第五章 模具CADCAM新技术简介

第五章模具CAD/CAM新技术简介5.1高速加工技术5.2逆向工程技术5.3快速成形技术5.4并行工程技术5.1高速加工技术目前切削加工仍是当今主要的机械加工方法，在机械制造业中有着重要的地位，但如何提高其效率、精度、质量成为传统机械加工面临的问题。20世纪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方向之一，也是目前制造业一项快速发展的高新技术。一、高速加工中心的类型1.以高转速为主要特征的高速加工中心，即HSM（HighSpeedMachining）型，这类机床一般只具有高转速而没有高进给速度。2.以高移动速度为主要特征的高速加工中心,即HVM（HighVelocityMachining）型，这类机床不仅具有高主轴转速，且具有高进给速度。二、高速加工的特点高速加工可以缩短加工时间，提高生产效率和机床利用率；工件热变形小，加工精度高，表面质量好。三、高速加工的关键技术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软件等几个方面。5.2逆向工程技术传统的产品开发：“设计思路→产品”称为正向工程（ForwardEngineering）。逆向工程：“产品→设计思路”也称为反求工程RE（ReverseEngineering）。一、逆向工程技术简述逆向工程是20世纪80年代后期出现的先进制造领域中的新技术。狭义的逆向工程以实物模型为设计制造的出发点，根据所测的数据构造CAD模型，继而进行分析制造，这又称为实物逆向。广义的逆向工程不仅包括实物逆向，还包括影像逆向、软件逆向、工艺逆向等，如在城市规划中就经常会用到影像逆向。逆向工程开发流程图二、逆向工程技术的应用领域（1）新产品的设计先由有经验的模型制造者用软性材料（油泥、石膏、木材等）捏一个一定比例的实物模型，然后通过逆向工程将其转化为三维CAD模型，接着进行工艺和性能分析，最后投入到生产加工。（2）完成已有零件的模具设计将采用逆向工程技术获得的三维CAD模型数据输入到快速原形设备可以高效率地完成零件的模具设计和制造，同时可以降低生产成本。间接用快速原形样件实现快速模具制造的方法一般有硅橡胶模、金属树脂模、金属冷喷涂等。（3）磨损和损坏件的还原当物件磨损和损坏时，可以采用逆向工程技术重构出CAD模型，对磨损的物件进行还原和修复。（4）产品检测对加工后的零件进行扫描测量后，利用逆向工程技术构造出CAD模型，通过将该模型和原始CAD模型在计算机上进行数据比较，可以检测出误差，然后在分析误差的基础上，对该模型进行修改，这样不断循环使该模型和原始CAD模型间的误差越来越小，从而不断提高产品精度。三、实物逆向的研究内容实物逆向一般包括数据采集（产品数字化）、数据预处理、曲面重构和建立产品模型等几个阶段。四、影像逆向技术1995年6月，PascalFua提出了基于立体图像的曲面重构技术，并已经将方法系统化；此外，在Internet上也有应用立体照片实现人的面部重构的报导。3.3快速成型技术摩托车发动机原型5.4并行工程技术一、并行工程产生背景和基本概念并行工程是集成地、并行地设计产品及相关过程的系统化方法，它通过组成多学科产品开发队伍、改进产品开发流程、利用各种计算机辅助工具等手段，使产品开发的早期阶段能及早考虑下游的各种因素，达到缩短产品开发周期、提高产品质量、降低产品成本，从而增强企业竞争能力的目标。