近年來隨著CNC機(jī)床、刀具等硬件的迅速發(fā)展，以及CAD/CAM軟件的發(fā)展，給制造業(yè)發(fā)生了根本性的變革。真正實(shí)現(xiàn)了信息化、數(shù)字化的生產(chǎn)、制造模式。而且這種趨勢正在日新月異地的向更高階段邁進(jìn)。本文就CAD/CAM軟件在電工電器行業(yè)的應(yīng)用進(jìn)行闡述。

　　嚴(yán)格意義上講，產(chǎn)品、制造工具兩者的發(fā)展關(guān)系是密不可分的。CNC機(jī)床，CAD/CAM軟件技術(shù)在不斷發(fā)展，為設(shè)計(jì)、制造領(lǐng)域提供優(yōu)秀的解決方案，縮短設(shè)計(jì)、制造時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，是新產(chǎn)品更快的投放市場;同時(shí)大大提高產(chǎn)品的加工精度，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)品的附加值和客戶滿意度。從另一個(gè)角度講，人們對產(chǎn)品高質(zhì)量高效率的需求也促進(jìn)了軟、硬件工具的不斷發(fā)展。軟件商、機(jī)床商為可滿足用戶、市場的需要，不斷改進(jìn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝，提高軟件的開發(fā)效率。

　　在高質(zhì)量、大規(guī)模的電工、電器行業(yè)在生產(chǎn)過程中，從設(shè)計(jì)到制造，CAD/CAM軟件都起到非常重要的作用。我們知道，電工、電器產(chǎn)品除了數(shù)學(xué)模型設(shè)計(jì)，還需要大量的模具設(shè)計(jì)、制造，電極設(shè)計(jì)、制造。

　　這就要求軟件在CAD造型，模具設(shè)計(jì)、電極設(shè)計(jì)以及數(shù)控編程都有很強(qiáng)的功能才行。目前市面上同類軟件很多，各有特點(diǎn)。本文重點(diǎn)結(jié)合以色列Cimatron公司開發(fā)的CimatronE軟件來闡述如何高效的利用CAD/CAM軟件進(jìn)行電工電器產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造。

　　如圖所示，CimatronE提出從數(shù)據(jù)到產(chǎn)品的整體過程解決方案：

　　整個(gè)設(shè)計(jì)、制造過程中，無論是零件的設(shè)計(jì)、修改，還是分模、電極設(shè)計(jì)以及零件的加工，真正實(shí)現(xiàn)了以模具設(shè)計(jì)為中心的并行工程。這樣大大提高了產(chǎn)品、模具的設(shè)計(jì)效率。強(qiáng)大的快速分模功能，以數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)自動(dòng)高效地的生成模具的型芯、型腔以及側(cè)滑塊、嵌件等。電工、電器大部分零件的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，涉及到很多復(fù)雜的曲面，如果不通過快速分模自動(dòng)生成模具的型面，不僅花費(fèi)大量的設(shè)計(jì)時(shí)間，而且在產(chǎn)品的精度上也很滿足實(shí)際要求。

　　如圖所示，是電冰箱上的一個(gè)零件，采用快速分模功能，從分模線、分模面到型芯、型腔及側(cè)滑塊的生成只需要幾分鐘時(shí)間。

　　數(shù)學(xué)模型

　　快速分模

　　電極設(shè)計(jì)：電工電器產(chǎn)品的模具型面上有很多深窄槽，是CNC機(jī)床難以加工的部位，有時(shí)這樣的區(qū)域很多，這就需要大量的電極，通過電火花機(jī)來實(shí)現(xiàn)，此時(shí)電極設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。象CimatronE這樣的高端CAD/CAM軟件提供了強(qiáng)大的電極設(shè)計(jì)、加工功能。從模具表面自動(dòng)提取電極、自動(dòng)生成電極加工報(bào)告、自動(dòng)生成滿足不通火花機(jī)需要的電加工代碼，減少了手工拆電極、手工編寫電加工代碼的煩瑣工作，與傳統(tǒng)的電極設(shè)計(jì)、電加工相比，提高效率十倍甚至幾十倍。

　　電極設(shè)計(jì)

　　模具設(shè)計(jì)：CimatronE為塑料模具提供了標(biāo)準(zhǔn)的模架庫，在三維模具設(shè)計(jì)中方便快捷地選取標(biāo)準(zhǔn)模架，實(shí)現(xiàn)模具的自動(dòng)裝配。同時(shí)在模具的冷卻道、頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中也實(shí)現(xiàn)了半自動(dòng)化，大大提高了模具設(shè)計(jì)效率。

　　一模多腔模具設(shè)計(jì)

　　模具加工：隨著CAD/CAM軟件在制造領(lǐng)域的普遍應(yīng)用，使得模具的加工效率、質(zhì)量有了質(zhì)的改變。近年來CNC機(jī)床技術(shù)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，高速加工技術(shù)被廣泛應(yīng)用;多軸加工也越來越多地應(yīng)用于模具加工領(lǐng)域，解決了深腔模具加工的難度，同時(shí)減少了電極的用量。CimatronE軟件在加工上有其獨(dú)到之處：提供了粗加工、半精加工、精加工及清根的全部加工工藝;提供了從2軸到5軸的加工策略;具有強(qiáng)大的高速加工功能。

　　如圖所示，是個(gè)模具零件的完成加工過程：

　　粗加工 半精加工

　　精加工 自動(dòng)清根

　　在整個(gè)數(shù)控編程過程中，運(yùn)用了軟件在編程中的特色：刀具自動(dòng)干涉檢查，刀具過切保護(hù)，均衡載荷等，在軟件環(huán)境下充分保證了加工過程的安全性。精加工中使用了高速加工策略，不但提高加工效率，而且提高表面質(zhì)量。同時(shí)，由于高速加工過程是淬火后加工，既減少傳統(tǒng)的淬火前加工的變形又盡可能地減少鉗工量，從整體的模具加工過程看也大大縮短加工時(shí)間。

　　從以上過程看，整個(gè)模具設(shè)計(jì)、制造過程一氣呵成。而且在采用并行工程的工作模式，圍繞模具設(shè)計(jì)，并行的進(jìn)行電極設(shè)計(jì)、加工，模具零件的設(shè)計(jì)加工。在加工的同時(shí)，模具結(jié)構(gòu)在計(jì)算機(jī)環(huán)境下已經(jīng)確定，一旦加工任務(wù)完成，模具制造的全過程基本宣告結(jié)束。這樣一套中等復(fù)雜的模具在十五天內(nèi)順利完成。

　　綜上，在電工、電器行業(yè)，只要充分利用機(jī)床、刀具等硬件工具以及先進(jìn)的軟件工具，會(huì)保證高質(zhì)量的產(chǎn)品在非常短的時(shí)間內(nèi)投放市場，搶占先機(jī)。所有這一切都得益于CNC機(jī)床，高質(zhì)量的刀具，優(yōu)秀的軟件以及可靠的信息。可見，CNC機(jī)床，CAD/CAM軟件在制造業(yè)信息化、數(shù)字化中起著舉足輕重的作用。

　　隨著國內(nèi)外在制造業(yè)的投入，CNC機(jī)床逐漸向高速度、高精度、高可靠性方向發(fā)展，CAD/CAM軟件不斷向智能化、人性化發(fā)展。必將更好地為制造業(yè)服務(wù)，從而使更高質(zhì)量的產(chǎn)品更快的投放市場，為人們的生產(chǎn)、生活帶來更大的便利。