第一章 绪论
1.1 课题研究背景与意义
当代高新技术成果已广泛应用于机械工业，其高新技术含量成为夺取市场竞必胜的关键。当今的机械制造业早已不再是传统意义上的简单机械加工，由机械、电子、光学、信息、材料、能源等学科结合为一体的综合新技术体。世界各国经济的竞争，更是以现代制造技术的竞争能力作为主要标志，先进制造技术早已成为当代国际间科技竞争的重点。目前，CAD/CAM 技术已较广泛的应用于模具的设计制造过程中，研究与应用 CAD/CAE/CAM 技术在模具设计制造过程中，即可以显著缩减生产成本和生产周期，也能提升生产效率和经济效益，是当前全球模具设计开发工程人员最有力的辅助技术。
CAD/CAM 技术早已在机械制造中普遍应用，给模具设计业提供了最强有力的技术辅助和支持，此项技术的研究与应用必将对全球机械制造业，尤其是模具制造行业中产生震撼的影响。很多新型领域、新兴产业、新制品个性化的体现要求，都将带动模具技术改革、创新，各种配套设计、开发、加工技术在所难免的需要进级。为此，从科技发展趋势研究分析，模具行业的发展趋势主要在六个基本方面进行：
1、新材料――模具新材料及为成形产品新材料成形新型模具；
2、新技术――技术进步带动模具生产逐步向超高速、超精高度自动化方向发展；
3、新工艺——模具加工新型工艺技术，新成形工艺技术；
4、绿色制造低碳经济――用尽量少资源来创造尽量多价值，包括回收再利用与环保等，不但模具要能这样，而且更要使模具用户也能这样。
5、网络化――更好地利用全球化网络，掀起模具企业应用电子商务热潮，实现无距离设计开发、异地加工生产的加工模式；
6、智能化、信息化――结合数字化生产、信息化管理、充分利用 IT 技术；符合全球现代化经济发展环保的大方向，达到行业可持续发展性的要求，摆脱模具行业的“后危机”难关。
积极优化产品设计，加大节能降耗产品开发，同时加大降解塑料研发力度，塑料废弃物回收循环再生利用的持续性特点。将CAD/CAM 技术研究与应用融入到模具制造行业中是解决新时期人们对物质要求日益的迫切要求与需要。CAD/CAM 技术是一项利用计算机帮助人们完成产品的设计(Design)与制造（Made)的新技术，它是计算机技术在零件生产中综合应用的一个新飞跃。CAD/CAM 技术是现代化制造自动化技术的主要组成部分，这一技术将软件、硬件水平的进一步提升完善，为机械工业提供了强有力的技术支持，为企业的产品设计、制造、生产水平的发展带来了质的飞跃，已经成为现代企业信息化、集成化、网络化的最优选择。CAD/CAM 技术也是一种集成技术系统，由系统软件、管理软件、支撑软件、应用软件组成，应用软件是用户为解决某些应用问题而编制的程序，一般由用户与研究机构在系统软件与支撑软件的基础上共同联合开发。新形势下，我国机械制造业的模具设计开发面临着巨大的挑战和机遇。怎样从制造业大国转变为制造业强国呢?行业的要求，我们静心思考：“模具技术的发展方向应是什么?” CAD/CAM 技术的研究开发，应用生产实践中，是为模具制造行业提供强力的技术支持，人类的生活从必需性要求到刚需性要求，都对模具 行业提出了更新、更高的要求，应该遵循什么样原则去研究发展，去应用提升改进？综上所述，能否高效、精确实现设计、加工中的技技术术难题，将是当今世界制造加工业所共同面对，需共同解决的关键。如何满足人们对高性能物质的要求，如何产品的质量，降低成本？企业获取更高利润化？CAD/CAM 技术的研究与应用已迫在眉睫，容不得半刻迟缓。
1.2 模具制造技术的发展概况
1.2.1 模具制造技术的概况
工业生产中常用各种压力机和加装在压力机上的专用工具，通过压力使材料（金属或非金属）发生分离或变形，制出所需形状的零件或制品，这种专用工具统称为模具。通常以其特定的形状，通过一定的方式使原材料成型。是现代工业生产中，生产许多工业产品的重要工艺装备，各行各业中均广泛应用。模具可分为冷冲模和型模两大类。冷冲模是在冷冲压加工中所需要模具。加工过程经常在常温状态下进行，是金属压力加工方法之一，建立在金属塑性变形理论基础上的材料成型技术。而型模则是利用材料塑性或液态流动，充填型腔瑞制成零件的模具，具有与成形零件个表面相同的型腔。加工时需要将材料熔融，浇注在特定的型腔内，设计要求较高、工艺过程复杂，生产环境严格控制，生产成本较高。
第二章 CAD/CAM 模具设计与加工的关键技术
制造业是衡量一个国家经济实力的标志，当今世界任何经济强国都拥有发达的制造业技术。加入 WTO 组织，竞争对手、竞争市场、竞争规模都让我们清醒的认识到，制造业是现代经济发展的支柱，发展信息产业化，就一定要把信息技术应用到制造业中。加大开发先进设计、制造技术是必要保证。在模具设计开发过程中，很多零部件都具在外形或内部结构上都有着复杂的曲面，同时，市场更新换代快的。轻巧、多彩的产品是市场调研反馈中人们对产品外观的又一新要求。塑料制品的结构要与传统金属材料制品相比较，成本低、使用方便、维护简单，降低了庞大的运输费用。目前已大量应用在航空般天、电子、通信、轮船、建筑、餐饮等行业中，也是所有行业未来发展中最强有力的要求。同时在研发过程中，客户随时根据使用要求提出修改方案，对设计师而言这也是一项不小的挑战。CAD/CAM 技术的推广与应用，自然不言而语。产品设计中的缺陷，会在产品使用过程中逐渐暴露出来，在设计过程中进行缺陷分析、发掘问题，改进设计方案，可以改进产品性能，也是设计的关键技术之一。
第三章 CAD/CAM 在模具加工中.................. 36-47
3.1 Cimatron 的加工概况 .................37-38
3.2 加工思路................. 38-40
3.3 加工流程 .................40-46
3.3.1 加载模型数据................. 40-41
3.3.2 加工轨迹生成 .................41-43
3.3.3 模拟仿真加工................. 43-44
3.3.4 生成数控加工代码................. 44-46
3.4 本章小结 .................46-47
第四章 CAD/CAM 模具的后置数据处理................. 47-58
4.1 后置处理概述 .................47-49
4.2 后置处理的问题................. 49-52
4.2.1 机床结构的定义.................-50
4.2.2 坐标系定义、坐标原点的定义................. 50-52
4.3 刀具补偿的处理................. 52-54
4.4 加工中的误差分析................. 54-55
4.5 有限元件分析................. 55
4.6 Cimatron 的后置处理................. 55-57
4.7 本章小结 .................57-58
结论
本论文以现代汽车工业产品研发、制造过程中的复杂技术问题为例，进行选用 CAD/CAM 软件，帮助工程人员，高效、准确地进行产品设计、开发过程。克服原始、传统设计加工中的弊端。通过对 Pro/Engineer 软件的各种模块调用、设置，对模具技术的技术可行性、经济效益、操作实际性等重点进行综合可行性分析。Cimatron 软件为开发使用者提供了有良好的稳定性和较高的安全性能，快速进行产品可维护性，拥有较强的实用性原则。是现代制造业力推的先进加工技术。提升产品特性，改进企业生产能力，扩展市场竞争实力，推动全球经济快速发展。本人主要完成了以下工作：
1、分析原有的研发、制作方法和现状，提出本课题的研究意义和必要性。
2、确定软件主要核心技术，解决关键技术难题。
3、通过对汽车仪表盘为例的设计全过程分析，与软件应用，突出 CAD/CAM技术的优势所在。
4、理论与实践相结合，获取的相关实际设计所需的参数，为加工的最佳精度赢得质量的保证。实现了高、精、密的尖端要求与目标。
5、通过实验室数控设备加工生产获得真实的产品参数，计算机实验实体设计、仿真加工演示，验证了所选用的 Pro/Engineer 软件进行设计，Cimatron 软件进行加工制作，可以更大程度地实现工程师与用户的要求和目标。
各大、中型，重型加工制造业基地，均广泛普及 CAD/CAM 技术的应用。改进了产品自身的性能，提高企业的效率，获得了良好的市场。此项先进技术为模具技术的规范化、集团化、精端性打下了坚实的基础。在未来的时代中，更好的为人类的生产、生活提供更有利的保证。
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