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摘要：在現代塑料模具設計制造中，計算機輔助制造（cam）技術極具適用性，能夠提高生產質量和效率。文章簡要論述現代模具設計制造中CAM技術應用，并探討其發展前景。
關鍵詞：塑料模具；設計制造；CAM技術
0前言
塑料模具無論尺寸，還是形狀、位置，都要力求準確，手工制造已經無法滿足模具零件生產制作要求，需依托數字化實現。其中，尤以CAM技術應用最為普遍，實施效果好，很大程度上提高了現代塑料模具設計質量和效率，為該行業開拓了廣闊的市場空間。
1.1以并行工程為基礎的CAM技術
并行工程（CE）是以并行、集成化思路為基礎的新型生產管理模式。其通過對產品設計、制造過程進行集成，使產品各有機部件功能既可并行，又能夠交叉。這與傳統依次串行的管理模式存在明顯差異。以CE為基礎的CAM技術，把整個生產流程劃分為計算機輔助設計（CAD）、計算機輔助工程（CAE）、計算機輔助制造（CAM）三個小組，各小組預先討論、測試自身工作內容，并與其他小組相互交流，在初始環節規避設計、生產缺陷，縮短產品開發時間，降低生產成本，使企業更具市場競爭優勢。相較于傳統CAM技術，其以CE為基礎，更加強調信息實時交流、共享及數據管理功能模塊的統一[1]。塑料模具曲面復雜，精度要求高，傳統串行生產管理中設計、制造、檢驗各環節單獨進行，因信息無法共享，導致三者之間的聯系被忽視，以至于產品成本、效率都無法達到預期要求。故而，設計制造塑料模具時，要依托數學模型，在工藝參數和制造成本關系之間建構聯系。
1.2以逆行工程為基礎的CAM技術
逆行工程（RE）依托逆向分析思維再現成品設計技術，明確該產品工藝流程、組織結構等，以此為基礎，創新產品設計。原先的仿形加工法指的是參照模具實體，進行仿形建模和加工，再通過工人進行修正。該種加工方法是否精確，受工人技術水平影響。仿形加工無法一次成型，加工難度大，技術要求高，效率低，周期長，逐漸被以逆行工程為基礎的CAM技術替代。該工藝主要由以下五個環節構成：優選3D激光掃描機、坐標測量裝置等測量實物原型；用幾何造型組合模擬上述實物原型的數字化結果，并以幾何圖形為單位，對其進行分割；在CAD軟件中，導入分割后的幾何圖形3D數據，開展首次模擬建模工作，并對比實物原型；完成CAD模型數據修正后，在CAM中進行實物制造。對比擬合新模型和實物原型，進行二次修正。數次重復上述各環節，直至成功擬合。獲得最終版3D模型后，應用到生產建設工作中[2]。在新模具設計制造中，應用以RE為基礎的CAM技術，因部分模具原型比較復雜，可采用3D坐標測量裝置測試其重要界面、邊界形狀。最后發揮CAM軟件優勢，在計算機中，生成曲面、孔洞、卷邊等，最終生成邊界薄壁，完成3D建模工作。發揮CAM主流軟件優勢，對這一模型進行仿真擬合。倘若擬合數據與標準不符，需要多次修改，并對毛坯原型、刀具種類、銑削方式進行調整，直至擬合數據達標。該技術除了提高模具生產制造質量，制作周期也隨之縮短，成本和風險都比較低。
1.3以知識工程為基礎的CAM技術
知識工程（KBE）以人工智能理論為基礎，解決疑難問題。其本質是依托龐大知識體系建構的專家系統。該過程中涉及的數據庫模塊非常多，發揮人工智能技術優勢，對專家的分析、決策、判斷等進行模擬，完成相關設計制造工作。以決策系統為例，其可設定切削參數，調試數控機床，其在完成數據歸納、推理工作，結合加工對象、材料、位置，把刀具、轉速等工藝參數推理出來，提高數控編程工作效率，規避重復問題。還能夠以知識模板形式，整合專家經驗，以此為基礎，設計安排相關復雜公式、程序等。在已有模板指導下，加工復雜模具零部件，縮短加工時間，對其加工過程實施控制。最終制造環節，優選最佳刀具、銑削方法，完成參數處理后，使數據機床順利執行相關命令。除此之外，還要安裝后置處理器、檢測新式數控代碼生成情況，使之更加準確。經驗證無誤后，在數控機床中輸入相關代碼，參與到制造中。以知識工程為基礎的CAM技術，以豐富的知識素材為基礎，選出最佳模具加工工藝，執行數控編程工作，使開發過程呈現數字、智能特征，使企業更具優勢。一些模具比較復雜，可借助專家系統作用，對其進行簡化。
2現代模具設計制造中CAM技術發展趨勢
集成化。CAM技術以CAD和CAE技術為支持，控制施工成本，提高生產質量和效率。實際操作中，將CAD、CAE、CAPP等技術支持的各功能模塊，在CAM軟件中進行整合和集成，在各技術之間建構關聯，提高企業收益。網絡化。塑料模具制造行業并非孤立發展，無論前期獲取模具信息，還是中期模具設計決策，乃至原材料購買、模具成型、銷售等，都要以網絡平臺為支撐，實現信息交互[3]。智能化。塑料模具設計較以往將更繁瑣，發揮知識工程專家系統優勢，整合行業標準、專業知識、相關經驗等，依托分析決策，為現代模具設計制造提供參照和全方位指導。交互化。CAM技術學科領域廣，涉及材料學、光學、生產管理、市場營銷等各個專業領域。
3結語
綜上，現代塑料模具設計制造專業性強，依托CAM技術，能夠提高現代塑料模具設計生產質量和工藝標準等。依據實際生產工藝要求，對該技術進行靈活運用，使其朝向集成化、網絡化、智能化、交互化方向發展，為塑料模具生產制造行業提供發展空間。
參考文獻：
[1]唐北平.CAM技術在現代塑料模具設計制造中的應用[J].塑料工業,2015,43(11):4-7.
[2]陳隆波,李國輝.淺析CAD/CAE/CAM常用軟件在注塑模具設計中的應用[J].科學技術創新,2017(04):161.
[3]熊義.CAM技術在工模具加工中的應用探討[J].南方農機,2018(09):172.
作者:徐石交 單位:岳陽職業技術學院機電工程學院
