现代制造业信息化技术论文(4)

随着市场竞争的日益激烈，用户对产品的质量、成本、上市时间提出了越来越高的要求。CAD/CAN技术是加快产品更新换代，增强企业竞争能力的最有效手段，同时也是实施先进制造和 CIMS的关键和核心技术。企业应看清应用 CAD/CAM技术带来的进步性，并以自身为基础，借鉴同行各企业应用推广的经验，灵活应用

CAD/CAM技术，加快企业的设计制造一体化发展。

3.4基于UG、Qform的锻造模CAD/CAM研发与应用

图1

1）根据产品图纸建零件模型，如图1所示。

2）根据锻造比自动放量、生成模具工程图。

传统的产品设计是从概念设计开始，确定预期目标，根据二维图纸或设计规范，借助CAD软件建立产品的三维模型，然后编制加工程序，生产出最终的产品。然而在很多情况下，技术人员面对的只有实物样件，没有图纸或CAD模型数据。为了适应先进制造技术的发展，需要通过一定的途径，将这些实物转化为CAD模型，使之能利用CAD/CAM系统进行处理。现在我们根据UG放量功能直接绘制产品图，然后统一放量直接生成作者简介：柳辉（1983～），男，助理工程师，主要从事机械产品加工工艺的研发与设计 。热锻件图，再生成模具图，最后根据三维图高效率的生成二维工程图，无需根据产品图绘制热锻件及模具图，再根据模具图形绘制模具三维模形。这样将大大减小了工装技术准备时间，

无论是人力物力都将大大节省。

3）建锻造模具

根据放量后的热锻件，建立模具模形，如图2、图3所示为上下锻模。

图2 图3

4）编制程序加工模膛随着CAD/CAM系统软件功能的不断强大、数控机床性能的不断提高，CAM技术得到了飞速的发展。同时，新材料、新刀具的应用、数控加工和切削理论的不断发展，以及对产品高质量、低成本、缩短制造周期日益增

强的追求，也给CAM技术提出了更高的要求.UG CAM为UG所有的加工模块提供了相同的、界面友好的图形化窗口环境。用户可以再图形方式下观察刀具沿轨运动的情况，并可以对其进行图形化修改。用户可以根据自己的需要进行灵活的界面定制，并且可以定义标准化刀具库、加工工艺参数样板库等多种自定义库，UG

编程模板文件以UG的加工编程操作和UG的编程管理为主线，有五大部分：编程归类、刀具制做、加工对象选择、加工方式和加工编程操作。如图4，图5 为加工当中其中一层的加工刀轨。

图4 图5 图6

5）优化锻造毛坯

传统方法锻造都是由直棒料直接锻造，原材料浪费较大，并且局部应力比较集中，造成锻件表面出现裂纹，并且模膛填充不足，将大大影响产品质量，最终影响了产品在市场上的竞争力，后我们根据产品形状分析，改用圆盘原材料（图6）来锻造，后根据实验结果，锻件各项性能都远远超过了原来数值。这样既节约了原材料又克服了锻造时的缺陷大大提高了产品质量

6）用Qform进行锻造模拟

Qform采用非线性元曲面逼近，可以更高精度地完成CAD二维和三维图形的转换。这对模具表面特性高要求时极具优势。这种逼近方式允许工件表面频繁的生成网格而不会产生“凸缘”，并且模拟中可以保证工件体积稳定不发生变化，模拟提供精确的材料流动预警；模具填充分析；锻件流动可能形成的缺陷。程序提供锻造变形能量需求和过载预报；QForm软件在金属成型领域处于领先水平，模拟速度快而且使用容易，是企业每天需要使用的软件。它是一个自成体系的软件，包含有内处理结构和可视系统。QForm提供了这样一个工作环境，技术工艺设置，软件运行和结果分析（如图7所示a.初锻状态；b.终锻状态）。通过模拟大大降低了开发费用并消除了在车间进行试模的过程。节约成本约70%。

a）初锻 b）终锻

图7

4 结论

随着市场竞争的日益激烈，用户对产品的质量、成本、上市时间提出了越来越高的要求。CAD/CAN技术是加快产品更新换代，增强企业竞争能力的最有效手段，同时也是实施先进制造和 CIMS的关键和核心技术。企业应看清应用 CAD/CAM技术带来的进步性，并以自身为基础，借鉴同行各企业应用推广的经验，灵活应用CAD/CAM技术，加快企业的设计制造一体化发展。 综上所述,CAD/CAM技术应用于机械制造业,具有明显的优越性,主要体现在:

(1)有利于发挥设计人员的创造性,将他们从大量繁重的重复劳动中解放出来。

(2)减少了设计,计算,制图,制表所需的时间缩短了时间周期。

(3)由于采用了计算机辅助分析技术,可以从多方案中进行分析,比较,选出最佳方案,有利于实现设计方案的优化。

(4)有利于实现产品的标准化,通用化和系列化。

(5)减少了零件在车间的流通时间和在机床上装卸,调整,测绪.等待切削的时问,提高了加了效率

（6)先进的生产设备既有较高的生产过程自动化水平,又能在较大范围内适应加工对象的变化. 利于企业提高应变能力和市场竞争力。

(7)提高了产品的质量和设计,生产效率。

(8) CAD/CAM的一体化,使产品的设讨,制造过程形成一个有机的整体,通过信息的集成.在经济F,技术上给企业带来综合效益。

当前,在机械制造业中,CAD技术应用较普遍,但CAM技术还没有真正普及,有待于进一步深人研究和推广。

参考文献

〔1〕杨岳,等. 《CAM技术与应用》.北京:机械工业出版社,1996.

〔2〕赵汝嘉,殷国富·《CAD/CAM实用系统开发指南》.北京:机械工业出版社,2001.

〔3〕蔡颖,薛庆,徐弘山.《CAD/CAM原理与应用》.北京:机械工业出版社.1998.

〔4〕刘文剑.《 CAD/CAM集成技术》.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2001.

〔5〕孙春华. CAD/ CAPP/ CAM 技术基础及应用［M］.清华大学出版社.2004.

〔6〕何爱新.面向并行工程的CAD/ CAPP/CAM 集成系统.北京理工大学学报.2004 年06 期 〔7〕曾伟.基于STEP 的CAD/ CAPP/ CAM集成系统的研究。电脑与信息技术.2005年02 期. 〔8〕贾维.基于STEP 和WEB 的箱体零件CAD/ CAPP/ CAM 集成技术研究.机械制造.2005 年04 期.

〔9〕孙桓,陈作模.机械原理[M].北京:高等教育出版社，2001.

〔10〕 濮良贵,纪名刚.机械设计[M].北京:高等教育出版社，2001.

〔11〕 张威.Solidworks2001plus