l引言
   
    隨著電子技術(shù)在制造業(yè)的推廣及應(yīng)用。以往的傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)和加工方法正逐漸被先進(jìn)的CAD和CAM集成系統(tǒng)所取代。對(duì)于模具加工行業(yè)來(lái)說(shuō)，這一現(xiàn)象更是顯而易見(jiàn)。應(yīng)用傳統(tǒng)的加工方法加工復(fù)雜型腔。不僅生產(chǎn)率低，且精度得不到保證，因而發(fā)展模具的CAD和CAM集成系統(tǒng)勢(shì)在必行。現(xiàn)介紹一種基于微機(jī)環(huán)境下易于實(shí)現(xiàn)、便于通信、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的不規(guī)則型腔模具制造系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用Solidworks和CAMWorks兩種軟件作為技術(shù)支持．在微機(jī)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)模具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助制造，充分發(fā)揮了Solidworks的3D實(shí)體造型功能以及CAMWorks軟件的自動(dòng)編程生成NC代碼功能， 通過(guò)通信接口將代碼傳輸?shù)綌?shù)控機(jī)床或加工中心，從而高速、精確地加工出模具型腔。這樣既縮短了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期，也優(yōu)化了產(chǎn)品設(shè)計(jì)。提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
   
    2軟件介紹
   
    2．1設(shè)計(jì)軟件Solidworks2006
   
    Solidworks2006是當(dāng)今最為流行的三維CAD軟件之一。它具有基于特征、參數(shù)化、實(shí)體造型等特點(diǎn)。在基于特征的三維參數(shù)化軟件中，所設(shè)計(jì)的零件是有顏色、材料、硬度、形狀、尺寸等概念的三維實(shí)體。甚至是帶有相當(dāng)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)關(guān)系的三維實(shí)體。整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程完全建立在三維模型上討論。設(shè)計(jì)的全部流程也使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)。這樣就能比較容易地建立完整的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)，并以此為基礎(chǔ)，進(jìn)一步進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變分析、質(zhì)量屬性分析、空間運(yùn)動(dòng)分析、裝配干涉分析、NC控制可加工性分析、高正確率的二維工程圖生成、外觀色彩和造型效果評(píng)價(jià)、動(dòng)畫生產(chǎn)等。
   
    2．1．1基于特征零件模型的構(gòu)造是由各種特征來(lái)生成的。零件的設(shè)計(jì)過(guò)程就是特征的累積過(guò)程。Solidworks零件模型中，第一個(gè)實(shí)體特征稱之為基體特征。代表零件最基本的形狀．零件其他特征的創(chuàng)建往往依賴于基體特征。
   
    2．1．2參數(shù)化用來(lái)對(duì)零件上各種特征施加約束形式。各個(gè)特征的幾何形狀與尺寸大小用變量參數(shù)的方式來(lái)表達(dá)．這個(gè)變量參數(shù)不僅可以是常數(shù)，而且可以是某種代數(shù)式。如果定義某個(gè)特征的變量參數(shù)發(fā)生了改變。則零件的這個(gè)特征的幾何形狀和尺寸大小將會(huì)隨之而改變。軟件系統(tǒng)也會(huì)隨之重新生成該特征及其相關(guān)的各特征，無(wú)需重新繪制。
   
    2．1．3實(shí)體模型Solidworks實(shí)體模型是三維CAD軟件中使用最完整類型的幾何模型。它包含了所有描述模型邊和面的線框和表面幾何，除了幾何信息，它還包含與幾何相關(guān)聯(lián)的拓?fù)湫畔ⅰ＠纾負(fù)淇梢允悄膫€(gè)面與哪個(gè)邊相交。這種思想使得如倒角之類的操作如選擇一條邊和確定一個(gè)半徑一樣容易。本系統(tǒng)充分利用了Solidworks所具有的強(qiáng)大的實(shí)體造型功能來(lái)完成模具零件的設(shè)計(jì)。使得模具零件的設(shè)計(jì)很方便地通過(guò)其所具有的如填料、除料、拔模等各項(xiàng)功能，生成產(chǎn)品模型和詳細(xì)的工程圖，完成模具集成制造系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。
   
    2制造軟件CAMWorks2006
   
    CAMWorks是美國(guó)著名CAD／CAM軟件開(kāi)發(fā)商TEKSOF-I"公司研制的高效智能專業(yè)化數(shù)控加工編程軟件，運(yùn)行于WINDOWS平臺(tái)，是SolidWorks在CAM軟件上的唯一的"黃金搭檔"。
   
    具有的技術(shù)特點(diǎn)：開(kāi)放--秉承了SolidWorks可二次開(kāi)發(fā)和集成的全部?jī)?yōu)點(diǎn)；智能--國(guó)際上唯一采用可加工特征自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的軟件；集成--基于數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，支持各種應(yīng)用接口．符合產(chǎn)品全生命周期PLM的應(yīng)用理念。
   
    1)智能化CAM解決方案：采用獨(dú)創(chuàng)的自動(dòng)特征識(shí)別AFR與交互識(shí)特征識(shí)別IFR技術(shù)。能夠方便快捷地識(shí)別出零件幾何特征。自動(dòng)提取CAD模型的加工工藝參數(shù)。自動(dòng)形成加工工序結(jié)構(gòu)樹(shù)。設(shè)計(jì)者可以直接從知識(shí)庫(kù)中提取所需要的加工工藝信息。也可對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行修改和管理。在SolidWorks設(shè)計(jì)環(huán)境下完成零件3D CAD的造型(或其它CAD模型數(shù)據(jù)導(dǎo)人)，所有加工操作在同一環(huán)境下完成。
   
    2)完美專業(yè)數(shù)控加工：CAMWorks可支持2-7軸的數(shù)控銑削、車削、線切割、等加工方式，并可直接在實(shí)體模型上進(jìn)行數(shù)控加工模擬。CAMWorks采用了特征歷史樹(shù)和聯(lián)合加工技術(shù)。將不同的加工工序組成邏輯組，排列成樹(shù)狀結(jié)構(gòu)，通過(guò)可視化界面檢查和編輯，簡(jiǎn)化了復(fù)雜刀具路徑的生成。縮短特征改變以后對(duì)刀具路徑重新編排的時(shí)間。應(yīng)用于二維和三維的零件加工、模具加工、及逆向工程。支持主要的CAD／CAM／NC標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式。具備上百種機(jī)床的后置處理。
   
    3)CAM功能：靈活多樣的加工進(jìn)刀選擇。加工工序的自動(dòng)排列與優(yōu)化。多種加工軌跡模式的選擇。支持機(jī)床夾具在真實(shí)裝配環(huán)境下的加工編程。
   
    4)基于數(shù)據(jù)庫(kù)的加工技術(shù)：運(yùn)用技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)TechDB。提供各種機(jī)床類型、預(yù)先設(shè)定的工序序列、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、加工材料等多參數(shù)組合。加工參數(shù)與切削知識(shí)庫(kù)的自動(dòng)關(guān)聯(lián)。反映用戶的特定工序，對(duì)于每項(xiàng)特征，數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)分配加工作業(yè)、工具和加工參數(shù)。
   
    3系統(tǒng)集成
   
    綜上所述，整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)框圖如圖l所示。
   

    本系統(tǒng)通過(guò)實(shí)踐證明是成功、可行的。圖2是利用SolidWorks軟件對(duì)手機(jī)外殼進(jìn)行三維造型，并生成手機(jī)外殼的型心和型腔。SolidWorks強(qiáng)大的3D實(shí)體造型功能以及CAMWorks完善的自動(dòng)生成刀具軌跡及NC代碼并控制機(jī)床進(jìn)行加工制造的功能。為經(jīng)濟(jì)型CIMS提供了軟件基礎(chǔ)。本系統(tǒng)既可在工作站上運(yùn)行，也可在微機(jī)環(huán)境下運(yùn)行，響應(yīng)速度快，易于聯(lián)網(wǎng)，使用方便，柔性高，投資小、見(jiàn)效快，適合在中小型企業(yè)中推行，是一種經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的CIMS柔性制造模式。