鐵路貨車模具生產(chǎn)中CAM技術的運用分析

賈國利

摘 要：當前，傳統(tǒng)的模具加工已經(jīng)在一定程度上制約了企業(yè)的生存和發(fā)展，為了對模具加工落后的現(xiàn)狀進行改善，需要對CAM技術進行充分的運用?；诖嗽撐膶﹁F路貨車模具生產(chǎn)中CAM技術的運用進行分析和探討。

關鍵詞：鐵路貨車 模具生產(chǎn) CAM技術 運用分析

中圖分類號：TG76 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（c）-0043-01

在我國機械制造業(yè)的快速發(fā)展下，工業(yè)產(chǎn)品在達到使用要求的同時，外觀結(jié)構(gòu)也日趨復雜，產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度也逐漸加快，這些產(chǎn)品在生產(chǎn)和加工的過程中，都需要模具作為基礎，因此如何生產(chǎn)出成本最低、質(zhì)量最好的模具就成為了機械生產(chǎn)的重點。而CAM技術作為一種新興技術，主要用來對產(chǎn)品的造型設計、產(chǎn)品加工過程中遇到的問題進行解決，可以有效的提高模具加工的加工效率，會逐漸成為未來模具生產(chǎn)過程中主要的發(fā)展方向。

1 進行計算機輔助制造的必要性

某鐵路公司是一個以生產(chǎn)鐵路貨車配件、鐵路起重機、鐵路貨車的大型企業(yè)，在計劃經(jīng)濟時期，配件比較單一，更新模具的時間比較長，由于模具基本可以達到生產(chǎn)的要求，因此一直使用了幾十年。

以往，所有型腔模具和復雜曲面都需要委托外部單位進行加工，對于一些簡單的二維平面模具，需要根據(jù)工藝條件、產(chǎn)品圖、工藝標準、工藝數(shù)據(jù)等進行加工，要先在毛坯件上進行劃線，然后進行銑床、普通鏜的加工，所有的工件加工質(zhì)量需要根據(jù)加工師傅的技術和經(jīng)驗進行控制。此外，一些模具的NC代碼雖然是手工編制的，在數(shù)控基床上也多次進行了試驗切割，對不達標的工藝要求，也修改了NC代碼，雖然將工件加工完成了，但是由于NC代碼的編制和修改是一個費時、費力的工作，已經(jīng)跟不上現(xiàn)代化的科技發(fā)展。在市場經(jīng)濟不斷深入的情況下，不可避免的會出現(xiàn)小批量、多種類的生產(chǎn)局面，這就導致了跨地域委托制造的生產(chǎn)模式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化的生產(chǎn)需求，只有充分掌握CAM（計算機輔助制造技術）這一技術，才可以達到企業(yè)未來發(fā)展的基本要求。此外，隨著貨車速度的逐漸增加，出口車型的制造和生產(chǎn)，模具會越來越復雜，CAM這一技術將會在模具生產(chǎn)中得到廣泛運用。

2 并行工程中CAM的重要性

2.1 淺述并行工程

并行工程指的是一種企業(yè)管理、組織和運行的制造、生產(chǎn)模式，是使用多學科的團隊共同開發(fā)產(chǎn)品的一種模式，通過將傳統(tǒng)的計算機技術、制造技術、自動化技術、系統(tǒng)工程技術有機的結(jié)合起來，達到生產(chǎn)設計的目的，在開發(fā)產(chǎn)品初期，需要對產(chǎn)品的生命周期等進行考慮，確保產(chǎn)品可以一次性研發(fā)成功，達到降低生產(chǎn)成本、縮短開發(fā)周期、提升產(chǎn)品質(zhì)量的根本目的。

2.2 CAM在并行工程中的地位

從圖中可以看出，并行工程的最終結(jié)果并不是CAM，在使用CAPP工藝對CAD設計的零件模型進行編制產(chǎn)生施工流程后，會在CAM中進行加工軌跡的仿真和生成，產(chǎn)生數(shù)控加工代碼，進而達到控制機床加工的目的。CAM系統(tǒng)對整個設計過程起著決定性的作用，同時CAM也是CAD效益的最終體現(xiàn)。

2.3 CAM技術的數(shù)據(jù)輸送模式

CAM主要使用軟盤傳輸?shù)哪Ｊ竭M行傳輸，使用RS-232C串口作為傳輸結(jié)構(gòu)，中央控制站使用DNC的模式進行傳輸，如圖1所示。

3 工程中的實際應用

3.1 加工模型的建立和參數(shù)的設定

加工模型中，在對加工參數(shù)進行定義時，需要對加工方式、坐標體系、主軸的最高轉(zhuǎn)速、機床的X、Y、Z向走刀的距離、最高進給速度、主軸最高轉(zhuǎn)速，同時要對加工過程中需要使用的裝夾工具和刀具進行定義。

3.2 對加工工步進行定義

以中間型腔舉例說明，分四個步驟進行型腔的加工，首先進行側(cè)壁輪廓的加工，側(cè)壁留量為1 mm，在對底面進行粗加工時，使用常規(guī)曲面的方式進行加工，留量為1 mm，由于刀具的側(cè)刃的長度不夠，所以，先進行輪廓加工側(cè)壁為了達到預期的加工效果，主要使用Merge Furface、Trim對開口環(huán)和整個側(cè)壁曲面進行改進，得到了符合規(guī)定要求的封閉環(huán)和側(cè)壁曲面，由于刀的進、退過于頻繁，如果加工時間過長，很容易對刀具造成損壞，通過對刀具進行改進后，一次進退刀就將側(cè)壁輪廓曲面的加工工作完成了，不僅加工時間縮短了，刀具的使用壽命也增加了。

3.3 模擬加工

實體模擬加工和機床試切是一致的，可以有效的節(jié)省時間、節(jié)省材料，防止出現(xiàn)浪費的情況，經(jīng)過模擬加工，可以更加真實的將加工過程反映出來，反映出刀具具體的走刀過程、切入過程和切出過程，同時可以發(fā)現(xiàn)是否存在過切的情況，以及殘留的情況。

3.4 刀位文件和后處理文件的生成

經(jīng)過實體模擬加工后，如果一切正常，達到了規(guī)定要求，可以進行后處理文件和刀位文件的生成，送到機床進行實體加工。

4 應用的具體效果

4.1 有效的提高了CAM的應用水平

通過對CAM技術的應用，不僅證明的軟件對產(chǎn)品制作設計的重要性，而且也保證了生產(chǎn)的需求，取得了良好的應用效果，同時，這種方法也提高了CAM的應用水平，為模具的制作和設計提供了有利的支持和保障。

4.2 提高了模具生產(chǎn)速度，保證了裝配的精準度

如果使用常規(guī)的方法進行加工，需要花費幾個月的時間進行該模具的加工，在使用CAM技術后，只花費了三天的實際就完成了計算機實體造型和模具的加工，整個加工過程不需要進行加工劃線，系統(tǒng)誤差和人為誤差的概率降低，降低了鉗工的勞動強度和工作量，提高了工作效率，加工時間明顯降低，保證了后續(xù)裝配的施工質(zhì)量。

5 結(jié)語

通過在該公司鐵路貨車模具的生產(chǎn)過程中，使用CAM技術，使該公司對現(xiàn)代化的科技技術有了新的認識，達到了企業(yè)未來發(fā)展的基本要求。同時使用電腦信息技術進行模具的管理、設計和改造將時傳統(tǒng)生產(chǎn)模式發(fā)展的必然趨勢。

參考文獻

[1] 張立娟，劉東曉.淺談CAM技術在模具工業(yè)中的應用[J].中國水運（學術版），2007（1）.

[2] 苗君明，劉鐵.模具CAD/CAM/CAE的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].電大理工，2007（1）.

[3] 李明亮.CAD/CAM技術在模具行業(yè)中的應用與發(fā)展趨勢[J].大眾科技，2007（3）.endprint

摘 要：當前，傳統(tǒng)的模具加工已經(jīng)在一定程度上制約了企業(yè)的生存和發(fā)展，為了對模具加工落后的現(xiàn)狀進行改善，需要對CAM技術進行充分的運用。基于此該文對鐵路貨車模具生產(chǎn)中CAM技術的運用進行分析和探討。

關鍵詞：鐵路貨車 模具生產(chǎn) CAM技術 運用分析

中圖分類號：TG76 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（c）-0043-01

在我國機械制造業(yè)的快速發(fā)展下，工業(yè)產(chǎn)品在達到使用要求的同時，外觀結(jié)構(gòu)也日趨復雜，產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度也逐漸加快，這些產(chǎn)品在生產(chǎn)和加工的過程中，都需要模具作為基礎，因此如何生產(chǎn)出成本最低、質(zhì)量最好的模具就成為了機械生產(chǎn)的重點。而CAM技術作為一種新興技術，主要用來對產(chǎn)品的造型設計、產(chǎn)品加工過程中遇到的問題進行解決，可以有效的提高模具加工的加工效率，會逐漸成為未來模具生產(chǎn)過程中主要的發(fā)展方向。

1 進行計算機輔助制造的必要性

某鐵路公司是一個以生產(chǎn)鐵路貨車配件、鐵路起重機、鐵路貨車的大型企業(yè)，在計劃經(jīng)濟時期，配件比較單一，更新模具的時間比較長，由于模具基本可以達到生產(chǎn)的要求，因此一直使用了幾十年。

以往，所有型腔模具和復雜曲面都需要委托外部單位進行加工，對于一些簡單的二維平面模具，需要根據(jù)工藝條件、產(chǎn)品圖、工藝標準、工藝數(shù)據(jù)等進行加工，要先在毛坯件上進行劃線，然后進行銑床、普通鏜的加工，所有的工件加工質(zhì)量需要根據(jù)加工師傅的技術和經(jīng)驗進行控制。此外，一些模具的NC代碼雖然是手工編制的，在數(shù)控基床上也多次進行了試驗切割，對不達標的工藝要求，也修改了NC代碼，雖然將工件加工完成了，但是由于NC代碼的編制和修改是一個費時、費力的工作，已經(jīng)跟不上現(xiàn)代化的科技發(fā)展。在市場經(jīng)濟不斷深入的情況下，不可避免的會出現(xiàn)小批量、多種類的生產(chǎn)局面，這就導致了跨地域委托制造的生產(chǎn)模式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化的生產(chǎn)需求，只有充分掌握CAM（計算機輔助制造技術）這一技術，才可以達到企業(yè)未來發(fā)展的基本要求。此外，隨著貨車速度的逐漸增加，出口車型的制造和生產(chǎn)，模具會越來越復雜，CAM這一技術將會在模具生產(chǎn)中得到廣泛運用。

2 并行工程中CAM的重要性

2.1 淺述并行工程

并行工程指的是一種企業(yè)管理、組織和運行的制造、生產(chǎn)模式，是使用多學科的團隊共同開發(fā)產(chǎn)品的一種模式，通過將傳統(tǒng)的計算機技術、制造技術、自動化技術、系統(tǒng)工程技術有機的結(jié)合起來，達到生產(chǎn)設計的目的，在開發(fā)產(chǎn)品初期，需要對產(chǎn)品的生命周期等進行考慮，確保產(chǎn)品可以一次性研發(fā)成功，達到降低生產(chǎn)成本、縮短開發(fā)周期、提升產(chǎn)品質(zhì)量的根本目的。

2.2 CAM在并行工程中的地位

從圖中可以看出，并行工程的最終結(jié)果并不是CAM，在使用CAPP工藝對CAD設計的零件模型進行編制產(chǎn)生施工流程后，會在CAM中進行加工軌跡的仿真和生成，產(chǎn)生數(shù)控加工代碼，進而達到控制機床加工的目的。CAM系統(tǒng)對整個設計過程起著決定性的作用，同時CAM也是CAD效益的最終體現(xiàn)。

2.3 CAM技術的數(shù)據(jù)輸送模式

CAM主要使用軟盤傳輸?shù)哪Ｊ竭M行傳輸，使用RS-232C串口作為傳輸結(jié)構(gòu)，中央控制站使用DNC的模式進行傳輸，如圖1所示。

3 工程中的實際應用

3.1 加工模型的建立和參數(shù)的設定

加工模型中，在對加工參數(shù)進行定義時，需要對加工方式、坐標體系、主軸的最高轉(zhuǎn)速、機床的X、Y、Z向走刀的距離、最高進給速度、主軸最高轉(zhuǎn)速，同時要對加工過程中需要使用的裝夾工具和刀具進行定義。

3.2 對加工工步進行定義

以中間型腔舉例說明，分四個步驟進行型腔的加工，首先進行側(cè)壁輪廓的加工，側(cè)壁留量為1 mm，在對底面進行粗加工時，使用常規(guī)曲面的方式進行加工，留量為1 mm，由于刀具的側(cè)刃的長度不夠，所以，先進行輪廓加工側(cè)壁為了達到預期的加工效果，主要使用Merge Furface、Trim對開口環(huán)和整個側(cè)壁曲面進行改進，得到了符合規(guī)定要求的封閉環(huán)和側(cè)壁曲面，由于刀的進、退過于頻繁，如果加工時間過長，很容易對刀具造成損壞，通過對刀具進行改進后，一次進退刀就將側(cè)壁輪廓曲面的加工工作完成了，不僅加工時間縮短了，刀具的使用壽命也增加了。

3.3 模擬加工

實體模擬加工和機床試切是一致的，可以有效的節(jié)省時間、節(jié)省材料，防止出現(xiàn)浪費的情況，經(jīng)過模擬加工，可以更加真實的將加工過程反映出來，反映出刀具具體的走刀過程、切入過程和切出過程，同時可以發(fā)現(xiàn)是否存在過切的情況，以及殘留的情況。

3.4 刀位文件和后處理文件的生成

經(jīng)過實體模擬加工后，如果一切正常，達到了規(guī)定要求，可以進行后處理文件和刀位文件的生成，送到機床進行實體加工。

4 應用的具體效果

4.1 有效的提高了CAM的應用水平

通過對CAM技術的應用，不僅證明的軟件對產(chǎn)品制作設計的重要性，而且也保證了生產(chǎn)的需求，取得了良好的應用效果，同時，這種方法也提高了CAM的應用水平，為模具的制作和設計提供了有利的支持和保障。

4.2 提高了模具生產(chǎn)速度，保證了裝配的精準度

如果使用常規(guī)的方法進行加工，需要花費幾個月的時間進行該模具的加工，在使用CAM技術后，只花費了三天的實際就完成了計算機實體造型和模具的加工，整個加工過程不需要進行加工劃線，系統(tǒng)誤差和人為誤差的概率降低，降低了鉗工的勞動強度和工作量，提高了工作效率，加工時間明顯降低，保證了后續(xù)裝配的施工質(zhì)量。

5 結(jié)語

通過在該公司鐵路貨車模具的生產(chǎn)過程中，使用CAM技術，使該公司對現(xiàn)代化的科技技術有了新的認識，達到了企業(yè)未來發(fā)展的基本要求。同時使用電腦信息技術進行模具的管理、設計和改造將時傳統(tǒng)生產(chǎn)模式發(fā)展的必然趨勢。

參考文獻

[1] 張立娟，劉東曉.淺談CAM技術在模具工業(yè)中的應用[J].中國水運（學術版），2007（1）.

[2] 苗君明，劉鐵.模具CAD/CAM/CAE的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].電大理工，2007（1）.

[3] 李明亮.CAD/CAM技術在模具行業(yè)中的應用與發(fā)展趨勢[J].大眾科技，2007（3）.endprint

摘 要：當前，傳統(tǒng)的模具加工已經(jīng)在一定程度上制約了企業(yè)的生存和發(fā)展，為了對模具加工落后的現(xiàn)狀進行改善，需要對CAM技術進行充分的運用?；诖嗽撐膶﹁F路貨車模具生產(chǎn)中CAM技術的運用進行分析和探討。

關鍵詞：鐵路貨車 模具生產(chǎn) CAM技術 運用分析

中圖分類號：TG76 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（c）-0043-01

在我國機械制造業(yè)的快速發(fā)展下，工業(yè)產(chǎn)品在達到使用要求的同時，外觀結(jié)構(gòu)也日趨復雜，產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度也逐漸加快，這些產(chǎn)品在生產(chǎn)和加工的過程中，都需要模具作為基礎，因此如何生產(chǎn)出成本最低、質(zhì)量最好的模具就成為了機械生產(chǎn)的重點。而CAM技術作為一種新興技術，主要用來對產(chǎn)品的造型設計、產(chǎn)品加工過程中遇到的問題進行解決，可以有效的提高模具加工的加工效率，會逐漸成為未來模具生產(chǎn)過程中主要的發(fā)展方向。

1 進行計算機輔助制造的必要性

某鐵路公司是一個以生產(chǎn)鐵路貨車配件、鐵路起重機、鐵路貨車的大型企業(yè)，在計劃經(jīng)濟時期，配件比較單一，更新模具的時間比較長，由于模具基本可以達到生產(chǎn)的要求，因此一直使用了幾十年。

以往，所有型腔模具和復雜曲面都需要委托外部單位進行加工，對于一些簡單的二維平面模具，需要根據(jù)工藝條件、產(chǎn)品圖、工藝標準、工藝數(shù)據(jù)等進行加工，要先在毛坯件上進行劃線，然后進行銑床、普通鏜的加工，所有的工件加工質(zhì)量需要根據(jù)加工師傅的技術和經(jīng)驗進行控制。此外，一些模具的NC代碼雖然是手工編制的，在數(shù)控基床上也多次進行了試驗切割，對不達標的工藝要求，也修改了NC代碼，雖然將工件加工完成了，但是由于NC代碼的編制和修改是一個費時、費力的工作，已經(jīng)跟不上現(xiàn)代化的科技發(fā)展。在市場經(jīng)濟不斷深入的情況下，不可避免的會出現(xiàn)小批量、多種類的生產(chǎn)局面，這就導致了跨地域委托制造的生產(chǎn)模式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化的生產(chǎn)需求，只有充分掌握CAM（計算機輔助制造技術）這一技術，才可以達到企業(yè)未來發(fā)展的基本要求。此外，隨著貨車速度的逐漸增加，出口車型的制造和生產(chǎn)，模具會越來越復雜，CAM這一技術將會在模具生產(chǎn)中得到廣泛運用。

2 并行工程中CAM的重要性

2.1 淺述并行工程

并行工程指的是一種企業(yè)管理、組織和運行的制造、生產(chǎn)模式，是使用多學科的團隊共同開發(fā)產(chǎn)品的一種模式，通過將傳統(tǒng)的計算機技術、制造技術、自動化技術、系統(tǒng)工程技術有機的結(jié)合起來，達到生產(chǎn)設計的目的，在開發(fā)產(chǎn)品初期，需要對產(chǎn)品的生命周期等進行考慮，確保產(chǎn)品可以一次性研發(fā)成功，達到降低生產(chǎn)成本、縮短開發(fā)周期、提升產(chǎn)品質(zhì)量的根本目的。

2.2 CAM在并行工程中的地位

從圖中可以看出，并行工程的最終結(jié)果并不是CAM，在使用CAPP工藝對CAD設計的零件模型進行編制產(chǎn)生施工流程后，會在CAM中進行加工軌跡的仿真和生成，產(chǎn)生數(shù)控加工代碼，進而達到控制機床加工的目的。CAM系統(tǒng)對整個設計過程起著決定性的作用，同時CAM也是CAD效益的最終體現(xiàn)。

2.3 CAM技術的數(shù)據(jù)輸送模式

CAM主要使用軟盤傳輸?shù)哪Ｊ竭M行傳輸，使用RS-232C串口作為傳輸結(jié)構(gòu)，中央控制站使用DNC的模式進行傳輸，如圖1所示。

3 工程中的實際應用

3.1 加工模型的建立和參數(shù)的設定

加工模型中，在對加工參數(shù)進行定義時，需要對加工方式、坐標體系、主軸的最高轉(zhuǎn)速、機床的X、Y、Z向走刀的距離、最高進給速度、主軸最高轉(zhuǎn)速，同時要對加工過程中需要使用的裝夾工具和刀具進行定義。

3.2 對加工工步進行定義

以中間型腔舉例說明，分四個步驟進行型腔的加工，首先進行側(cè)壁輪廓的加工，側(cè)壁留量為1 mm，在對底面進行粗加工時，使用常規(guī)曲面的方式進行加工，留量為1 mm，由于刀具的側(cè)刃的長度不夠，所以，先進行輪廓加工側(cè)壁為了達到預期的加工效果，主要使用Merge Furface、Trim對開口環(huán)和整個側(cè)壁曲面進行改進，得到了符合規(guī)定要求的封閉環(huán)和側(cè)壁曲面，由于刀的進、退過于頻繁，如果加工時間過長，很容易對刀具造成損壞，通過對刀具進行改進后，一次進退刀就將側(cè)壁輪廓曲面的加工工作完成了，不僅加工時間縮短了，刀具的使用壽命也增加了。

3.3 模擬加工

實體模擬加工和機床試切是一致的，可以有效的節(jié)省時間、節(jié)省材料，防止出現(xiàn)浪費的情況，經(jīng)過模擬加工，可以更加真實的將加工過程反映出來，反映出刀具具體的走刀過程、切入過程和切出過程，同時可以發(fā)現(xiàn)是否存在過切的情況，以及殘留的情況。

3.4 刀位文件和后處理文件的生成

經(jīng)過實體模擬加工后，如果一切正常，達到了規(guī)定要求，可以進行后處理文件和刀位文件的生成，送到機床進行實體加工。

4 應用的具體效果

4.1 有效的提高了CAM的應用水平

通過對CAM技術的應用，不僅證明的軟件對產(chǎn)品制作設計的重要性，而且也保證了生產(chǎn)的需求，取得了良好的應用效果，同時，這種方法也提高了CAM的應用水平，為模具的制作和設計提供了有利的支持和保障。

4.2 提高了模具生產(chǎn)速度，保證了裝配的精準度

如果使用常規(guī)的方法進行加工，需要花費幾個月的時間進行該模具的加工，在使用CAM技術后，只花費了三天的實際就完成了計算機實體造型和模具的加工，整個加工過程不需要進行加工劃線，系統(tǒng)誤差和人為誤差的概率降低，降低了鉗工的勞動強度和工作量，提高了工作效率，加工時間明顯降低，保證了后續(xù)裝配的施工質(zhì)量。

5 結(jié)語

通過在該公司鐵路貨車模具的生產(chǎn)過程中，使用CAM技術，使該公司對現(xiàn)代化的科技技術有了新的認識，達到了企業(yè)未來發(fā)展的基本要求。同時使用電腦信息技術進行模具的管理、設計和改造將時傳統(tǒng)生產(chǎn)模式發(fā)展的必然趨勢。

參考文獻

[1] 張立娟，劉東曉.淺談CAM技術在模具工業(yè)中的應用[J].中國水運（學術版），2007（1）.

[2] 苗君明，劉鐵.模具CAD/CAM/CAE的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].電大理工，2007（1）.

[3] 李明亮.CAD/CAM技術在模具行業(yè)中的應用與發(fā)展趨勢[J].大眾科技，2007（3）.endprint