鋁型材擠壓模具三維建模編程與利用

1 當今 模具行業(yè)風行 的三維建模軟件

1.1 當今 模具行業(yè)中主流繪制二維圖形軟件

CAD-(COMPUTER AIDED DESIGN)指哄騙較量爭論 機及其圖形裝備 扶助設計人員進行設計工作。在設計中每每要用較量爭論 機對分歧 方案進行年夜 體的較量爭論 、闡發(fā)、比力，以決意 最優(yōu)方案；各類 設計信息，非論是數字的、文字的或圖形的，都能寄存 在較量爭論 機里，并能快速地檢索；設計人員通經常使用 草圖最先 設計，將草圖變成 工作圖的沉重 工作可以交給較量爭論 機完成；由較量爭論 機主動 發(fā)生 的設計成果，可以快速作出圖形，使設計人員作出判定 和點竄 ；哄騙較量爭論 機可以進行圖形編纂 、放年夜 、縮小、平移和扭轉 等相干 圖形數據加工工作。當今 模具行業(yè)中主流繪制二維圖形的軟件主要有AUTOCAD、CAXA等等。

1.1.1 較量爭論 機輔助設計AUTOCAD

AUTOCAD是由美國ATODESK歐特克公司于二十世紀八十年月 為微機上利用CAD手藝 而開辟 的較量爭論 機畫圖 軟件包，經由 不休的完美 ，現已 成為國際上廣為風行 的畫圖 對象 。

AUTOCAD具有 杰出的用戶界面，經由過程 交互式菜單或飭令行方式即可以進行各類 操作。它的設計情況 ，讓非較量爭論 機專業(yè)人員也能很快地學會使用。在不休實踐的進程 中更好地把握 它的各類 利用和開辟 技能 ，從而不休提高工作效力 。

AUTOCAD具有普遍 的順應 性，它可以在各類 操作系統支撐 的微型較量爭論 機和工作站上運行，并支撐 分辯 率由320×200到2048×1024的各類 圖形顯示裝備 40多種，和 數字化儀和鼠標器30多種，畫圖 儀和打印機數十種，這就為AUTOCAD締造 普及的前提 。

1.1.2 AUTOCAD軟件具有以下長處 ：

①可以采取 多種方式進行二次開辟 或用戶定制。

②可以進行多種圖形格局的轉換，具有較強的數據交流 能力。

③支撐 多種硬件裝備 。

④支撐 多種操作平臺。

⑤具有通用性、易用性，合用 于各類用戶。

2 當今 模具行業(yè)中主流繪制三維圖形軟件

三維圖紙也就是實體圖，是人類可以或許 讓人從中感受 到立體結果 的平面圖象 。不雅 察這類圖象 每每需要采取 特別的方式 或借助軟件。當今 模具行業(yè)中主流繪制三維圖形軟件包括有solidworks、solidedge、mastercam等。

2.1 Solidworks

SolidWorks軟件是世界上第一個基于Windows開辟 的三維CAD系統，由于手藝 立異 相符 CAD手藝 的成長 潮水 和趨向 ，Solidworks軟件功能強年夜 ，組件繁多。 Solidworks 功能強年夜 、易學易用和手藝 立異 是SolidWorks的三年夜 特點，使得SolidWorks成為領先的、主流的三維CAD解決方案。SolidWorks 可以或許 供應 分歧 的設計方案、削減 設計進程 中的毛病 和 提高產物 質量。SolidWorks 不但 供應 如斯 強年夜 的功能，同時對每一個工程師和設計者來講 ，操作簡單便利、易學易用。

2.1.1 SolidWorks軟件具有以下長處 ：

①供應 了直接繪制三維草圖的功能，在友愛 的用戶界面下，像繪制線架圖一樣不再局限于平面，而是可以在空間直接畫草圖。另外 ，3D草圖還可作為裝配情況 下的結構 草圖進行聯系關系 設計。

②供應 了動畫功能，可以生成實體裝配進程 、爆炸進程 、活動 進程 的動畫文件，同時也可生成各個進程 的組合動畫文件。

③供應 了友愛 的界面。圖形菜單設計簡單明快，形象化，一看便知。系統的所有參數設置所有集中在一個選項中，輕易 查找與設置。實體的建模與裝配完全相符 于天然 的三維世界，出格是裝配束縛 的概念很是簡單且輕易 理解。對實體的放年夜 、縮小、扭轉 等操作可以在任何飭令進程 中使用，實體的拔取 很是輕易 和便利。

④建模敏捷 ，操作矯捷，是一種尺寸驅動且基于特點 的三維設計軟件，機關汗青 可供事后點竄 ，加倍 合適 學生在制圖綜合實踐中使用。

2.2 MasterCAM

MasterCAM使用CAD的設計功能設計出圖紙，而用CAM的功能編制出刀具路徑（NCI），最后經由過程 NC程式輸入數控機床，加工成型。

2.2.1 MasterCAM的主要用處

MasterCAM分CAD和CAM兩部門

使用MasterCAM的CAD在較量爭論 機長進 行圖形設計，然后在CAM中編制刀具路徑（NCI），通事后 處置轉換成NC程式，傳送機床立刻 可以加工，CAD/CAM年夜 年夜 地勤儉 了時候 、資本 和產物 本錢 ，是以 可以提高工作效力 和加工精度。

模具設計和制造是工業(yè)一項很是主要 的工作，并且 在制造上是一件很復雜的工作，要具有高度的專業(yè)化手藝 ，曩昔 依靠 高級教員傅來完成這項工作，但由于 各個師傅的工作方式 和經驗紛歧 樣，所以制造的工件不完全溝通 ，且壞了修復很堅苦。經太長 期的研究，設計NC機床，加工一個模具，先憑據 產物 圖紙編制加工程式，然落后 行加工，編程是一個復雜而煩瑣的工作，經由過程 量 種公式較量爭論 ，才能編制法式 。后來有了MasterCAM、Pro/E或UG等軟件，完全 解決這些問題，主要按尺寸復雜較量爭論 繪制加工二維或三維圖形，即可以很快的主動 將程式編制好，并進行加工。

2.2.1.1 CAD部門

CAD部門的功能有：

①可繪制二維和三維圖形，標注尺寸等各類 編纂 功能。

②供應 圖層色設計，可潛藏 和顯示圖層，使畫圖 變得更簡單，顯示更清晰 。

③供應 字形設計，對各類 標牌的建造 供應 更好的方式 。

④可構建曲線的交線、延長 、修剪、順接、打斷、倒角、倒圓角等操作。

⑤圖形可轉換至AutoCAD或其他軟件，也可從其他軟件轉換至Mastercam。

⑥6Mastercam可以進行實體模子 的建造 。

2.2.1.2 CAM部門

CAM部門的功能有：

①別離供應 2D、2.5D、3 D 模組。

②供應 外形銑削、挖槽、鉆孔加工。

③供應 曲面加工，粗加工可用7種加工方式 。

④供應 曲面精加工，精加工可用10種加工方式 。

⑤供應 線框模子 曲面的加工。

⑥供應 多軸加工。

⑦供應 刀具摹擬 顯示，編制NC程式，可顯示運行情況，估量 加工時候 。

⑧供應 刀具路徑實體模子 ，查驗真實顯示實體加工生成的產物 ，避免到達 車間加工發(fā)生毛病 。

⑨供應 多種后處置程式，以供各類 節(jié)制 器使用。

⑩可建樹各類 辦理，如刀具辦理、操作辦理，和 工件設置和工作報表。

3 使用solidWorks三維建模

哄騙solidWorks建?？梢院苤辈谎?地查看模具的結果 圖。憑據 結果 圖可覺得模具體設計師更完美 設計，一樣 削減 加工進程 中的失足 情況。更好地增強 高級教員傅與設計的手藝 交流。在這里我們以擠壓模（分流模）為例子。

以下 圖所示：（平面圖跟實體不是統一 張圖紙）

由于solidWorks可以對實體實時的放年夜 、縮小、扭轉 等操作讓模具設計師更直不雅 成型后的模子 ，增強 了模具師傅跟模具設計師交流。從而削減 不需要 的矛盾，削減 臨盆 本錢 ，提高臨盆 效益。

4 使用Mastercam三維建模與編程

哄騙Mastercam可以構建各類 分歧 的實體，可以進行修剪、倒角、倒圓角、布爾運算、挖空實體等，來編纂 和點竄 原有實體。如許 可加速 曲面的構建，也能夠 在實體上編制刀具路徑。下面我們以銅電極的編程舉例申明 。

下模一級空刀銅電極：

⑴在CAXA中保存產物 圖形線、空刀線、模具中間 線，另存為Auto CAD 2004版DWG文件。

⑵用CAD打開上術所存文件，將所有線段歸并 為多段線，將產物 圖形中領班 線向內偏移空刀界限 線。

⑶將設計圖中工作帶圖形復制到以上空刀圖形文件中，如圖一所示。

⑷移動圖形將分中點移到0,0點，然后另存為R12版DXF文件。（以上步調 也能夠 在Mastercam上完成）

⑸打開Mastercam，進入主界面。導入上述DXF文件。（快捷鍵F-V-D-R）。

⑹把銅電極線向上偏移5MM，作為編程線。此處偏移必需 是復制，即便 Z+5(構圖面為府視圖)

⑺平移凹凸 點：XTCD(平移-選擇串聯 )，如圖二所示。圖中工作帶平面區(qū)域至設計圖中工作帶參數Z軸負值(構圖面為府視圖)

⑻做凹凸 點平面：CUTFC(曲面修整-平面修整-選擇串聯 )，如圖三所示 。

⑼做凹凸 點斜面：CULS(舉升曲面-選擇單體)。若空刀線沒有完全包裹住的斜面延長 ，需要用“曲面修剪”[CUTC]對象 修剪曲面。

⑽平移所有圖素到設計圖中下模工作帶凹凸 點最小數值減0.2mm后的正值(構圖面為府視圖，Z+XX.XX)。注重平移圖素不包括 步調 (6)的編程線。

⑾銅電極編程包括 粗加工與精加工。個中 粗銑凹凸 點：TURKAUD(所有曲面，曲面粗加工-挖槽)，精銑凹凸 點：TUFPAUD(所有曲面，曲面精加工-平行銑削)。二者 的編程的界限 線為步調 (6)的編程線。發(fā)生 的刀路如圖四所示。個中 實體切削驗證如圖五所示。

以上是哄騙Mastercam進行下模一級空刀銅電極的編程進程 。

圖一

圖二

圖三

圖四

圖五

5 總結

跟著 工業(yè)手藝 的成長 ，臨盆 科研中常會用到一些外形 復雜或高硬度材料的零件。這些零件的材料，采取 傳統的切削、磨削方式很難到達 預定的加工結果 。為此科學工作者便追求 更有用 的解決法子，在模具加工進程 中新的工藝應運而生。個中 ，三維建模起到很是要害 的感化 。工程師可以加倍 直不雅 地不雅 察模具的結果 圖，可以實時 地完美 設計。CAD/CAE/CAM較量爭論 機輔助設計、摹擬 與制造一體化，CAD/CAE/CAM一體化集成手藝 是現代模具制造中最先輩 、最公道 的臨盆 方式。使用較量爭論 機輔助設計、輔助工程與制造系統，按設計好的模具零件別離編制該零件的數控加工法式 是從設計到制造的一個必定 進程 。

對 模具行業(yè)內擠壓模具，鋁型材擠壓手藝 有理論性強，工藝手藝 性高檔 很多 主要 特點，它是金屬材料工業(yè)臨盆 、新材料制備與加工的主要 方式 之一。在目下當今或將來 將對節(jié)能降耗、簡化臨盆 工藝、提高制品 率與臨盆 效力 等方面模具三維建模編程與利用必定 起一個主導的感化 。