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摘要：
CAD/CAM技术较传统技术有着不可或缺的优点，并在模具生产和制造中得到了广泛应用，提高了生产效益。本文主要阐述CAD/CAM在高精密模具设计与制造中的应用。
关键词：
CAD/CAM技术；模具设计与制造；高精密模具
随着我国经济的快速发展，第二产业也在迅速发展。人们的生活水平提高了，不仅对所需产品的性能有了高要求，对产品的外观也越来越重视。所以，这就对模具设计与生产提出了更高的要求。产品的更新换代速度之快，产品的外观越来越得到消费者的关注。因此，这就需要模具设计与制造紧随大众需求，不断更新技术手段，提高速度，设计新颖，且生产成本不可太高，要面向普通消费者的支付水平。一些知名企业通过应用CAD/CAM技术，同时结合自身先进的管理经验，使得他们在如今竞争相当激烈的社会立于不败之地。CAD/CAM技术是计算机辅助设计和计算机辅助制造技术，已经比较成熟和完善。该技术能够很好地处理各种数据编程问题和一些形状模具的造型。因此，产品的质量得以提高，造型多样，复杂的编程问题得到解决，很大程度上缩短了产品的生产周期和设计时间，提高了生产效率，进而提高了生产效益。于是，该技术广泛应用于数控加工和模具设计方面。
1CAD过程
1.1将现有客户提供的CAD数据模具转化为所需图形
在生产模具过程中，一些客户根据自己的需求设计产品的外观，但是其中往往存在一些问题。如果客户使用的设计软件和企业使用的不一致，图纸的交流就会产生问题。而CAD程序中包含着多种数据库，可以借助几何体转换，转换成相关数据，最终被模具企业读取然后利用。CAD的这一特点是其他程序所不具备的，正因如此，它才被广泛利用。
1.2在设计图形中直接利用CAD/CAM技术
随着科学技术的快速发展，CAD/CAM技术在模具的生产制造过程中得到了广泛应用。企业生产的基本过程是对某一要生产的产品进行市场调查，当符合要求后下达生产决策，根据生产计划进行生产。当然，其中模具设计工作人员需运用CAD工作站对模具进行一系列分析创造和计算，最后还要对产品的性能进行预测，以减少设计者工作量，有更多的时间进行创作工作。
2CAM过程
2.1集成制造CAD/CAM技术
根据模具的制造运行过程，建立相应的图形数据库。单一的图形数据库的建立是模具CAD/CAM系统的重点。如果CAM阶段能够对CAD阶段的设计图形完全吸收，这样可以减少中间的时间误差，CAM与CAD能够自如传递数据和转换。同时，可以利用计算机能够反复优化的特点，不断优化模具的相关因素，如模具结构性能和液体流速等，同时还可以修改模具中温度及其分布情况。加工前做好必要的预备工作，就可以在工作中减少不必要的损失，坚守工作时间，提高效率，同时提高模具的加工精度。CAD/CAM软件的使用对象比较广泛，是参数化造型和统一的数据库。它覆盖了设计的各个方面的特点，为模具的集成发展提供了一个良好的平台。
2.2在模具高速加工中应用CAD/CAM
高速加工理念于60年前被提出，已有了一定的发展。在高速加工技术中，主轴速度和刀工直径对它有一定的作用，同时影响高速加工的因素还有刀具寿命切割材料和加工工艺。根据主轴的加工速度分为高速加工和非高速加工。当主轴速度达到12000r/min以上为高速加工，主要是加工大型汽车的覆盖件模具。之前采用的加工方式被称作是传统加工方式。与传统模具加工方式相比，高速加工有着很明显的优势。具体可以从以下几个方面进行概括：首先，模具表面的质量得到了一定加强；其次，相对于之前复杂的模具加工过程，高速加工可以使复杂的工序简单化，从而大大降低加工成本；最后，高速加工可以加快模具的制造速度，更便于模具的修复工作。鉴于高速加工和传统加工方式的不同，相对应的高速加工在加工工艺以及数控指令等方面存在很大的区别。进一步说，也就是应用CAM系统在攻速加攻的系统中，对其相应的特使要求必须满足下列条件：具有全程自动刀柄干涉检查和自动防过切处理能力。此外，快速编程、刀具进给功率优化都必须跟随高速加工同时提升。人员配备方面，高速加工也有着更加苛刻的要求。编程人员必须具有丰富的加工经验以及与高速加工相对应的加工策略。
2.3CAD/CAM在生产过程管理中的应用
一般来说，加工系统所应用的CAD/CAM技术都是在特定环境中工作的。这个环境一般由个人计算机或者小型计算机终端组成。这也就决定了在这个环境中可以应用FMS管理系统软件对加工过程进行实时监控跟踪管理。例如，在实际生产过程中，对于此项技术的应用一般有外购件的采购状况、流转零件在不同阶段的加工状态、加工质量以及加工效率等。通过这个过程，有利于我们对零件加工以及外购件采购等进行实时监控，从而了解加工状态，为降低成本、增加效率提供更多的可能性。完善的材料清单生成是生产过程中必不可少的环节。所谓材料清单生成，就是将所有原材料或者外购件库存进行统一规划，以做到在系统中实时监控，进而确定加工工艺路线，跟踪加工过程，准确录入停工待料时间、机床运转时间以及人员等待时间，从而计算出加工过程中所产生的无用功，消除等待以及浪费，提升加工效率，降低成本。
2.4CAD/CAM对模具的检测作用
对于模具的检测，传统的测量方式都是采用可移动式三坐标测量仪进行测量。在高速加工这一新的背景下，模具的测量过程也与之前的传统测量方式有着很大的差别。新的加工模式一般采用三坐标测量仪与CAD/CAM进行配合的测量方式进行模具的测量工作。这两者之间有着很大差别。一般来说，CAD/CAM系统的测量空间为3250mm×2090mm×1370mm，三坐标测量仪的精度为0.015mm，最大测量质量为40t塑料模或者冲模零件。鉴于测量仪测量精度的重要性，如何保证测量仪的测量精度长期稳定在较高范围内，成为我们不得不重视的问题。通常，我们把测量仪放在恒温20°的机房中。为了避免灰尘以及震动对测量仪的影响，机房需要与外界环境隔绝；安装时，也必须在质量为100t的由气垫支撑的混凝土支座上进行安装。三坐标测量仪的主要作用除了检测模具的品质外，还可以对加工过程进行检测，也就是对零件加工过程中的各工序的质量进行检测。通过这种检测，可以了解所需的几何形状如何更精确地加工。一般来说，在模具加工过程中需要检测两次，一次是冲压工序前，一次是冲压之后。两次检测过程要对上、下模型腔的状态，通过理论计算厚度的方式践行测量，从而达到对模具制造过程的全面检测。
3结语
现代加工制造技术已经逐渐脱离原始的人工加工进入到计算机智能加工时代。CAD/CAM技术作为现代模具加工技术最常用的技术，将分析、设计、制造以及生产融为一体，在模具加工的精度、检测以及效率等方面起到了巨大作用。随着CAD/CAM技术的不断进步，相信会为模具制造带来更多的变革。
作者：吕孟春 单位：永州职业技术学院
参考文献
[1]郑兴睿.CAD/CAM在高精密复杂模具设计与制造中的应用[D].昆明：昆明理工大学，2013.
[2]陈江虎.CAD/CAM在高精密模具设计与制造中的应用[J].中国高新技术企业，2014，（19）：44-46.
[3]刘金刚.CAD/CAM在高精密复杂模具设计与制造中的应用[J].中国高新技术企业，2015，（27）：61-62