基于MasterCAM的彩显模具数控加工应用研究

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一、引言

模具工业是国民经济的基础行业，模具工业的发展水平标志着一个国家的工业水平及产品开发能力。模具行业涉及了汽车工业、航空航天、军工企业、家电工业、包装工业和日用五金等几乎全部的工业门类。在过去的20年中，我国模具工业得到了长足的进步，模具CAD/CAM技术的成功应用为我国的模具工业的发展起到了重要的推动作用。现代模具技术的发展，在很大程度上依赖于模具标准化程度、优质模具材料的研究、先进的设计与制造技术和专用的机床设备及生产技术管理等。其中CAD/CAM技术在模具生产中的应用，无疑占有很重要的地位。它被认为是现代模具技术的核心和重要的发展方向。为了提高模具企业的设计水平和加工能力，中国模具协会向全国模具行业推荐适合于模具企业使用的CAD/CAM系统。模具设计和加工使用的CAD/CAM系统，不要求系统十分庞大，但对某些方面要求较高，如曲面造型、三轴数控加工等。

CAD/CAM系统的计算机硬件包括各种类型的计算机、存储设备和输入输出设备。CAD/CAM系统的软件是根据系统硬件设备的配置，为适合某一个或多个设计应用领域，所能完成某些特定功能的一组计算机应用程序。现今CAD/CAM系统软件有Auto CAD、MasterCAM、3Dmax和Pro/ENGINEER等。CAM技术发展至今，无论在软硬件平台、系统结构和功能特点等方面都发生了翻天覆地地变化。CAM的软件平台是Windows NT或Windows 2000，硬件平台是高档PC或NT工作站系列。随着高档NC控制系统的PC化、网络化及CAM的专业化与智能化的发展，编程也可能会有较大的发展。它们摈弃了多层菜单式的界面形式，取而代之的是Windows界面，操作简便，并附有项目管理和工艺管理树结构。新一代CAM系统是基于知识的智能化的CAM系统，它面向对象和工艺特征，能够独立运行，使相关性编程成为可能，并提供更方便的工艺管理手段。

二、CAD/CAM在彩显屏底模具制造中的应用

传统的模具设计和制造方法主要有以下几个方面的不足：(1)一次性设计合理性差；(2)设计、制造的串行工作模式周期长，效率低，不适应现代制造业发展的形势；(3)过度依赖设计制造人员的经验积累。

随着CAD/CAM系统功能的日趋成熟，CAD/CAM系统在各方面都得到广泛应用，尤其在模具行业中的应用大大简化了工艺设计过程，提高了模具的制造精度。现代模具制造工艺(见图1)弥补了上述不足，增加了CAE(puter Aided Engineering)和CAT(puter Aided Testing)两项功能。通过CAE，进行有限元分析。而CAT工序主要是利用三坐标测量仪，对已加工完模具的三维工作面最后检验是否合格，同时检测的数据可以反馈给CAD工序，作为模具三维工作面的造型改进的参考。