模具设计概述

（一）（二）外 （三）

第二章CAD／CAM第一 模具CAD/CAM系统的硬二、CAD/CAM硬件系统的配置（一）大型机系统（MainframeBasedSystem（二）小型机成套系统（TurnKey al第二节CAD/CAM （一） 发，研制适合用于各专业的应用软件。图形处理软件是模具CAD/CAM系统中的重要支撑软件。 绘图言绘图言是一高级言基上，过修、加形功而。这绘语言需要立编系统但于要动扩充级语言的编译系，因此要研制 对该高语言的编译系要比较熟，故研这种图处理软件比研制图子程库要复些，而不可移植，快。的图形设计语言这种 1977年 （ACM）的图示学专业组（SIG-GRAPH）“图示学标准起 19791)基于文件系统的数据库系统。它的特点是根据设计需要编制数据库管理程序，不具备理论化的设计模型和数据库语言，缺乏通用性 随着CAD/CAM/CAE/CAPP集成化软件系统的发展，为了解决传统数据库的缺陷继而出现了工程数据库，它具有以下主要功 支持不同设计版本 集线器(HUB)是局域网的星型连接点，每个工作站 绞线连接到集线器上，由集线器对工作站进行集中管理（一）NETBEUI（二）IPX/SPX协每种网络协议都有自己的优点，但是只有TCP/IP允许与Internet完全的连接。TCP/IP同时具备了可扩展性和可靠 和效率，TCP/IP的开发荣幸地受到了 Internet公用化以后，人们开始发现全球网的强大功能。Internet的普遍性是TCP/IP至今仍然使用的原因。常常在没有 自己的PC上安装了TCP/IP栈，从而使该网络协议在全球应用最广。第三 模具CAD/CAM常用软 中的过约束和欠约束的情况。开目CADCAD、CAPP、CAM的集成。产品数据管理系统GHPDMS及自动数控编程系统GHCAMSolidWorks是基于Windows的机械设计软件，是以Windows为平台，以SolidWorks为 (Lonicera)系统主要应用于机械产品设计和制造中，它可以实现设计／制 和自动化用户提供了从设计到制 Pro/Engineer简称Pro/E，是一个面向机械工程的CAD系统。PTC公 单一数据库、参数化、基于特征、全相关的概念改变了机UG-Ⅱ是一个集CAD、CAE和CAM于一体的机械工程辅助系统，UG-Ⅱ为用户提供了一个全面的产品建模系统MastercamPCCAMMastercam包括了铣削加工(milling)，车削加工(turning)，线切割加工(wireEDM)等主要模块，适用于机械设计与 通过键盘输入点的坐标值是一种精确的点输入方式点的坐标值输入有三种坐标方式绝对直角坐标（输入@r<a（2）通过光标输入设备输入点 确的，通过AutoCAD的Snap功能，可以使输入点达到一定的精度。 利用LISP语言中的函数功能也可以输入点，这是自动绘制图形的基础，在AutoCAD二次开发中经常使 4.圆弧的绘制绘制圆弧令是ARC。与直线和圆相比，圆弧的绘制比较复杂，考虑到圆弧具有顺时针和逆时针两种方向，AutoCAD7 多段连线（POLYLINE）PLINEAutoCAD提供的图形编辑方法能够有效地修改图形，并能够显著提高绘图效率。常用的图形编辑命令有删除(ERASE) (MIRROR)、阵 （PEDIT 一 一 3-1菜单文件类型

ASCII功能及外观令字符串和菜单语法。首次加载MNUAutoCAD

AutoCAD每次编译MNCMNUASCII格式。每次菜单文件的内容被更改时，AutoCAD将修改源菜单文件。MNR（例如，只读）菜单LISP文件；包含菜单文件使用的AutoLISP菜单文件中包含的一些特殊字符的说明见表3-3。表3- ***01～16500～999辅助功能说明区（显示于状态区

（File和3-3菜单字符说明--~&/$^\暂停等候用户输入（不能用于加速键_+；菜单后面图“CAM“^C^C”相当于先从CTRL-CAutoCAD令，以便无“(load"dcad-ww")”LISP“dcad-ww.lsp“w3b”AutoCAD“w3b”AutoCAD3B[输入]^C^C(load"dcad-i-2000")(if(nullc:fdcad)(load"DCAD"))input[小孔]^C^C(load"dcad-b-2000-k")(load"DCAD")(load"Dcad-b")[孔距]^C^C(load"dcad-b-2000-jb")(load"DCAD")(load"Dcad-b")DCADBJB[凸臂]^C^C(load"dcad-b-2000-tz")(load"DCAD")(load"Dcad-b")DCADBTZ[窄槽]^C^C(load"dcad-b-2000-tz")(load"DCAD")(load"Dcad-b")DCADBTZ[圆弧]^C^C(load"dcad-b-2000-y")(load"DCAD")(load"Dcad-b")DCADBY[孔间壁厚]^C^C(load"dcad-b-2000-b")(load"DCAD")(load"Dcad-b")DCADBB[<-复合模]^C^C(load"dcad-b-2000-f")(load"DCAD")(load"Dcad-b"))[定搭边值]^C^C(load"dcad-l-2000-d")(load"DCAD")(load"dcad-l-2000")[单排排样]^C^C(load"dcad-l-2000-s")(load"DCAD")(load"dcad-l-2000")[<-多排排样]^C^C(load"dcad-l-2000-v")(load"DCAD")(load"dcad-l-2000"))LAYN[3B]^C^C(load"dcad-ww"[穿孔代码]^C^C(load"dcad-ww")punch[代码校验]^C^C(load"dcad-ww")[上模座]^C^C(load"dcad-mb"(mb[垫板]^C^C(load"dcad-mb")(mb)[固定板]^C^C(load"dcad-mb")(mb)gdb[卸料板]^C^C(load"dcad-mb")(mb)xlb[凹模]^C^C(load"dcad-mb")(mb)am[下模座]^C^C(load"dcad-mb")(mb)[下固定板]^C^C(load"dcad-pt")(mb)xgdb[下垫板]^C^C(load"dcad-pt")(mb)xdb[空心垫板]^C^C(load"dcad-mb"(mb[<-图框]^C^C(load"dcad-mb")tukuang[模柄](if(nullc:mb(load"dcad-pt")[橡皮](if(nullC:XP)(load"dcad-pt"))[导柱](IF(NULLC:DZ)(LOAD"DCAD-PT"))[导套](IF(NULLC:DT)(LOAD"DCAD-PT"))[导料板](IF(NULLC:DT(LOAD"DCAD-PT")[承料板](IF(NULLC:DT)(LOAD"DCAD-PT"))[卸料螺钉](if(nullc:XLLD)(load"dcad-pt"))XLLD[固定导销](IF(NULLC:DT)(LOAD"DCAD-PT"))GDDLX[<-圆凸模](IF(NULLC:DT)(LOAD"DCAD-PT"))YTM[装配示意图]^C^C(load"dcad-z")3-1DCADASCII LISPLIStProcessing （MIT（Variable如（0.51.2）和（1 （1258.2“A”9）可以表示一个六维向量，与其他计算机语言中的一维数组相当，但是表中元素的数据类型可以各不相同，而同一数组中 (67.0)(410."Model")(8."0")(100."AcDbLine")(10187.701-45.84750.0)(115.0-45.84750.0)(2100.00.01.0))；表达一个圆所用的表为((-1Entityname:7ef50e80>)(0"CIRCLE")(330Entityname7ef50cf8>)(588")(100"AcDbEntity(67(410."Model")(8."0")(100."AcDbCircle")(100.00.00.0)(40.10.0)(2100.00.0（元素0元素 元素2…（+12）LISP，1和2（SETQSQRT1)SETQ（SETQv1e1[v2e2…vnen]eivien的计算值。（注：方括号部分SETQ y2)+函数的格式为（+ -函数的格式为（-

2将常数1的计算值1赋予变量x，LISP表达式（+ …nm]其功能是对函数变量求和，函数返回值为变量之和：n1+n2+n3+…+nm。 …nm]*函数的格式为（* ／函数的格式为（/ /（n2·n3·…·nm

nm]…nm]/ 1，而（/32.0）的返回值则为1.5。 SIN (/PI2)）的1.0，PILISPπCOS（COSnnnnSINATAN函数的格式为（ATAN [n2]tan（n1/n2π/2，π/211返回值-返回值-1返回值-00ABS（ABSnnEXP（EXPeenEXPT函数的格式为（ESPT n其功能是求m的指数，函数返回mnSQRT（SQRTnn2. 为（/（SINx）（COSx对于复杂的程序，直接利用基本函数编写程序并不是一个好方法，编写LISP程序 (DEFUNname AL][/ …VM]） …AL]为新设立的用户函数name的函数变量，表中另一可选项[/V1 …VM]中的元素不是用户函数的函数变量，它们仅仅是用户函数name的局部变量。 (DEFUNtan(x/y )调用正切函数(tan0)，0.0LISPSINCOSLISPNOT（COND ＝函数的格式为（＝ enEQUAL函数的格式为(EQUAL [e3])。EQUAL用来比较两个实型数或表是否相等，相等时函数返回T，否则返回NIL。比较两个实型数e12)AND函数的格式为（AND en3)OR函数的格式为（OR en NOT（NOTeeNIL，T5)IF函数的格式是（IF [e2]计算值，否则函数执行e2并返回e2的计算值，若可选项e2不存在，则函数结束运行，返回NIL。例如(SETQa（GETREAL“A＝）c（GETREAL(SETQ (IF(/=a0)(/c(SETQ (IF(>a0)(+ a)（- ne1和e2的格式规定中 （COND测试式1 测试式2 测试式m …） 例3-1例3-1 编写下列分段函数的LISP程序。(DEFUNL3-1-1(COND((AND(>x–10)(<=x–6))((AND(>x-6)(<=x–2))((AND(>x–2)(<=x2))((AND(>x2)(<=x6))(T))（DEFUNL3-1-2(x)(COND((<=x–10)2)(<=x–6)((<=x–2)((<=x2)((<=x6)(T4.GETINTG（GETDIST（INITGETGETINT（GETINT[提示信息]GETREAL（GETREAL[提示信息]GETSTRING函数的格式为（GETSTRIG[开关变量][提示信息]RETURNRETURNAuotLISPAutoCADGETPOINT（GETPOINT[pt][提示信息]ptptGETANGLE函数的格式为 [pt][提示信息]其功能是通过键盘或光标设备输入角度。函数返回值为表示角度的实型数，单位GETDIST函数的格式为 [pt][提示信息]其功能是通过键盘或光标设备输入长度。函数返回值为表示距离的实型数。Pt的作（ENTER2(bit防止负数输入；8(bit3)允许用户输入LIMITS规定界限以外的点；16(bit4)(尚未使用)；32(bit5)使用虚线作皮筋线；64(bit 128(bit7)3-4控制位和输入函数的关系离入√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√（INITGET7“AbcDef（SETQA（GETINTCommand:Specifycenterpointforcircleor[3P/2P/Ttr(tantanSpecifyradiusofcircleor（INITGET “3P2PTtr（SETQp（GETPOINT“Specifycenterpointforcircleor[3P/2P/Ttr(tantanradius)]:（INITGET7“Diameter（SETQr（GETDISTp“Specifyradiusofcircleor[Diameter]:5.（STRLEN（SUBSTRSTRLEN函数的格式是（STRLEN s函数变量是字符串，STRLEN函数的功能是求出字符串s的长度，即组成字符串s的字符个数，函数返回整型数。如（STRLEN“abc）返回3。 sn“def）“abcdef[n]串排列顺序为从左到右，起首字符序号为1。如（SUBSTR“GoodMorning”63）返回字符串“Mor（SUBSTR“GoodMorning”6）返回字符串“Morning6.表处理函数是LISP语言中最具特色的一类函数，用来生成表（LIST函数）或对表进行 ，如往表中添加元素（CONS函数从表中删除元1)LIST函数的格式是（LIST en（1 “A2)CONS函数的格式是 eL它的功能是把e的计算值加入表L中。 （+12）(LIST 2)）返回表（313)CDR（CDRLL（CDR（LIST 2（24)MEMBER(MENBEReL)Le 3 2 5返回表 55)CAR（CARLL0（CAR（LIST 36)CADR函数的格式是 L它的功能是提取表L中第1个元素，函数返回该元素。 （LIST 37)CADDR函数的格式是 L 3

(+ )“A）8)NTH（NTHnLn0。如（NTH 1 4返回39)ASSOC函数的格式是（ASSOCeL它的功能是检索表L中包含以e值为起始元素的嵌套子表函数返回检索到的子表（ASSOC 2)23)34))）2（2310)SUBST函数的格式是（SUBST L它的功能是用m取代表L中的n，函数返回更换后的表。如 ”“B”（LIST“Ｂ“A” ”“AB” 11)APPEND函数的格式是（APPEND n它的功能是合并表m和n，函数返回合并后的表。（APPEND（LIST12）（LIST34返回表 2312)REVERSE函数的格式是（REVERSEL它的功能是颠倒表中元素的顺序，函数返回颠倒元素顺序后的表。如（REVERSE 4返回表 113)LENGTH（LENGTHL它的功能是求出表的长度（即表中元素的个数（LENGTH 47.和READ FIX（FIXn FLOAT（FLOAT [precision]]mode省时，RTOSAutoCAD12345READ（READssREADs（READ O） （READ O）“123）（READ“123456789”）（READ“（1 3）返回表（12（READ（1 3）（4 6）返回表（128.（WHILE（REAPEATn …em <测试式 …WHILE函数首先对测试式进 为非NIL时，顺序执行e1、e2、…、em，然后再对测试式进 为NIL时才停止循环运算，函数返回值为em最后一次的计算结果。3-2编写LISP（DEFUNL3-2-1(/ (SETQi0s(REPEAT i(+ 1)s(+ ))12：WHILE函数编写程序（DEFUNL3-2-2(/Is)(SETQI0s0)(WHILE(<I100)(SETQ (+ s(+s))）23-3求定积分：(DEFUNL3-3 (n/dxs (SETQdx(/ 1.0n)x s)(REPEAT(SETQy(*x(SINx(+ s(+ (*y)))n100，调用函数(L3-3100)，0.2969739.modename f CLOSE（CLOSEffNILCLOSE[f] 一行数据。省项文件指针f不存在时，则从键盘输入 数据。READ-LINE函数的返回值是字符串，读到文件底部时函数返回NIL。例3-4设当前 (DEFUNL3- (SETQ (READ-LINE)(WHILE sfw) (READ-LINE)(CLOSEfr)(CLOSE) [f]]PRINC函数的功能是输出e的计算值。PRINC函数返回值为e的计算值。当函数没有变量时，即（PRINC）表示不显示函数返回值。PRINC函数输出字符ASCII3-7例如程序段（PRINC“ABC）ABC，同时函数的返回值为“ABC（PRINC“\nABC）先向显示屏幕输出回车换行符，然后输ABC，函数的返回值为“\nABC3-7行“\10.10.AutoCAD率，而且进一步拓展了AutoCAD的应用范围。（COMMAND … （COMMAND(SETQp(GETPOINT“Centerpoint:““)d(GETDISTp“Diameter:)(COMMAND“CIRCLE”p“D”“ZOOM”)(SETQp(GETPOINT“Centerpoint:““)(COMMAND“CIRCLE”p)(SETQd(GETDISTp“Diameter:(COMMAND“D”(COMMAND“ZOOM”3-5在区间0~2π内绘制ysinα的函数曲线。 (DEFUNpsin(x)(LISTx(SIN (DEFUNNIHE(senf/dv (SETQd(/(-es) v p(f )(COMMAND“PLINE”(REPEAT

(SETQv(+vd)p(f(COMMAND )B)psin11.11.再存在。图形数据处理函数包括SSGET、SSNAME、SSLENGTH、ENTGET12.12.QUOTEe功能是对函数变量如果用赋值函数对变量a赋值：（SETQa（+12LISP会先对LISP表达式（+ 12）进行求值计算，将计算结果赋予变量a，结果变量a的值为3。采用QUOTE函数 对LISP表达式（+12）进行求值计算，结果就不一样了，如程序段（SETQa ’（+1 2执行后，a的值为（+ 2 ’(0.51.3)）把表 13.13.APPLYAPPLY函数不是一个实变函数，它具有泛函性质，它的格式为（APPLY’fun其第一个函数变量是代表函数的函数名，另一个变量是表。APPLY函数将函数名移入表中，将其置于第0个元素的位置，然后对新表求值。如对于（APPLY’+aa的定义如前所述，相当于对（+ 0.51.3）求值，函数返回值为1.8。14.14.MAPCARMAPCAR（MAPCAR’funL1L2…Ln它的变量都是表。MAPCAR函数用指定的函数处理表变量中相对应的元素，并以表的形式返回处理结果。如（MAPCAR ’+a ’(12)）,a的定义仍然（LIST(+0.51)(+1.33.3 r=r0+h[1- (DEFUNC:TULUN(/r0hd1d2d3d4n1 (SETQr0(GETREAL"基圆半径 h(GETREALd1(GETREAL"推程角delta1=")d2(GETREALdelta2=")d3(GETREALd4(-360D1D2n1(GETINTn1=")n3(GETINT)(NIHE0d1n1 (COMMAND"ARC""@""C""0,0""A" (NIHE(+d1d2)(+d1d2d3)n3(COMMAND"ARC""@""C""0,0""A"

"ZOOM" "PEDIT""L""Y""JOIN""C""-1E10,-1E10""1E10,1E10""" ；将组成凸轮廓线的线 )(DEFUNs1(v/aa1rx (SETQa(/(-vs)(-ea1(/(*vPI)r(+r0(*hx(*r(COSy(*r(SIN)(LISTx )(DEFUNs3vaa1rx (SETQa(/(-vs)(-ea1(/(*vPI)r(+r0h(*-1hx(*r(COSy(*r(SIN)(LISTx )3.凸轮绘制程序的使用AutoCAD命令提示符状态下直接键入TULUN，随后根据提示逐项输入如下数值（划线部分为键入数值，非划线部分为程序提示Command:TULUN回程角回程段拟合线段数AutoCAD的绘图功能还可以绘制出图中的其他图线，如用偏移（OFFSET）CAM从凸轮的实际廓线得到凸轮的数控加工程序，从而在数控机优质高效地制造出这个凸轮零件。第四节第四节CAD3DContentCentral是一个崭新的 ，集成在SolidWorks内。用户可以通过此插件在互联网找到世界著名的零部件供货商，并 SolidWorks提供了生成完整的、车间认可的详细工程图的工具。工程图是全相关的，当你修改工程图时，三维实体模型、各个视图、装配体都会 表3- SolidWorks特征造型工 说拉伸（Extrude）生成向一侧或两侧延伸的可具有拔模斜度的基体、凸台、切除或曲面旋转(Revolve)生成旋转的基体、凸台、切除或曲面扫描(Sweep) 放样(Loft) 倒圆角（Fillet）在零件上生成一个内圆角或外圆角面 筋 特殊类型的拉伸特圆顶(Dome)特型(Shape)

AutoCAD是可以互相转换的。（1）拉伸（Extrude）特征以一个二维草图为基础，将二维草图沿一个垂直方向或同时沿另一相反方向拉伸成三维实体。拉伸时可以设置（2）旋转(Revolve)（3）扫描(Sweep) 放样(Loft)特 倒圆角（Fillet）特 用来对三维实体进行倒圆角操作 倒角（Chamfer）特 用来对三维实体进行倒角操作 拔模（Draft）特征用来生成拔模斜度。（8） 钻孔（Hole） 抽壳 ）特征去除零 加厚（Thicken） 筋（Rib） 圆顶(Dome) 特型(Shape)特征在三维实体上生成具有可控曲面的实体，可以用点（草图点、端点、顶点等 阵列（Pattern)特征对选定特征进行阵列 ，共有线性阵列、圆周阵列、曲线阵列、草图阵列和表格阵列5种形式。线性阵列对选 镜像（Mirror）特征对已有特征或三维实体作镜 型腔 ）特征用一个零件减去另一个零件，常用来产生模具型腔和型芯 连接（Join）特征 分割（Split）特征1. 2. 四、SolidWorks的装配体 SolidWorks零件或装配体到装配体中。后的零部件可用鼠标拖动及旋转以便装配。零件的装配关系分为平面配合与圆柱面配合两种方式。平面配合有共面、平行、垂直和角度四种关系。圆柱面配合有轴线共线、平行、垂直和角度四种关系。SolidWorks对装配体进行检测，检查装配面的间隙和情况。SolidWorks还可以完成装配体的效果图来充分展现零件之间的装配过程。对于已经生成的零件实体和装配体，SolidWorks具有工程图的功能。工程图可以编辑图样格式，生成标准三视图，生成轴测视图、模型视图等命装配体的工程图可以自动生成零件明细表， 具有记录 的功能 许设计团队系统地共享文档，对电子仓库进行检入、检出操作，避免错误的覆盖文档或在错误的版本上浪费时间。PDMWorks过了仅仅通过网络共享文件夹的工作环境。只有用户才能通过PDMWorks的界面来电子仓库，与普通的网络或本地的文件夹不同的是，PDMWorks能保护你的文档免受的覆盖或删除。第四章冲压模具第一 对模具D类冲压模具包括了弯曲模具和大部分冲裁模具；三维类冲压模具包括各种除轴对称外的空间成形及冲裁模具；二维半冲压模具包括各种轴对称空间成 第二 冲裁模CAD系统的特DCAD冲裁模系统是一个可用于教学的冷冲压模具计算机辅助设计和辅助制造系统，目前主要用在冲裁模具的设计和制造。DCADDCADAutoCADDCAD冲裁CADCAD图形工作站也是通用计算机辅助设计软件种也非常丰富，如各种型号的鼠标器、数字化仪、DCAD冲裁模系统的灵活配置带来了极大的便利，工厂企业可以根据情况进行恰当的硬件配置，也可以分阶段添置硬件设备，或者对计算机实行升级，提高系统的综合性能。DDDM 或数控铣床的ISO标准数控加工指令。 板、（复合模）凸凹模等。对于冲裁模系统没有涉及到的，形状非常特殊的零件，则完全可以用AutoCAD图形软件直接绘制出工程图样。整个冲裁模系统的软件部分由程序库、数据库、图形库和副构成（4-1。程序库是整套系统的部分，程序库中的程序从数据库内调用需要冲裁模系统中的数据库中包含了中有关冲压模具设计的标准以及《冲压设计资料》中的一些相关数据。在系统程序运行过程中，数据库提(DEFUNcb(fuv/l(SETQf(OPEN(FINDFILE(IFf(STRCATf".DAT")name))

i(s-columnv(readlf)l(s-lineu(readlf))(CLOSE(NTHi)(DEFUNs-column(vli/c)(SETQc(NTHil))

；列查询函数，v为查询变量，l为表，i(WHILE(IF(EQ(TYPEv)'str)(/=vc)(>v(SETQc(NTH(SETQi(1+i))(IF(>i20)(*ERROR*

) )(defuns-line(ubi/c)(SETQc(NTHib))

；行查询函数，u为查询变量，b为表，i(WHILE(IF(EQ(TYPEu)'str)(/=uc)(>u(SETQc(NTHi(SETQb(readl

) ；函数返回符合查询要求的行（表的形式)(DEFUNreadl

；函数以表的形式返 的一行数)03581000(44 的数据表示冲裁型腔至凹模边缘的最小距离，表中后面的数据表示凹模的厚度。我们调用查表函数（CBB2-40”1802）查找数据，函数返回的数据为 32)，说明冲裁型腔至凹模边缘的最小距离为46，凹模厚度为32 （iCAM模块(iv)、模具设计模块(v)和绘图模块(vi)。各个功能模块中都使用大量LISP函数来实现系统的各项功能，程序库中各模块之间的关系如图4-24-2AutoCAD输在冲裁模系统的六个功能模块中，排样模块（iii）CAM模块（iv）具有相对独立性，它们既可以融合于整个系统中为系统增添功能，也可以作CAD/CAM技术，也有利于工厂中有利地位。CAM模块的更换可以使系统针对不同型号的数控机床，编制出不同类型的结构指令。第三节冲裁零件的输入和计算机处理日期等包括文字和数字在内的信息。AutoLISP中的输入函数和输入框可以被用来方便地输入文字或数字。图形信息包括了零件几何形状方面的信息A类尺寸，这类尺寸的特点是：冲裁件尺寸将B类尺寸，这类尺寸的特点是：冲裁件尺寸将随冲裁模具的磨损而减小。第三类尺寸是长度类尺寸，定为C类尺寸，这种长度类尺寸的特点是：冲裁件尺寸大小基本上不受冲裁模具的磨损而发生变化。Ｄj＝〔D+Tl+(1－X)(Tu–Tl) Dj——基准模刃口尺寸；D──冲裁件基本尺寸；Tu──冲裁件上偏差；Tl──XＤj＝〔D+Tu+(1－X)(Tl–Tu)Ｄj＝〔D+0.5TlTu)4-4是冲裁零件的输入界面。("T"("MATERIAL"("A3"373("Z"(0.05冲裁 基准 序号类型尺 下 1A-02B--03A04C-5A-0 - -0.025 -0.36 373kg/mm2，2("Z"(0.050.07))0.05～0.07。这些数据将被后面的程序调用。随后是经过程序IT4级精第四 冲裁零件的工艺性判4-6(DEFUNC:MINB(/pdv(SETQpGETPOINTvGETDISTp1第二点：d'(1(0.80.9)(1.01.2)(1.52.0)(1.5c(NTHmat

cIFthk1)CARcCADRc))；thkc*thk )(IF(>=v(princ"该凸壁或窄槽可冲出")

) )第五 (1)(2)(3)(4)(6)

步距与料宽计算应该准确（在误差范围内AutoCAD的等距曲线功能，将冲裁零件的轮廓向外扩放半个搭边距离。逐渐移外扩＝f)的取值范围为[0，）max的过程称为优化。过程优化是一个专门的研究领域，现的可能取值范围定为搜索区间，每搜索一次就将搜索区0.6180.618法。通过逐步减小搜索区间的方法，直至搜索区间缩小到一个预定的范围，从而＝f(, 第六节加工出由直线和圆弧组成的具有复杂形状的零件。3B指令的格式为BxByBjG当数控线切割机床的线电极走直线轨迹时，3B指令系统以直线的起点为坐标原点。ｘ和ｙ是直线的起点与终点之间的线段在Ｘ方向和Ｙ方向的投影长度。计数长度ｊ是直线段在计数方向上的投影长度。ｘ、ｙ和ｊ的计量单位均为微米，其数值均大于或等于零。其中ｊ6L1、L2、L3和Ｌ4，它规定出直线的终点在以直线起点为原点的直角坐标系 B15000B20000B020000GY当数控线切割机床的线电极走圆弧轨迹时，3B指令系统以该圆弧的圆心为坐标系原点。ｘ和ｙ分别表示圆弧起点与坐标系原点间线段在Ｘ方向和XNR1、NR2、NR3、NR4、SR1、SR2、SR3和SR4，其中的数字表示圆弧起点在以圆弧圆心点为坐标系原点的直角坐标系中所处的象限，NR表示沿着逆时针方向加工圆弧线段，SR表示沿着顺时针方向加工圆弧线段。（０，０（０，１（１，０B0B1000B003000GYB0B1000B003000GY3B格式的线切割加工指令。M的3B割3B加工指可以过 打印出也可通纸带孔机出孔带M模块可以数控线切割加提供编写工指令服务，以它不仅仅可以用于冷冲压模具制造，也可以用于其他用数控线切割加工方法制造的机械零件，如注射模具零件、挤塑模具零件、粉末冶金模具零件、压铸模具零件、机床夹具零件、等等。数控钻床、数控镗床、连续轨迹坐标磨床、三坐标测量机、等等。这些数控机床基本上都采用符合ISO国际标准的数控加工G指令系统。与3B指令的情况相类似，如果已知直线线段的两个端点的坐标数据，或者已知圆弧线段的圆心及两个端点的坐标数据，很容易根据G指令系统的指令编写规则 。很容易通过修改或者增添CAM模块的功能，使其能够输出相应的数控加工指令。 （Polyline 向为逆时针方向。间隙补偿值0.075毫米。起始加工位置为多段连线起点下方5毫米处。CAM3B加工指令程1:B0B0B005000GYB008133GXB014356GXB014356GXB008133GYB005384GYB004763GXB008714GXB000020GY10:11:

B15048B015048GYL2 B000017GXSR312:B14266 B014266GX13:B11071B22499B035469GX14:15:

B14778B101565GXL2 B009041GXNR116:B94889B16151B094889GX17: B15699B022147GX18:B54643B26888B054643GX19:20:21:

B11478B011478GYL4 B000246GX22:B32585B19358B032585GX23:24:25:

B000017GYB15938B015938GY B000022GX26:B11250 B011250GX27: B004368GY28:B2649 B005384GY29:第七节冲裁工艺参数计算和冲模结构设计（ii T——τb——b—— x——曲线微分段处的X P—— 至模块中心的距离与冲压力的乘积。当冲裁薄板时，冲压力较小，偏心力矩也较小，往往可以忽略偏心力矩的影响。图4-10表示冲模刃口在模块上的 第八节冲模图样绘制 AutoCAD的图形文件，图样中与模具规格相关（attrute(DEFUNC:GDDLXdhf (SETQd(GETINT"\n请选择以下规格固定挡料销 h(/(CBnil"DLB"2)l(REPEAT2(readll(s-linedl

l(MAPCAR'RTOSl'(222222)'(030330))；确定尺寸输出格式l(APPEND'("INSERT""GB286611""0,0"110)l(listh))；组 )(CLOSE(APPLY'COMMAND)

"d" 4-386-4 - 10- 为挡料销的长度。GB286611.DWG是事先画好的哑图，与数据文件中相对应的尺寸和公差均为文字可变的属性。程序执行时 出数据文件中8开头的一行数据作为属性赋值，绘制的挡料销图样如图4-13所示。于D在utoD图是utoD实可便行项D作业存储在计算机的磁盘内，也可以用计算机输出设备输出图样硬拷贝─图纸。 可以用较快的速度打印出图样，但是能够获得的图样幅面较小。绘图仪是 的图样输出设备，可以输出高质量的大幅面图。绘图仪中，笔式绘图仪输出图样的速度较慢，而且对绘图笔和绘图墨水的要求都比较高，笔的 保养也比较讲究；喷墨式绘图仪可以高速地输出图，是一种理想的工程图纸输出设备。第九 其 CADCAD／CAM方面的需要。专CAD软件，汽车覆盖件冲压成形模具和集成电路引线框架精密级进冷冲压模具是这方面两个非常典型的实60CAD的研究。这一研究始于汽车车身的设计，在此基础上复杂曲面的设计方法得到了发CAD/CAMCAD/CAM的开发应用向 次的拓展创造了条件 Lockhead飞机公司、McDonnellDouglas飞机公司 本TOYOTA汽车公司从 P公司研制成功的模具CAD系统，使整个生产准备周期由18周缩短为6周。95%Euclid主导软件的基础上还开发出了许多适合汽车工业需求的模块，如用于检查的MegavisionOPTRIS等。件模具CAD/CAM技术的发展已进入实质性的应用阶段，不仅全面提高了模具设计的质量，而且大大缩短了模具的生产周期。近些年来，我国在汽车覆盖件模具CAD技术的应用方面也取得了显著的进步，但目前依然存在着一些问题：诸如设计效率低，标准化程度低，现有CAD软件 未来的汽车覆盖件模具CAD将 性很强的模具CAD软件，如美国PTC软件公司与 TOYOTA汽车公司在PRO/E软件基础上开发的模具型面设计模块PRO/DIEFACE等。 近年来，世界信息产业得到高速发展。据统计，1998年世界电子产品市场销售额突破了10000 的集成电路，受电子产品市场发展的拉动，也将保持稳定的增长。多年来，世界集成电路产业一直以3~4倍于国民经济增长速度迅猛我国集成电路产业经过30多年的发展，初步形成了由 群体。2000年，我国集成电路年需求量240亿块，国内总产量为58.8亿块，销售额近200亿元。4-14反映了在集成电路生产过程中存在四种类型的模具，包括封装模具两种（ 的模具CAD技术。

脚进行压印工序，使内引线脚焊接区域平整度达到0.1毫米之内。 第五章注射模第一节注射模基础知识（1）成型零部件（3）（4）（5）（6）（7） （7）（8）（9）

第二节注塑件浇注系统1）1）2）2）3）3）2．2（1）（2）第三节注射模镶块第四节注射模模架选择 19901990XTD定，模板宽度随之确定。当模板长度和宽度确定后，系统可搜索到所有与模板尺寸对应的模具零件信息。用户的交互式选择结束后，模架零件被自动CADCAD 1）1）2）杆类零件模板尺寸确定后，各种杆类零件的长度可按注射模结构设计预定的原则选定，例如回程杆选择：回程杆长≤顶杆固定板厚度+垫板 在odors用ode中 了D,P,o,Supror和HSO等国际一提件件系时相关零件将会被自动修改更新。例如，在模架中增加一个顶杆，它所经过的所有模板都将自动增加必要的通孔并具有所需要的间隙。第五节型芯与型腔 第六节注射模CAD5-13所示，型芯如图5-14所示。SolidWorksHascoMetricmoldBase，根据型腔尺寸，选择“type2(218296)矩形模具基体装配体”5-15SolidWorks中生成的模架装配体。浇口如图5-12所示。 第六章模具第一 模具制造与数控加 模具是比较昂贵的工艺装备，目前模具的制造费用约占产品成本的10%~30%，其使用 （4）（4）模具成本 模具成本与模具结构、模具材料、制造精度要求和加工方法等有关。模具技 必须根据制品的要求合理设计和制 （2）形状复 模具的工作部分一般都是二维或三维复杂曲面，而一般机械加工的是简单几何体（3）材料硬度高模具的硬度较高，采用了 具钢或硬质合金等材料 应变 完全消除了操作者的人为误差，所以数控机床的加工精度高，加工误差一般能控制在0.005~0.1mm以内，而且同一批零件加工尺寸的一致性好，加 （3）不适合类零件装 或完全靠找正定位来保证加工精度的零件；加工余量很不稳定的零件数控加工方式为模具提供了丰富的生 为了解决数控加工中的程序编制问题，2050年代，MIT设计了一种专门用于机械零件数控加工程序编制的语言，称APT（AutomaticallyProgrammedTool其后，APTAPTII、APTIII（切削用APTAC（Advancedcontouring）(增加切削数据库管理系统)和APT/SS（SculpturedSURFace）(增加雕塑曲面加工编程功能)等增强版本。用PT语言编制数控程序具有程序简炼，走刀控制灵活等优点，使数控加工编程从面向机床指令汇编语言级，上升到面向几何元素。T仍有许多不便处，例如用语言义零件何形状，难以述复杂的何形状缺乏几直观性；缺少零件形状刀具运轨迹的观图形显示证 和D和PP系统有效连接；不容作高度自化集成。针对APT语言的缺点，1978年，法国达索飞机公司开始开发集三维设计、分析、NC加工的系统，称为CATIA。随后很快出现了象EUCLID，及刀具轨迹生成、走刀过程的仿真显示、验证等问题，推动了CAD和CAM向方向发展。到了80年代，在CAD/CAM Data）标准的参数化特征造型系统为主，目前已进行了 D技术从二维绘图，经历三维线、曲面和实体型发展阶，一直现在的数化特征造型在二维绘与三维框阶段数控加工主要以点、线驱动对如孔加，轮廓工，平面区域工等。这加工要操作 的水平较高，机交互较杂。在面和实造型发展阶段，出现了基于实体的加工。实体加工的加工对象是一个实体，它由一些基本体素经集合运算（并、交、差运算）而得。实体加不仅用于零件的粗加工和半精加工，大面积切削掉余，提高加效，而可用于基特征的数编程系的研究与，是特加工的基。（SLICE 第二节数控编程技术基础1)分析零件图样和工艺处理包括以下内B)工夹具的选C)选择编程原点和编程坐标D)选择合理的走刀路E)合理选择F)确定合理的切削用2)数学处理：根据零件的几何尺寸和加工路线，计算刀具中心运动轨迹，以获得刀位数据 控制介质，把编制好的程序单上内容记录在控制介质上作为数控装置的输入信息输入到数控系统。控制介质的种类如下：①穿孔纸带1）1）APT语言编程：编 （.nc2）2）图像编程：以图形要素为输入方式，不需要数控语言。零件几何形状的输入、刀具相对于工件的运动方式的定义、加工过程的动态仿真显SurfCAM是由 SOFTWARE公司所研制的专门在微机上运行的一个图像数控编程系统，其编程能力包括：多坐标点位加工编程；表面区域加工编1．1．插补运算 或圆弧段来近给定的曲线，近线段的交点称为节点。 工程序来。常见的数控系统类型有许多种，比如FUNUC、 11．FUNUC-6M、6T2）3）4）5）

加工功能（G代码）6-1。2． Z方向：ZX方向：X轴水平，当从刀具主轴向立柱看时，XY方向：Y 如果在程序中写成：G90G59X30.0Y40.0G59B点（30.0，40.0）处移动。O0001程序号,O4位数值表示N01G92X-25.0Y10.0Z40.0;以下为程序段N02G90G00Z16.0S300M03;┇N12G00G40X-25.0Y10.0Z40.0M09;N13M30; G41、G42、G40CNC系统刀具是沿CNCH来指定的。刀具半 对刀点：在数控机床加工零件时，刀具相对于工件运动的起点运动。由于程序段从该点开始执行，所以对刀点又称为“程序起点”或“起刀点”:在同一高度上进行两轴加工，层间有Z向移动。机床原点：指 六、数控编程举例——其底面和2-Φ10H8的孔定位，从Φ60mm孔对工件进行压紧。25，10，40B O0001N01G92X-25.0Y10.0Z40.0;N02G90G00Z16.0S300M03;N03G41G01X0Y40.0F100D01M08;③N04X14.96Y70.0;④N05N06G02X102.0Y64.0I26.46J-30.0;⑤N07G03X150.0Y40.0I48.0J36.0;⑥N08G01X170.0;N09Y0;N10X0;N12G00G40X-25.0Y10.0Z40.0M09;N13M30;运行后面的程序时，凡是绝对尺寸中的坐标值均为点在X1O1Y1这个坐标系中的坐标。系统不同而异。S，主轴功能，定义主轴转速。单位r/min，M03表示主轴正转（顺时针，按照右螺纹旋入工件。，刀具进给速度。单位4)续G41，G01，G90指令，继续直线插5)G02，G03，圆弧插补。G02表示顺圆插补，G03表示逆圆插补。G17、G18、G198)程序段开始，程序号为控制系统 具补偿程序如下（PART.NCC(PROGRAMNAMEPART(DATE=DD-MM-YY04-11-00TIME=HH:MM22:36)；N100G21；G21；G40—G49—；G80—取消固定循环G90—(ENDMILL-FLAT-D10TOOL1DIAOFF1LEN1DIA10.N104T1M6；T1-- 具 N106G0G90G54X-25.Y10.A0.S50M5；G54 N108G43H1Z40.M8；G43— 具长度补 器数N112X0.Y40.；1→BN114Z10.；→B上方下刀平面N118G41D1X14.957Y70.F100. （65，80 ；→E 继续G2指令（144.994，40R60 ；F→GG1—直线插补 ；A→B并取消刀具半径补偿N138Z40.N140X-25.Y10.（-N142M5；M5 N146G28X0.Y0.A0.；继续经中间点返回机床原点 % 而建立起来的一个工件坐标系。程序执行G0G90G54X-25.Y10.之后，刀具移动到G54所建立的工件坐标系中X-25.Y10.处。 25，10，025，10，40 SurfCAM的多种编程能力。%(PROGRAMNAME–(DATE=DD-MM-YY-08-11-00TIME=HH:MM-(ENDMILL-FLAT-D10TOOL-1DIA.OFF.-1LEN.-1DIA.-N106G0G90G54X-N110X-5.Y41.177；1→b（-5，41.177,40）N114G1Z- N116X10.483Y72.231F200.；b→c（10.483，72.231,-16） N122G2X65.Y85.R45. ；→e（101，67,-N126G3X144.994Y45.R55.；e→f（144.994，45,-16）N128G1X170.；f→g（170，45,-16）N130G2X175.Y40.R5.；g→g’（175，40,-16） N134G2X170.Y- N142G0Z24.；回参考高度（-N144Z40.；回安全高度（-N146X- ；回安全高度点（-%第三节数控编程软件SurfCAMSURFware公司SurfCAMWindows的数控编程系统，附有全新基底的自动化彩色编辑功能，可迅速而又简捷地将一系列Z水平上对零件进行无撞伤的曲面切削。对某些作业来说，这种加工方法可以提高粗加工效率和减少精加工时间。已获得专利。SurfCAMNC代码，具有强大的通用后处理模块，通过通口将代码传输View(视图)等计算机辅助设计功能在计算机上完成零件的造型，生成零件的数据库(DSNSurfCAM20023D。1）1）软件既可在工作站上使用，也可运行在微机环境下，易于实现，便于操作、通信，经济实用，因而具有广泛的推广价值。交互式 有较多的模具制造厂开始使用多坐标数控加工、高速铣削加工及基于快速成形的模具制造等方法。SurfCAM软件能充分适应模具造型及自动编程加工的要求，SurfCAM软件利用曲面造型、二轴至五轴数控铣床和加工中心加工编程、数控线切割加工编程、数控车床及车加工中心编程、网络通讯及仿 SurfCAM在模具制造中的应1)22)43)4AxisUVTrim（二次切割加工法7)常用的SurfCAM数控铣三轴加工功能包括以下几种类型： （3）Z （4）Z （5）Rest 在某一路径结束后去除残料。RestMaterial是SurfCAM（6）Pencil （8）Contour Pilot Auto 大部分数控车床使用的控制器提供两轴控制，Z轴平行于车床主轴，X轴垂直于车床的主轴，ZX+X （3）Face 沿XZ （7）Part 第一 将 图1的 的结构近似代替原来的连续结构。如果能合理地求得各单元的力学特性，也就可以求出组合结构的力学特性。于是，该结构在一定的约束条件下，在给定的载荷作用下，各节点的位移即可以求得，进而求出单元内的其他物理场量。这就是有限元方法直观的物理的解释。NASTRAN有限元分析系统是由 作为世界最流的大型通结构有元 之一N选项。主要分析能模块有基本分模(含静、模态、屈、热应力流固耦及数据管理)、动力学分析模、热传模块、非性分模块块DMAP。 技术(DirectGeometryAccess)可直接从力、变形、温度场、疲劳、流体流动等。分析的结果同时可与其他有限元程序联合使用。的点、线和面载荷，热载荷，强迫位移，各种载荷的组合等，后处理程序MSC.PATRANMSC.NASTRAN具有广泛的平台适用性，可在不同档次的50多种通用和 ANSYS软件是由世界上最大的有限元 效率更加向前推进一步。AWE在 SS ）POST1块POST26T1POST266区域的应力值较高，最大值达151Mpa；外缘区域的应力相对较低。第二 刚（粘） 载荷和相关的工艺结构（如拉伸筋）等的处理非 有限元软件 的DYNAFORM、德国的AUTOFORM、法国的PAM系列软件；在体积成形方面，有有：吉林金网格模具工程公司的KMASSHEETFORM、华技大学的VFORM等，体积成形方面有机电的MAFAP等。以下对功能较强且较流行的DYNAFORM、DEFORM等软件作简要介绍。是由公司联合开发的用于板料成形模拟的软件包。 功能。DYNAFORM的求解器采用业界著名、功能强大的动态非线性显式 具自动网格划分——为捕捉模具外形特征特殊设计的网格自动划分功能，可节省99％工具分网时间； 自动压边分析——在模具几何模型基础上快速生成弧形压边进行板料的成形性预测； 图7-4是运用DYNAFORM模拟 DEFORMALPID（ysisofLargePlasticIncrementalDeformation1980Batle研究室在空ALPID，MotifDEFORM（DesignEnvironmentforFORMing由SFTC（ScientificFormingTechnologiesCorporation）公司推广应用。DEFORM是一个模块化、集成化的有限元模拟系统，它包括前处理器，后处理器、有限元模拟器和用户处理器四个功能模块。其系统结构如图7- CAD软件生成的STL或SLA格式的文件输入，并提供了3D几何 性、热弹塑性、热刚粘塑性、粉末材料、刚性材料及自定义类型，为不同材料的成形仿真提供有力的保障；DEFORM集成典型的成形设备模型，包括液DEFORM提供了有效的后处理工具，让用户能对有限元计算结果进行详细分析。在后处理中，具有网格变形 第三节塑料成型模拟塑料成型是制造业中的一个主要组成部分，而流动模拟对塑料成型具有重要意义；运用塑料流动模拟能帮助设计优化成型工艺与模具结构，指导设计从成型工艺的角度改进产品形状结构、选择适合的塑料材料和成型设备，评判不同材料采用同一工艺与模具成型的可行性，分析可能出现向流动，如图7-8所示。腔分解成若干串联的一维流动基本单元。常用的一维流动基本单元有四种，如图7-9所示。分流动路径和单元；这在实际分析中造成诸多的不便，且需要设计路径与单元，且甚少依赖设计的经验；因此，随着有限元法的发展，有限元模拟已成为分析熔体流动过程有效。目前，实际模拟分析中将三系列软件；AC-TechC-MOLD（MOLDFLOW）SDRCPolyfillPolycool-IIIKV的CADMOULDCISIGRAPHSTRIM100；我国华技大学的华塑CAE3DRF5.0CAD/CAMMOLDFLOW系列软件CAE3DRF5.0华塑CAE3DRF5.0软件是由 HSCAE版本，采用了新的三维图 计算校核软件进行集成，实现了塑料成型工艺与模具的CAD/CAE/CAM 较低，并支持Windows98/NT中文简、繁体和英文操作系统。 分析过程的实现放的数据库——支 MP（MoldflowInsightMPI/FLOWBaseModules；Moldflow软件之间的一座天桥；CADMoldflowMPI/SHRINKMPI/FIBER ； 及气 MPI/TSETS热固性塑料成型分析——模拟热固性塑料在型腔中从物料熔融塑化到反应成型 第八 模具CAD/CAM领域的新技场全球化、产品多样化和制造的，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立稳脚跟谋求发展，企业必须以的术创新的步伐，缩短产品开发周期，另一方面制造业要寻求可持续发展。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成融合，并与现代、现代管理技术相结合，从而推动先进制造技术的发展。2080年始，人们从各种不同角度提出了许多不同的先进制SystemSystemManuacturngProductonManuacturng第一节 纪90年代，以高切削速度、高进给速度和高加工精度为主要特征的高速加工（HighSpeedMachining，HSM）已经成为现代数控加工技术的重要发展一、一、高速加工概念于德国切削物理学家卡尔•萨洛蒙（CarlSalomon）著名的切削实验及其物理延伸，1929年他进行了高速加工模拟实验，1931年B区，而在高速区进行切削，则有可能用现有的刀具进行高速加工，从而大大地减少加工二、二、5~10倍以上的切削称为高速加工，但对于不同的材料、不同的切削方式，其高速加工的切削速度并不相同，见表8-18-2。8-1表8- 不同切削方式高速加工的切削速 心，即 , 工，当切削深度和每齿进给量保持不变时，进给速度可比常规铣削提高5~10倍，材料切除率可提高3~5倍。切削力小传统的切削加工采用重切削轻切削热变形小高速加工过程中，由于极高的进给速度，95%高 高件于状态在高速加工速下，积屑、表面余应力加工硬化均受抑制，减表面硬层深度表面层微观组的热损伤因此用速加工表面几乎可与磨削相比。三、三 高速加工技术的开发与研究，主要集中在刀具技术、机床技术、CAM（CBN 部件。当主轴转速不断提高时，传统的齿轮—皮带变速主传动系统由于本身的振动、噪声等原因已长度缩短为零，实现了机床的“零传动”。我们通常将这种机床主轴与主轴电结合在一起、实现变频电与机床主轴的传动结构形式称为电主轴。在电主轴结构中，机床主轴箱为电的定子，主轴为电的转子。电主轴采用电子传感器来控制温度，自带水冷或油冷循环系统，使主轴在高速旋转时保持恒温；同时使用油雾润滑、混合陶瓷轴承等新技术，使主轴免、长、转速高。如米克朗公司生产的电主轴采用了矢量式闭环IBAG12000~80000r/nKAPP60000r/min；Precise公SC40/120120000r/min。 Ingersoll公司在HVM-800型高速加工中心上也应用了直线电 ，Ex-cell-O公司应用的是前者，而Ingersoll公司应用的则是后者。 速度快等优点。但由于直线 高速CNC系 ，这需要CNC系统具有很短的伺服周期和很高的分辨率，同时具备待加工轨迹 100~200MHz，有的甚至高达500MHz，并带有数据库，兼有CAM功能，具有MAP3.0通讯功能；采用C语言编程，具有工具 如图8-2所示。四、四、 构件，有的整体构件材料去除率高达98%，1mm，用传统的数控加工方法很难完成这样薄板零件的加工。第二节 Engineering优化时 Engineering一、一 雕刻机或靠模铣床制作出1：1等比例的模具，再进行批量生产，这种模拟式的 2．2．逆向工程的类型 二、二、 5）5）借助于层析X射线摄影法（CT技术逆向工程不仅可以产生物体的外部形态，而且可以快速发现、度量和定位物体的 三、三、实物逆向一般包 （产品数字化 方法很多，常用的有接触式测量法、非接触式测量法和工业计算机断层扫描成像法三种，见表8-3。表8- 三坐标测量机CMM（CoordinateMeasuringMachine）是目前广泛使用的、集机、光、电、算于一体的接触式精密测量设备，它一般由主机、测头和电气系统三大部分组成，其中测头是三坐标测量机的关键部件，测头的发展先进程度是CMM的发展先进程度的标志。三坐标测量机的测头可分为 格便宜，目前使用仍较普遍。触发式测头是英国Renishaw和意大利DEA等公司于20世纪90年代研制生产的新型测头，触发式测头的最大功能是它该位置的坐标值；这种测头测量精度可达0.03mm，测量速度一般为500点/s，具有测量准确性高、对被测物体的材质和反射特性无特殊要求且不受表 逐层扫描法逐层扫描法是一种新兴的测量技术，它不受结构复杂程度的影响并可以同时对实物的内外表面进 机断层扫描成像法ICT（IndustrialComputeromograph核磁 MRI（Magneticresonanceimaging）和层析法。层析法是在数控铣床或磨，用铣（磨）削方式去除实物中一定厚度的一层材料，然后使用高分辨率的光电转换装置获取该层截面的二维图像， 测得的大量的点形象地称为点云PointCloud在对这么多的点数据进行曲面重构前，应对 (3)曲面重1D/M2)基于测量点的曲面重构通常采用曲面拟合的方法，曲面拟合包括曲面插值和曲面近。曲面插值是构造一个顺序通过一组有序的数据点集的曲，通常用于精确测量；而曲面近是构造一个在满足精度要求的前提下最接近给定数据点集的曲面，用曲面近方法所生成的曲面不必通过所有的数 品模型 应该的是，使用CMMCMM测量结果的不确定性。误差是由系统误差和随四、四、 图像的曲面重构技术，并已经将方法系统化；此外，在Internet上也有应用 五、五、逆向工程技术相关软件伴随着逆向工程及其相关技术基础研究的进行，其成果的商业化也受到重视，早期是一些商品化的CAD/CAM 后续处理。Cimatron软件的ReEnge模块可以直接读入多种格式的测量数据，提供了多种可以用点云生成样条曲线、网格和NURBS曲面，最终生成六、六、逆向工程技术的发展趋势 1）1）数据测量。开发面向逆向工程的 第三节快速成形技术快速成形（RapidPrototyRP）208090年代初发展起来的一种先进制造技术，它结合了数控技术、CAD技术、激光技术、材料科学技术、自动控制技术等多门学科的先进成果，利用光能、热能等能量形式，对材料进行烧结、、粘结或RPRPCAD实体模型，利用专业切片软件对其进行切片处理，得到模型每层截面的轮廓，再在快速成形设备中8-4所示。RPRP技术是将复杂三维实体通过切片转换为二维来加工的，因此通常又称为层加工（LayerManufacturing。 前置处理前置处理通常包括数据转换（STL格式文件（如增加支撑、确定零件的摆放方式由于成形的需要，在零件中需增加一些辅助结构，这些辅助结构既可以在CAD软件中完成，也可以在切片软件中完成。（3）

原型制 在快速成形设备中，用某种工艺和成形材料完成原型的制作，原型制作是RP技术的关键后置处 RP 值守和看护，从而大大降低了操 的劳动工作量 二 RP技术的发展历程及应 2080年代，数控技术、DPP技术就应运而生了。 用。RP技术的主要应用在下列几个方面： 1）DP2）产品性能和工程测试。RP 5）5）快速制模将RP6）快速直接制造在某些应用领域中，可用制件直接作为产品的功能零件，从而大大缩短单件或小批量零件的制造过程。一般来说，将RP50~500RPRP原型，采用快速金属工艺方案是RP原型进行快速电极制造，再通过电火花加工钢模，用于批量达数万件零件的生产。 生物和医学应用使用快速成形技术制造医学模型，有助于有效地进行医学 三、三 几种常见的快速成形技术8030SLA、SLS、FDM、LOM、3DP、光掩膜法、直接烧结法及尚处