模具cad、cam领域新技术

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1、模具CAD/CAM领域的新技术　　　　　　　　　　　　　　钟燕锋随着科学技术的发展，人们对产品制造的要求越来越高，产品的生命周期也越来越短，模具制造业都共同面临着市场全球化、产品多样化和制造国际化的挑战，快速响应能力逐渐成为竞争的焦点。为了能在激烈的市场竞争中谋求发展，企业必须以最新的产品、最短的开发时间、最优的质量、最低的成本、最佳的服务、最好的环保效果和最快的市场响应速度来赢得市场和用户，一方面模具制造业要加快技术创新的步伐，缩短产品开发周期，另一方面模具制造业要寻求可持续发展战略。因此，市场响应能力成为企业竞争的主要标志，缩短产品开发周期和提高产品创新是

2、企业赢得竞争的首要因素。为实现这一目标，模具制造业必须改变传统观念，在研究和应用先进技术方面下功夫，不断对各单项技术进行集成融合，并与现代信息技术、现代管理技术相结合，从而推动先进模具制造技术的发展。20世纪80年代开始，人们从各种不同角度提出了许多不同的先进制造技术新模式、新哲理、新技术、新概念、新思想、新方法，如：柔性制造系统FMS（FlexibleManufacturingSystem）计算机集成制造系统CIMS（ComputerIntegratedManufacturingSystem）并行工程CE（ConcurrentEngineering）等由于网

3、络技术的快速发展，又现出了:敏捷制造AM（AgileManufacturing）精良生产LP（LeanProduction）分布式制造DM（DistributedManufacturing）虚拟制造VM（VirtualManufacturing）等新技术这些新技术的使用，对提高模具制造业企业的竞争力起到了巨大的作用。本文将对模具制造中的一、模具数字化设计技术二、高速加工技术三、逆向工程技术四、快速成形技术五、虚拟制造技术49进行简单的介绍。第一部分　模具数字化设计技术数字化设计、加工、分析技术以及数字化制造中的资源管理技术等构成了数字化制造的支撑技术数字化制造

4、已成为先进制造技术的基础核心实现数字化制造将是制造业应用先进制造技术的重要途径数字化设计技术，指产品和工艺设计方面CAD／CAM／CAE等。数字化技术的应用，导致了制造信息的表述、存储、处理、传递等方法的深刻变革，使制造业逐步从传统的生产型向知识型模式转化，数字化已逐渐成为产品生命周期中不可缺少的驱动因素，从而使数字化制造技术的发展成为必然。数字化设计、加工、分析技术以及数字化制造中的资源管理技术等构成了数字化制造的支撑技术。数字化制造已成为先进制造技术的基础核心，实现数字化制造将是制造业应用先进制造技术的重要途径。一、数字化设计技术(CAD/CAM/CAE)

5、的发展过程CAD技术以二维绘图为主要目标　　在二维绘图系统CAD的基础上推出了三维曲面造型系统　　具有基于特征、全尺寸约束、全数据相关、尺寸驱动设计修改的参数化实体造型方法CAD技术起步于20世纪50年代后期，60年代，随着计算机软硬件技术的发展，在计算机屏幕上绘图变为可行，CAD开始迅速发展。人们希望借助此项技术来摆脱繁琐、费时、精度低的传统手工绘图。此时CAD技术的出发点是用传统的三视图的方法来表达零件，以图纸为媒介进行技术交流，这就是二维计算机绘图技术。在CAD软件开发初期，CAD的含义仅仅是ComputerAidedDrawing，而非现在我们经常讨论

6、的CAD(ComputerAidedDesign)。CAD技术以二维绘图为主要目标的算法一直持续到70年代末期。近10年来占据绘图市场主导地位的是AutoDesk公司的AutoCAD软件。60年代初期出现的三维CAD系统只是极为简单的线框系统。这种初期的线框造型系统只能表达基本的几何信息，不能有效表达几何数据间的拓扑关系。由于缺乏形体的表面信息，CAE及CAM均无法实现。进入70年代，正直飞机和汽车工业的蓬勃发展时期。此间飞机及汽车制造过程中遇到大量的自由曲面问题，当时只能采用多截面视图，特征纬线的方式来近似表达所设计的自由曲面。由于三视图方法表达的不完整性，

7、经常发生设计完成后，制作出来的样品与设计者所想象的有很大差异甚至完全不同的情况，这样大大拖延了产品研发时间。此时法国人Bézier提出了贝塞尔算法，使人们用计算机处理曲线及曲面问题变得可行，同时也使得法国达索飞机制造公司的开发者们，能在二维绘图系统CAD49的基础上，开发出以表面模型为特点的自由曲面建模方法，推出了三维曲面造型系统CATIA。它的出现标志着计算机辅助设计技术从单纯模仿工程图纸的三视图模式解放出来，首次实现计算机完整描述产品零件的主要信息，同时也使得CAM技术的开发有了现实的基础。曲面造型系统CATIA为人类带来了第一次CAD技术革命，改变了以往

8、只能借助油泥模型来近似表达曲面的落后的