【正文】 portant mode of production, in this case, the manufacturing sector to the rapid prototype manufacturing and rapid tooling manufacturer has made a strong requirements. Therefore, the rapid tooling technology trends vibrantly alive. In recent years, due in the optical and precision engineering system, brittle materials such as glass, ceramic, germanium and zinc sulfide have been caused by the diamond turning of great concern to the people concerned. When the diamond turning of brittle materials, the material may be extended for cutting the state should be maintained in order to avoid damage to the surface material. Brittle materials in general may extend the state of processing can be very low depth of cut and feed rate, but as a result of friction and backlash, especially in the low feed rate, machine coordinates to achieve mmlevel positioning accuracy is very difficult. From static friction to Coulomb friction at very low feed conversion rate of the friction is highly nonlinear, it is difficult to simulate the design. Machine tool to pensate for the friction and the effects of recoil, the design and manufacture of precisionmm three degrees of freedom (DOF) as a quick locator tool servo. This is a standalone positioning device, and the traditional guide rod and the mechanical structure pared to its small, but with high bandwidth and high precision. As a fast tool servo of nanometer Locator feedback controller and motor drive bined with a high positioning accuracy can be a big trip. Using CMAC neural network control algorithm, available than the standard PID control algorithm and better tracking capabilities and online memory. PC bus through the use of DSPbased on the C language and memory control, to control the diamond turning machine tool and locatornm.凸顯成本優(yōu)勢(shì)模具制造新技術(shù)隨著模具制造的技能化逐步向科學(xué)化發(fā)展，原來依靠主模型和繪制圖形制造汽車覆蓋件模具的傳統(tǒng)方法,逐步由CAD/CAM終端將由數(shù)字描述的汽車覆蓋件形狀轉(zhuǎn)為加工軌跡的方法所取代。用電話線路遙控加工過程則又將模具制造科學(xué)化的水平推向一個(gè)新高度。 回顧以前，在加工用具有于沖制汽車外覆件的鋼制模具時(shí)，必須繪制詳盡的藍(lán)圖和具有按照沖件精確尺寸制造的主模型?？梢哉f，模型是設(shè)計(jì)和制迼模具的母型。 一、在用鑄造方法制造模具時(shí)，首先必須置備木模或汽車零件的樣件按照一定比例制成的模型稱之為靠模，常被用作仿形加工中的母型，或作為顯示銑床加工軌跡的輔助模型。作形銑床上的靠模指沿靠模輪廓形狀移動(dòng)，銑刀則按照靠模指的移動(dòng)對(duì)模具材料進(jìn)行銑削加工，仿出所需的模具型腔?，F(xiàn)在的加工方法則發(fā)生了根本的變化。由客戶所提供的CAD數(shù)據(jù)生成銑刀的切削加工軌跡，自動(dòng)加工出汽車覆蓋件的沖壓模具和進(jìn)行塑料板材模壓成形的型腔模具。 雖然用這種新工藝能比以往加工方法更精確地加工出模具的兩對(duì)合面，但對(duì)于壓形還要進(jìn)行試模，并對(duì)試樣進(jìn)行測(cè)量。通常由CAD數(shù)據(jù)正確地加工出模具的主要型腔表面，然后由防止磨損墊塊和其它零件與主要型腔面相配合?，F(xiàn)在可將這種新技術(shù)的特征歸納為以下幾個(gè)方面。 二、不需要主模型和靠模雖然不再使用主模型和靠模，但加工精度反而有了提高。例如，加工公差很嚴(yán)和主要型腔面磨削后需用手工拋光的模具時(shí)，用CAD數(shù)據(jù)加工比用主模型和靠模的效果好。其主要差別是對(duì)尺寸控制從根本上得到了改善。用傳統(tǒng)方法加工成形塑料件的型腔模具時(shí)，其加工公差將隨每天溫度不同而發(fā)生變化。用于塑料板材模壓成形的模具雖然加工精度也很好，但對(duì)塑料板材的熱壓成形不像沖壓金屬板材那樣有回彈，所以由CAD數(shù)據(jù)精確控制加工以后，一般不需要試模。對(duì)于這種模具只要經(jīng)過常規(guī)的客戶驗(yàn)證即可，一般不再需要遞交制件。 這主要是因?yàn)橛肅AD數(shù)據(jù)加工以對(duì)加工結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)模具的型腔面還可以進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，從而保證了制造過程能極嚴(yán)格地按照原始設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)實(shí)施。正是由于排除了模具制造過程中的手工操作，改善了模具精度和加工周期方面的競(jìng)爭(zhēng)力。 為此應(yīng)用CAD數(shù)據(jù)進(jìn)行模具加工技術(shù)在大多數(shù)模具制 造廠中得到了推廣?，F(xiàn)在由許多工廠的經(jīng)驗(yàn)可證實(shí)，應(yīng)用這種技術(shù)之后，雖然按CAM生成的刀具軌跡時(shí)間增加了14%，但用于拋光的時(shí)間卻減少了33%，%，模具的品質(zhì)提高了12%?，F(xiàn)在，各種CAD/CAM軟件可以幫助工程師進(jìn)行模具設(shè)計(jì)和生成CNC銑床的刀具軌跡。該系統(tǒng)還可以在屏幕上顯示3維彩色模型供設(shè)計(jì)模具和進(jìn)行分析之用。還可以提供用于改進(jìn)鑄造品質(zhì)的有限元分析和模具的熱性能分析。實(shí)際上，任何客戶的數(shù)據(jù)庫都可以直接被用于輸入，或者通過轉(zhuǎn)換以后輸入。 三、由三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)進(jìn)行檢驗(yàn) 用于配合CAD/CAM系統(tǒng)進(jìn)行檢驗(yàn)的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)也與原來適合于傳統(tǒng)工加工模具的可移動(dòng)式三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)不同。現(xiàn)在所用的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)都帶有自動(dòng)化測(cè)量系統(tǒng)。 ?？蓽y(cè)量沖模或塑料模的零件質(zhì)量為40噸。為了使測(cè)量機(jī)保持其最高的測(cè)量精度，應(yīng)將它放在與外界環(huán)境隔絕的獨(dú)立機(jī)房中，室溫應(yīng)保持20℃。為了防止振動(dòng)對(duì)測(cè)量帶來不良影響，應(yīng)將測(cè)量機(jī)安裝在由氣墊支承的質(zhì)量為100噸的混凝土底座上。 在加工時(shí)，三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)不僅可作為一種最終檢驗(yàn)?zāi)＞咂焚|(zhì)的工具，也應(yīng)該作為一種對(duì)加工過程進(jìn)行檢測(cè)的工具。即在加工過程中對(duì)各道工序加工后進(jìn)行中途檢驗(yàn)。例如對(duì)加工后模具的主要型腔面進(jìn)行檢驗(yàn)。特別是在拋光之前應(yīng)對(duì)加工面作全面的檢驗(yàn)，以便確定如何更精確地達(dá)到加工面所需的幾何形狀。 在對(duì)模具進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，需以較密的流線通過零件的各處。每一副模具需檢驗(yàn)兩次。一次在沖壓加工之前，另一次在沖壓加工以后。應(yīng)用理論計(jì)算厚度對(duì)上、下模型腔的對(duì)合狀況進(jìn)行測(cè)量，以掌握實(shí)現(xiàn)CAD設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)精度的實(shí)際狀況。 四、塑料板材模壓成形模具的特點(diǎn) 用于對(duì)塑料板材進(jìn)行模壓成形的模具，與沖壓金屬板材的模具不同，它沒有材料回彈的問題。所以加工這種模具時(shí)不需要去調(diào)整模具的對(duì)合狀況，而是眼于塑件需使用表面的狀況。即以使用表面的表面精度和形狀精度為重點(diǎn)。 五、對(duì)加工過程的管理 應(yīng)用上述系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通常小型計(jì)算器和個(gè)人計(jì)算器終端所組成。一種有效管理系統(tǒng)。（EffectiveManagementSystem－EMS）軟件可對(duì)加工過程進(jìn)行跟蹤管理。如掌握加工進(jìn)度，零件流轉(zhuǎn)狀況，外購件的采購狀況，收貨狀況和加工品質(zhì)等。這種管理系統(tǒng)還包括材料清單、計(jì)劃和控制，庫存物品管理，標(biāo)準(zhǔn)鑄件，材料履歷，總生產(chǎn)時(shí)間表，所需材料計(jì)劃，訂貨和銷售歷史，到貨數(shù)量，操作人員履歷，對(duì)車間的控制狀況，計(jì)劃時(shí)間，品質(zhì)評(píng)估，標(biāo)準(zhǔn)加工路線，所需生產(chǎn)能力計(jì)劃，勞動(dòng)力成本，外購計(jì)劃及到貨狀況，請(qǐng)購單，外購件歷史和可交付數(shù)量等。應(yīng)用這種軟件則可以選擇適當(dāng)?shù)耐赓徫锲窌r(shí)機(jī)和節(jié)省勞動(dòng)力。 六、快速制模技術(shù)是一種快捷、方便、實(shí)用的模具制造技術(shù)。這種技術(shù)的特點(diǎn)是：制模周期短、工藝簡(jiǎn)單、易于推廣、制模成本低、精度和壽命能滿足某種特定的功能需要，綜合經(jīng)濟(jì)效益良好。特別適用于新產(chǎn)品開發(fā)試制、工藝驗(yàn)證和功能驗(yàn)證以及多品種小批量生產(chǎn)。 由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈，產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度不斷加快，多品種小批量將成為制造業(yè)的重要生產(chǎn)方式，在這種情況下，制造業(yè)對(duì)產(chǎn)品原型的快速制造和模具的快速制造提出了強(qiáng)烈的要求。因此，快速制模技術(shù)呈現(xiàn)生機(jī)勃勃的發(fā)展趨勢(shì)。近年來，由于在光學(xué)和精密工程系統(tǒng)中的應(yīng)用，脆性材料如玻璃、陶瓷、鍺和硫化鋅的金剛石車削已引起有關(guān)人士極大的關(guān)注。當(dāng)金剛石車削脆性材料時(shí)，材料的切削應(yīng)保持可延展?fàn)顟B(tài)，以避免材料表面下?lián)p壞。一般脆性材料的可延展?fàn)顟B(tài)加工可采用極低的切削深度和進(jìn)給率來完成，但由于摩擦和反沖，特別在極低進(jìn)給率時(shí)，機(jī)床坐標(biāo)達(dá)到毫米級(jí)定位精度是很困難的。由于從靜摩擦向庫侖摩擦轉(zhuǎn)換時(shí)極低進(jìn)給率下的摩擦力是高度非線性的，因此很難進(jìn)行模擬設(shè)計(jì)。為了補(bǔ)償機(jī)床的摩擦和反沖的影響，設(shè)計(jì)制造了毫米精度三自由度（DOF）定位器作為快速刀具伺服機(jī)構(gòu)。這是一個(gè)獨(dú)立操作的定位裝置，與傳統(tǒng)的導(dǎo)桿和機(jī)械結(jié)構(gòu)相比，其范圍小，但具有高寬帶和高精度。作為快速刀具伺服機(jī)構(gòu)的毫微米定位器與馬達(dá)驅(qū)動(dòng)反饋控制器結(jié)合在一起，可以獲得具有高定位精度的大行程。采用CMAC神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法，可獲得比標(biāo)準(zhǔn)PID控制算法更好的跟蹤能力和聯(lián)機(jī)記憶。通過使用PC總線為基礎(chǔ)的DSP上的C語言實(shí)現(xiàn)記憶控制，以控制金剛石車削機(jī)床和毫微米定位器。畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 參 考 文 獻(xiàn)1 翁其金主編．塑料成型工藝與塑料模設(shè)計(jì)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20042 ：機(jī)械工業(yè)出版社，20033 [Z].北京：清華大學(xué)出版社，2004.4 王曉江主編．模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)英語．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20085 朱光力,[Z].北京：清華大學(xué)出版社，2002. 6 . 7 [Z].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005. 8 中國模具設(shè)計(jì)大典 PDF檔40 第