模具加工虛擬系統開發

董震

摘 要：本文利用Visual C++6.0工具進行開發，將模具數控虛擬加工和模具擬實拆裝引入系統中，添加有關數控加工、模具拆裝、模具結構設計等視頻資料，建立了數字化模具設計與制造綜合平臺。

關鍵詞：虛擬系統 虛擬數控加工 虛擬模具拆裝

中圖分類號：TG241 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）03（c）-0023-01

模具工業在整個制造業中占據著非常重要的地位，模具設計與制造技術也融合了材料成形/型工藝技術、材料技術、機械制造技術、計算機技術、數控技術等先進技術，是一門技術含量高的綜合性技術。模具將日益大型化，精度越來越高，應用CAD/CAM/CAE技術將越來越廣泛，所需的制造設備精度將會越來越高，數控機床將不斷更新。本文借助信息技術和多媒體技術，對模具加工虛擬系統進行了設計和開發，使得人們可以在計算機里模擬模具數控的加工和模具的拆裝，并通過提供大量有關模具結構的視頻，提高人們對模具結構的感性認識，以便更好地進行模具設計。

1 系統總體設計

仿真是利用計算機創建一個可視化的操作環境，其中的每一個可視化仿真物體代表一種儀器或設備，通過操作這些虛擬的儀器或設備，即可達到與真實操作相一致的目的，它是虛擬仿真技術、計算機技術和專業理論知識多方面結合的結晶。本設計將虛擬技術引入模具設計與制造模塊中，添加有關模具加工、模具裝配，模具結構設計和CAD、CAM等視頻資料，建立數字化模具設計與制造綜合平臺。系統總框圖如圖1所示，反映了包含的模塊和內容。

數控面板編程流程：選擇要加工的圖形→編程→加工→調用外部程序→判斷是否有錯誤信息，若無錯誤則播放加工過程，若有錯誤則修改程序重新加工。

2 數控虛擬加工設計

由于西門子數控系統在我國廣泛的應用，數控面板編程界面參考西門子數控面板進行設計（如圖2所示），以增加人們對西門子數控面板的認識。

單擊開始按鈕，程序顯示屏將顯示程序名，可以進行編程，單擊操作鍵盤按鈕，顯示屏將顯示對應內容。初始狀態時加工顯示區顯示加工中心圖形，單擊圖形顯示按鈕候，將顯示加工對象圖形，操作者在明確圖形和加工路線后，可根據已有的提示代碼，完成數控編程。單擊加工按鈕后，系統自動判斷程序是否正確，若正確則在顯示加工過程，若出現錯誤則提示重新檢查和修改程序。

3 模具拆裝設計

模具裝配是根據模具的結構特點和技術條件，以一定的裝配順序和方法，將符合圖紙技術要求的零件，經協調加工，組裝成滿足使用要求的模具。本模塊界面分三個區，控制區、練習區和顯示區，如圖3所示。

控制區主要實現操作內容，即安裝或拆卸，共有五個按鈕。當單擊安裝/拆卸演示按鈕后，將在顯示區播放模具的安裝/拆卸步驟和安裝/拆卸過程。練習區中將顯示步驟、零件庫和練習操作。其中，零件庫中有二十個零件供選擇：上模板、模柄、止動銷釘、導套、上墊板、凸模固定板、橡膠塊、彈性卸料板、凸模、卸料板螺栓、導料板、凹模、擋料銷、下墊板、凹模螺栓、導柱、凸模定位銷、凸模螺栓、下模板、凹模定位銷。

4 結論

系統采用Visual C++語言來開發，用Pro/ENGINEER設計產品的三維造型和模具設計，并用Mastercam來實行模具的模擬加工。通過這些技術的應用，完成了數控虛擬加工和模具擬實拆裝功能，并添加有關數控加工、模具拆裝、模具結構設計等方面的視頻資料，建立了數字化模具設計與制造綜合平臺。

參考文獻

[1]李冬.國內模具行業的現狀及發展趨勢[J].成都航空職業技術學院學報，2005（2）：54-56.

[2]錢應平，劉小鵬.數字化模具實驗室構成系統的研究與開發[J].湖北工學院學報，2004（6）：21-23.

[3]何滿才.Pro/ENGINEER模具設計與Mastercam數控加工[M].北京：人民郵電出版社，2005.