垫在工件下面，四面挡块抵死，加工时小进刀，多光刀，加工好一面后，可不用再垫等高块，直接吸附加工，这样可改善磨削效果，达到平行度要求。 轴类零件具有回转面，其加工广泛采用内外圆磨床及工具磨床。加工过程中，头架及顶尖相当于母线，如果其存在跳动问题，加工出来的工件同样会产生此问题，影响零件的质量，因此在加工前要做好头架及顶尖的检测工作。进行内孔磨削时，冷却液要充分浇到磨削接触位置，以利于磨削的顺利排出。加工薄壁轴类零件，最好采用夹持工艺台，夹紧力不可过大，否则容易在工件圆周上产生“内三角”变形。

31、2.4.4 电加工控制 现代的模具工厂，不能缺少电加工，电加工可以对各类异形、高硬度零件进行加工，它分为线切割与电火花二种。慢走丝线切割加工精度可达0.003mm，粗糙度Ra=0.2m。加工开始时，要先检查机床的状况，查看水的去离子度，水温，丝的垂直度，张力等各个因素，确保良好的加工状态。线切割加工是在一整块材料上去除加工，它破坏了工件原有的应力平衡，很容易引起应力集中，特别是在拐角处，因此当R0.2(特别是尖角)时，应向设计部门提出改善建议。加工中处理应力集中的方法，可运用矢量平移原理，精加工前先留余量1mm左右，预加工出大致形状，然后再进行热处理，让加工应力在精加工前先行释放，保证热稳定性

32、。 加工凸模时，丝的切入位置及路径的选择要仔细考虑。如图3所示，工件左端夹持，加工时选择路线比路线要好，因为路线工件与材料的夹持部位联接紧密，加工稳定，若采用路线，第一遍进刀后，工件成悬壁状，受力差，影响后续几遍加工。路线，采用打孔穿丝加工，效果最佳。高精线切割加工，通常切割遍数为四次，可以保证零件质量。 2.4.5 表面处理及组配 零件表面在加工时留下刀痕、磨痕是应力集中的地方，是裂纹扩展的源头，因此在加工结束后，需要对零件进行表面强化，通过钳工打磨，处理掉加工隐患。对工件的一些棱边、锐角、孔口进行倒钝，R化。一般地，电加工表面会产生6-10m左右的变质硬化层，颜色呈灰白色，硬化层脆而且带有

33、残留应力，在使用之前要充分消除硬化层，方法为表面抛光，打磨去掉硬化层。 在磨削加工、电加工过程中，工件会有一定磁化，具有微弱磁力，十分容易吸着一些小东西，因此在组装之前，要对工件作退磁处理，并用乙酸乙脂清洗表面。组装过程中，先参看装配图，找齐各零件，然后列出各零件相互之间的装备顺序，列出各项应注意事项，然后着手装配模具，装配一般先装导柱导套，然后装模架和凸凹模，然后再对各处间隙，特别是凸凹模间隙进行组配调整，装配完成后要实施模具检测，写出整体情况报告。对发现的问题，可采用逆向思维法，即从后工序向前工序，从精加工到粗加工，逐一检查，直到找出症结，解决问题。 实践证明，良好的精加工过程控制，可以有

34、效减少零件超差、报废，有效提高模具的一次成功率及使用寿命。 一幅模具是由众多的零件组配而成，零件的质量直接影响着模具的质量，而零件的最终质量又是由精加工来完成保证的，因此说控制好精加工关系重大。 3 模具CAD/CAM软件及其加工方法的先进性3.1 CAD/CAM软件产品介绍当前CAD/CAM主要运行在工作站或微机平台上。工作站虽然性能优越，图形处理速度快，但价格昂贵、操作使用复杂、培养专业技术人员周期长，这在一定程度上限制了CAD/CAN技术的推广。而由于微机的价格远远比工作站低，性能也不比中低档工作站逊色多少，并且其操作系统的安全性与掌握技术的简单性和灵活性，使得CAD/CAM技术得以广泛

35、地应用和推广。以下我们对国内外一批比较优秀、流行的商品化软件作一些简要的介绍和分析：1 Unigraphics（UG）是 UnigraphicsSolutions公司的拳头产品。该公司首次突破传统 CAD/CAM模式，为用户提供一个全面的产品建模系统。在 UG中，优越的参数化和变量化技术与传统的实体、线框和表面功能结合在一起，这一结合被实践证明是强有力的，并被大多数CAD/CAM软件厂商所采用。UG最早应用于美国麦道飞机公司。它是从二维绘图、数控加工编程、曲面造型等功能发展起来的软件。90年代初，美国通用汽车公司选中UG作为全公司的 CAD/ CAM/CIM主导系统。2SOLIDEDGE是真正

36、Windows软件。它不是将工作站软件生硬地搬到Windos平台上，而是充分利用Windos基于组件对象模型（COM）的先进技术重写代码。SOLIDEDGE与Microsoft office兼容，与Windos的OLE技术兼容，这使得设计师们在使用CAD系统时，能够进行Windows下字处理、电子报表、数据库操作等。SOLIDEDGE具有友好的用户界面，它采用一种称为SmartRibbon的界面技术，用户只要按下一个命令按钮，既可以在SmartRibbon上看到该命令的具体的内容和详细的步骤，同时在状态条上提示用户下一步该做什么。SOLIDEDGE是基于参数和特征实体造型的新一代机械设计CAD

37、系统，它是为设计人员专门开发的，易于理解和操作的实体造型系统。3AutoCAD是Autodesk公司的主导产品。Autodesk公司是世界第四大PC软件公司。目前在 CAD/ CAM工业领域内，该公司是拥有全球用户量最多的软件供应商，规模最大的基于PC平台的CAD和动画及可视化软件企业。Autodesk公司的软件产品已被广泛地应用于机械设计、建筑设计等一些重大工程领域。AutoCAD是当今最流行的二维绘图软件，它在二维绘图领域拥有广泛的用户群。AutoCAD有强大的二维功能，如绘图、编辑、剖面线和图案绘制、尺寸标注以及二次开发等功能，同时有部分三维功能。AutoCAD提供ALISP、ADS、A

38、RX作为二次开发的工具。 4MDT是Autodesk公司在PC平台上开发的三维机械CAD系统。它以三维设计为基础，集设计、分析、制造以及文档管理等多种功能为一体；为用户提供了从设计到制造一体化的解决方案。MDT主要功能特点如下：（1）基于特征的参数化实体造型。用户可十分方便地完成复杂三维实体造型，可以对模型进行灵活的编辑和修改。（2）基于NURBS的曲面造型，可以构造各种各样的复杂曲面，以满足如模具设计等方面对复杂曲面的要求。（3）可以比较方便地完成几百甚至上千个零件的大型装配。（4）MDT提供相关联的绘图和草图功能，提供完整的模型和绘图的双向联结。该软件的推出受到广大用户的普遍欢迎。至今为止

39、，全世界累计销售已达7万套，国内已销售近千套。由于该软件与AutoCAD同时出自Autodesk公司，因此两者完全融为一体，用户可以方便地实现三维向二维的转换。MDT为AlltOCAD用户向三维升级提供了一个较好的选择。5Solid Works是生信国际有限公司推出的基于Windows的机械设计软件。生信公司是一家专业化的信息高速技术服务公司，在信息和技术方面一直保持与国际CAD/ CAE/CAN/PDM市场同步。该公司提倡的基于 Windos的 CAD/ CAM/PDM桌面集成系统是以Windos为平台，以Solid Works为核心的各种应用的集成，包括结构分析、运动分析、工程数据管理和数

40、控加工等，为中国企业提供了梦寐以求的解决方案。6Cimatron CAD/CAM系统是以色列 Cimatron公司的 CAD/CAM/PDM产品，是较早在微机平台上实现三维CAD/CAM全功能的系统。该系统提供了比较灵活的用户界面，优良的三维造型、工程绘图，全面的数控加工，各种通用、专用数据接口以及集成化的产品数据管理。Cimatron CAD/CAM系统自从80年代进入市场以来，在国际上的模具制造业备受欢迎。近年来，Cimatron公司为了在设计制造领域发展，着力增加了许多适合设计的功能模块，每年都有新版本推出。1994年北京宇航计算机软件有限公司（BACS）开始在国内推Cimatron软件

41、，从8版本起进行了汉化，以满足国内企业不同层次技术人员应用需求。用户覆盖机械、铁路、科研、教育等领域。7Pro/Engineer系统是美国参数技术公司（ParametricTechnologyCorporatlon，简称PTC）的产品。PTC公司提出的单一数据库、参数化、基于特征、全相关的概念改变了机械CAD/ CAM的传统观念，这种全新的概念已成为当今世界机械CAD/ CAM领域的新标准。利用该概念开发出来的第三代机械 CAD/ CAM产品 Pro/Engineer软件能将设计至生产全过程集成到一起，让所有的用户能够同时进行同一产品的设计制造工作，即实现所谓的并行工程。Pro/Enginee

42、r系统主要功能如下：（l）真正的全相关性，任何地方的修改都会自动反映到所有相关地方。（2）具有真正管理并发进程、实现并行工程的能力。（3）具有强大的装配功能，能够始终保持设计者的设计意图。（4）容易使用，可以极大地提高设计效率。 Pro/Engineer系统用户界面简洁，概念清晰，符合工程人员的设计思想与习惯。整个系统建立在统一的数据库上，具有完整而统一的模型。Pro/Engineer建立在工作站上，系统独立于硬件，便于移植。对于CAD/CAM软件虽然我们喜欢Pro/E稳定的模型与有效的计算资源运用，喜欢Solid Edge的容易使用，喜欢UG完美的建模系统，更喜欢具有上述全部优点的Solid

43、 Works等等，但最后我们只能有一个选择。至于具体操作和怎样选择CAD产品还要结合各企业的具体情况，最终实现目的：提高企业的设计效率、优化设计方案、减轻技术人员的劳动强度、缩短设计周期、加强设计的标准化。3.2 CAD/CAM加工方法的先进性开发CAD/CAM软件的目的是应用CAD/CAM技术，从60年代初第一个CAD/CAM系统问世以来，经过四十多年的发展，CAD/CAM系统在技术上、应用上已日趋成熟。在七五期间，国家支持对24个重点机械产品进行了CAD的开发研制工作，为我国 CAD/CAM技术的发展奠定了一定的基础。另外，通过国家科委实施的863计划中的CIMS主题，也促进了CAD/CA

44、M技术的研究和发展。尤其是机械行业自1995年以来，相继开展了CAD应用1215工程和CAD应用1550工程，前者是树立12家甩图板的CAD应用典型企业，后者是培育50100家CAD/CAM应用的示范企业，扶持500家，继而带动5000家企业的计划。贵州省经过实施CAD应用工程，企业CAD推广应用面明显扩大，应用水平显著提高，企业市场竞争能力大大增强。贵州省的24家示范企业在CAD应用工程启动之后，在已有CAD系统的基础上，新投资了3554万元用于CAD软硬件设备的购置。这24家示范企业经过实施CAD应用工程后，企业综合竞争能力显著提高：产品设计效率显著提高（平均提高92），产品设计及制造周期

45、明显缩短（设计周期平均缩短 65.33），显著提高产品设计质量（20家显著提高，4家较显著提高），平均的CAD覆盖率达到95.18（比CAD应用工程实施前增加34.01），平均CAD普及率达到 96.15（比 CAD应用工程实施前增加37），企业应用CAD共新增产值壹拾亿肆仟柒佰陆拾贰万元整（ l，047，620，000元），新增利税壹亿肆仟壹佰万元整（141，000， 000元），降低成本壹亿壹仟伍佰贰拾叁万元整（115，230，000元），投入产出比为1：2948，贵州省所取得的CAD应用效益处于国内领先水平，取得了十分显著社会经济效益。最初的模具CAD/CAM技术，尽管使用计算机代替了大

46、量的繁重手工劳动，取得很大成绩，但是从整个模具生产过程看，却没有什么本质的变化。因为模具CAD仍然是从接受模具设计任务书开始，以绘制模具图完成整个过程；而模具CAD从接受图样开始，以完成模具制造告终。整个模具生产与传统模具生产类似，设计与制造环节间有着严格的分界，二个环节间传递信息的最重要手段只靠图样。模具CAD/CAM技术的主要特点是设计与制造过程的紧密联系-设计制造一体化，其实质是设计和制造的综合计算机化。在模具CAD/CAM系统中，产品的几何模型（有些综合系统还要求附加工艺和组织管理方面信息）是关于产品的最基本核心数据，并作为设计、计算、分析中最原始的依据。通过模具CAD/CAM系统的计

47、算、分析和设计而得到的大量信息，可运用数据库和网络技术将其存储并直接传送到生产制造环节的各个方面，从而实现设计制造一体化。 3.3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。3.4模具CAD/CAM技术在模典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CA