鐵路貨車模具生產中CAM技術的運用分析

賈國利

摘 要：當前，傳統的模具加工已經在一定程度上制約了企業的生存和發展，為了對模具加工落后的現狀進行改善，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 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

在我國機械制造業的快速發展下，工業產品在達到使用要求的同時，外觀結構也日趨復雜，產品更新換代的速度也逐漸加快，這些產品在生產和加工的過程中，都需要模具作為基礎，因此如何生產出成本最低、質量最好的模具就成為了機械生產的重點。而CAM技術作為一種新興技術，主要用來對產品的造型設計、產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過程中主要的發展方向。

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鐵路貨車配件、鐵路起重機、鐵路貨車的大型企業，在計劃經濟時期，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，需要根據工藝條件、產品圖、工藝標準、工藝數據等進行加工，要先在毛坯件上進行劃線，然后進行銑床、普通鏜的加工，所有的工件加工質量需要根據加工師傅的技術和經驗進行控制。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，已經跟不上現代化的科技發展。在市場經濟不斷深入的情況下，不可避免的會出現小批量、多種類的生產局面，這就導致了跨地域委托制造的生產模式已經無法滿足現代化的生產需求，只有充分掌握CAM（計算機輔助制造技術）這一技術，才可以達到企業未來發展的基本要求。此外，隨著貨車速度的逐漸增加，出口車型的制造和生產，模具會越來越復雜，CAM這一技術將會在模具生產中得到廣泛運用。

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管理、組織和運行的制造、生產模式，是使用多學科的團隊共同開發產品的一種模式，通過將傳統的計算機技術、制造技術、自動化技術、系統工程技術有機的結合起來，達到生產設計的目的，在開發產品初期，需要對產品的生命周期等進行考慮，確保產品可以一次性研發成功，達到降低生產成本、縮短開發周期、提升產品質量的根本目的。

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生施工流程后，會在CAM中進行加工軌跡的仿真和生成，產生數控加工代碼，進而達到控制機床加工的目的。CAM系統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。

2.3 CAM技術的數據輸送模式

CAM主要使用軟盤傳輸的模式進行傳輸，使用RS-232C串口作為傳輸結構，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的設定

加工模型中，在對加工參數進行定義時，需要對加工方式、坐標體系、主軸的最高轉速、機床的X、Y、Z向走刀的距離、最高進給速度、主軸最高轉速，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，首先進行側壁輪廓的加工，側壁留量為1 mm，在對底面進行粗加工時，使用常規曲面的方式進行加工，留量為1 mm，由于刀具的側刃的長度不夠，所以，先進行輪廓加工側壁為了達到預期的加工效果，主要使用Merge Furface、Trim對開口環和整個側壁曲面進行改進，得到了符合規定要求的封閉環和側壁曲面，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，可以有效的節省時間、節省材料，防止出現浪費的情況，經過模擬加工，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，同時可以發現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

經過實體模擬加工后，如果一切正常，達到了規定要求，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品制作設計的重要性，而且也保證了生產的需求，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 提高了模具生產速度，保證了裝配的精準度

如果使用常規的方法進行加工，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，保證了后續裝配的施工質量。

5 結語

通過在該公司鐵路貨車模具的生產過程中，使用CAM技術，使該公司對現代化的科技技術有了新的認識，達到了企業未來發展的基本要求。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生產模式發展的必然趨勢。

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的現狀與發展趨勢[J].電大理工，2007（1）.

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

摘 要：當前，傳統的模具加工已經在一定程度上制約了企業的生存和發展，為了對模具加工落后的現狀進行改善，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 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

在我國機械制造業的快速發展下，工業產品在達到使用要求的同時，外觀結構也日趨復雜，產品更新換代的速度也逐漸加快，這些產品在生產和加工的過程中，都需要模具作為基礎，因此如何生產出成本最低、質量最好的模具就成為了機械生產的重點。而CAM技術作為一種新興技術，主要用來對產品的造型設計、產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過程中主要的發展方向。

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鐵路貨車配件、鐵路起重機、鐵路貨車的大型企業，在計劃經濟時期，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，需要根據工藝條件、產品圖、工藝標準、工藝數據等進行加工，要先在毛坯件上進行劃線，然后進行銑床、普通鏜的加工，所有的工件加工質量需要根據加工師傅的技術和經驗進行控制。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，已經跟不上現代化的科技發展。在市場經濟不斷深入的情況下，不可避免的會出現小批量、多種類的生產局面，這就導致了跨地域委托制造的生產模式已經無法滿足現代化的生產需求，只有充分掌握CAM（計算機輔助制造技術）這一技術，才可以達到企業未來發展的基本要求。此外，隨著貨車速度的逐漸增加，出口車型的制造和生產，模具會越來越復雜，CAM這一技術將會在模具生產中得到廣泛運用。

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管理、組織和運行的制造、生產模式，是使用多學科的團隊共同開發產品的一種模式，通過將傳統的計算機技術、制造技術、自動化技術、系統工程技術有機的結合起來，達到生產設計的目的，在開發產品初期，需要對產品的生命周期等進行考慮，確保產品可以一次性研發成功，達到降低生產成本、縮短開發周期、提升產品質量的根本目的。

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生施工流程后，會在CAM中進行加工軌跡的仿真和生成，產生數控加工代碼，進而達到控制機床加工的目的。CAM系統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。

2.3 CAM技術的數據輸送模式

CAM主要使用軟盤傳輸的模式進行傳輸，使用RS-232C串口作為傳輸結構，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的設定

加工模型中，在對加工參數進行定義時，需要對加工方式、坐標體系、主軸的最高轉速、機床的X、Y、Z向走刀的距離、最高進給速度、主軸最高轉速，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，首先進行側壁輪廓的加工，側壁留量為1 mm，在對底面進行粗加工時，使用常規曲面的方式進行加工，留量為1 mm，由于刀具的側刃的長度不夠，所以，先進行輪廓加工側壁為了達到預期的加工效果，主要使用Merge Furface、Trim對開口環和整個側壁曲面進行改進，得到了符合規定要求的封閉環和側壁曲面，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，可以有效的節省時間、節省材料，防止出現浪費的情況，經過模擬加工，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，同時可以發現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

經過實體模擬加工后，如果一切正常，達到了規定要求，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品制作設計的重要性，而且也保證了生產的需求，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 提高了模具生產速度，保證了裝配的精準度

如果使用常規的方法進行加工，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，保證了后續裝配的施工質量。

5 結語

通過在該公司鐵路貨車模具的生產過程中，使用CAM技術，使該公司對現代化的科技技術有了新的認識，達到了企業未來發展的基本要求。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生產模式發展的必然趨勢。

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的現狀與發展趨勢[J].電大理工，2007（1）.

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

摘 要：當前，傳統的模具加工已經在一定程度上制約了企業的生存和發展，為了對模具加工落后的現狀進行改善，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 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

在我國機械制造業的快速發展下，工業產品在達到使用要求的同時，外觀結構也日趨復雜，產品更新換代的速度也逐漸加快，這些產品在生產和加工的過程中，都需要模具作為基礎，因此如何生產出成本最低、質量最好的模具就成為了機械生產的重點。而CAM技術作為一種新興技術，主要用來對產品的造型設計、產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過程中主要的發展方向。

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鐵路貨車配件、鐵路起重機、鐵路貨車的大型企業，在計劃經濟時期，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，需要根據工藝條件、產品圖、工藝標準、工藝數據等進行加工，要先在毛坯件上進行劃線，然后進行銑床、普通鏜的加工，所有的工件加工質量需要根據加工師傅的技術和經驗進行控制。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，已經跟不上現代化的科技發展。在市場經濟不斷深入的情況下，不可避免的會出現小批量、多種類的生產局面，這就導致了跨地域委托制造的生產模式已經無法滿足現代化的生產需求，只有充分掌握CAM（計算機輔助制造技術）這一技術，才可以達到企業未來發展的基本要求。此外，隨著貨車速度的逐漸增加，出口車型的制造和生產，模具會越來越復雜，CAM這一技術將會在模具生產中得到廣泛運用。

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管理、組織和運行的制造、生產模式，是使用多學科的團隊共同開發產品的一種模式，通過將傳統的計算機技術、制造技術、自動化技術、系統工程技術有機的結合起來，達到生產設計的目的，在開發產品初期，需要對產品的生命周期等進行考慮，確保產品可以一次性研發成功，達到降低生產成本、縮短開發周期、提升產品質量的根本目的。

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生施工流程后，會在CAM中進行加工軌跡的仿真和生成，產生數控加工代碼，進而達到控制機床加工的目的。CAM系統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。

2.3 CAM技術的數據輸送模式

CAM主要使用軟盤傳輸的模式進行傳輸，使用RS-232C串口作為傳輸結構，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的設定

加工模型中，在對加工參數進行定義時，需要對加工方式、坐標體系、主軸的最高轉速、機床的X、Y、Z向走刀的距離、最高進給速度、主軸最高轉速，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，首先進行側壁輪廓的加工，側壁留量為1 mm，在對底面進行粗加工時，使用常規曲面的方式進行加工，留量為1 mm，由于刀具的側刃的長度不夠，所以，先進行輪廓加工側壁為了達到預期的加工效果，主要使用Merge Furface、Trim對開口環和整個側壁曲面進行改進，得到了符合規定要求的封閉環和側壁曲面，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，可以有效的節省時間、節省材料，防止出現浪費的情況，經過模擬加工，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，同時可以發現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

經過實體模擬加工后，如果一切正常，達到了規定要求，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品制作設計的重要性，而且也保證了生產的需求，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 提高了模具生產速度，保證了裝配的精準度

如果使用常規的方法進行加工，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，保證了后續裝配的施工質量。

5 結語

通過在該公司鐵路貨車模具的生產過程中，使用CAM技術，使該公司對現代化的科技技術有了新的認識，達到了企業未來發展的基本要求。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生產模式發展的必然趨勢。

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的現狀與發展趨勢[J].電大理工，2007（1）.

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