精密测量技术论文范文第1篇
一、轨道精密工程测量
(一) 特点
地铁轨道一般在地下管网繁多、建筑物密集的城市中进行, 施工测量环境比较复杂, 因而对轨道测量技术有着更高的要求, 在具体的操作中需要精心布置测量工作, 严格按照相关规范分析测量结果, 从而为地铁轨道安全、稳定运行提供支持。轨道精密工程测量的内容主要包括平面高程测量、线下工程测量、施工测量、运营维护测量。
(二) 内容
地铁轨道测量内容包含从规划设计、施工设计、施工操作、竣工到运营的全部工作。在测量操作中除了需要得到比例次、地形图、数字资料, 而且还需要按照设计要求中的地铁线路位置开展指导性施工, 并对施工过程中的线路、建筑结构、周围环境等进行动态监测。
(三) 要求
地铁轨道平顺性受地铁定位精度影响, 具体的铺设要满足内、外部几何尺寸精度要求。地铁轨道形状由内部尺寸描述, 轨道标高、空间位置由外部尺寸描述。内部几何尺寸的位置由地铁轨道临近点位置关系确定, 通过对内部几何的测量能够为地铁轨道平顺性提供支持。外部几何尺寸和地铁轨道高程、三维坐标相关, 具体坐标的确定需要参照临近建筑物和轨道中线。另外, 地铁轨道交通工程的测量精度设计要充分考虑地铁轨道线路特点、施工方法、施工精度、设备安装等。具体设计标准不仅要满足轨道正常运输, 而且还需要满足线路的定线和放样要求。
二、轨道精密工程测量技术在地铁轨道中的运用
(一) 轨道精密工程测量技术书的设计和编写
轨道精密工程测量技术书具有基础作用, 能够为后续测量工作提供重要指导。为此, 在具体测量之前需要相关人员编写全面的轨道精密工程测量技术书。首先, 做好资料收集整理工作, 了解整个地铁轨道工程情况, 明确施工方法和注意事项。其次, 了解地铁的等级、设计线路, 从而确定地铁轨道精密测量控制点的坐标、测量仪器、测量方法。最后, 应用数据处理软件对各项数据进行比对分析, 确定最终的轨道精密工程测量技术书。
(二) 现场选点和测量工作
第一, 选点工作。轨道选点表面看上去是一项简单的工作, 但是在实际操作中对全球定位系统、导线选点等都是有着很高要求的。如果点位选择不科学将会为之后的工作带来很大的麻烦。为此, 轨道选点中GPS点位要尽可能选择开阔的地区, 在地面高度十五度的范围内不能存在障碍物, 且点位周围不能出现干扰信号接收的物体和大片的水域。第二, 埋标工作。埋标工作和选点要尽可能同时进行, 从而减少因为选点时间过长对埋标工作的不利影响。埋标工作进行的时候也要确定好位置、尺寸, 在发现选点位置不符合实际情况的时候要及时调整。第三, 现场测量工作。从现有的地铁轨道精密控制项目GPS测量工作发展情况来看, 受旅途时间长的影响, 中器和长水泡经常会出现问题, 为此就需要相关操作人员加强对GPS基座的检查, 在发现问题之后要及时处理。
(三) 测量方法
第一, 轨道线形测量方法。地铁轨道线形测量操作一般应用轨道几何状态测量仪器的自动照准、自动目标识别模式进行逐个轨枕的数据收集。结合地铁轨道两边的控制点应用自由设站边角后方交会法等进行全站仪自由设站。在设站的时候, 每个测量区域要至少安排八个轨道控制点, 在安排好控制点之后由先人工照准两个点, 之后在全站仪的作用下对剩下的六个轨道控制点边角进行自动测量, 经过测量确定自由设站点的三维平差坐标和精确度, 结合平差点的点位中误差来判断设站的精确度。在全站仪设置完成之后开始地铁轨道线形绝对坐标测量操作, 在测量的时候借助全站仪的跟踪功能对轨道几何测量仪上的棱镜进行照准操作, 之后单机锁定操作, 之后结合地铁轨道设计参数、倾角传感器、轨距传感器数据等信息, 应用线路中心坐标模型、轨道对点线路模型等计算各个轨道平顺性指标数据。第二, 轨道模拟调整量的计算。借助轨道线形测量数据信息和现场扣件情况计算地铁轨道模拟调整量。在参考整个轨道静态几何尺寸检验标准的基础上按照以下操作步骤来计算地铁轨道模拟调整量。首先, 将外直轨作为地铁轨道高低、轨向分析的基准轨。其次, 地铁轨道在模拟调整的时候要严格按照先整体、后局部的选择进行操作, 按照削峰填谷的方式确定总体调整方案。再次, 根据收集到的数据信息来对地铁轨道进行综合性分析。最后, 制定地铁轨道模拟调整方案, 将地铁轨道几何参数信息控制在合理的范围内。第三, 轨道精调作业方法。首先, 对地铁轨道施工现场和扣件其情况进行调查, 具体情况如表一所示。其次, 开展现场精调作业。根据模拟调整量表来准备各个零件, 将模拟调整量进行标识, 应用弦线核对基础轨, 核查之后确认需要更换的扣件大小。再次, 应用道尺核对非基准规矩和水平调整量, 最后, 在两股轨道调整记录完成之后对现场零件的大小、规格等进行记录。
结束语
综上所述, 地铁轨道施工是一项系统化、复杂化的工程, 为了保证地铁轨道的安全、稳定运行需要相关人员在设计的时候加强对地铁轨道平顺性的关注, 在地铁轨道建设中采取精密工程测量方法来进行数据的收集、整理以及地铁轨道测量。在未来, 从事地铁轨道建设的人员需要通过学习加大对精密工程测量技术标准的研究力度, 在原有的精密工程技术基础上不断完善和创新, 从而更好的促进地铁轨道建设。
摘要：轨道精密工程测量技术在地铁轨道中的应用能够帮助相关人员获取更多地铁轨道数据信息, 提升地铁轨道的平顺性, 为地铁轨道运行提供更为精确的指导。文章结合地铁轨道工程测量特点、内容和原则要求, 具体分析轨道精密工程测量技术在地铁轨道中的运用。
关键词：轨道精密工程测量技术,地铁轨道,运用
参考文献
[1] 李晓伟.轨道精密工程测量技术在地铁轨道运营维护中的应用研究[J].铁道勘察, 2017, 43 (02) :1-6.
精密测量技术论文范文第2篇
《精密仪器测量原理与使用》实验报告
系
专业班级：学生姓名：学号：成绩：
指导教师：
实验(实训)地点：
实验(实训)日期：
2013 年月日
1.前言
1.1 实验目的与要求
1.1.1 实验目的
(简要写明几条目的)
1.1.2 实验要求
(简要写明几条要求)
1.2 实验概况
1.2.1 实验项目
(说明时间、地点、项目名称等)
1.2.2 完成情况
(说明各组各人完成各个项目的岗位工作、分工、数量与质量)
2.实验内容
2.1DS3水准仪的使用及水准测量
2.1.1 DS3水准仪的结构及操作方法
(手写)
2.1.2 水准测量的原理
(简要手写)
2.1.3 四等水准测量方案设计
(水准路线类型、仪器设备、施测方法、技术指标、人员分工等简介与图表)
2.1.4外业施测数据
(已知起始点情况、水准测量的原始记录表格、检核情况等)
2.1.5内业计算成果
(水准测量计算成果表、闭合差等)附表
(手写)
2.2 水准仪的检验与校正
2.2.1 实验内容与要求(手写)
2.2.2水准管轴平行于望远镜视准轴的检验与校正的原理(手写)
2.2.3 水准管轴平行于望远镜视准轴的检验与校正的具体方法(手写)
3. 结束语
(手写)
4. 实验体会
(手写)
4.1 思想作风方面
(手写)
4.2 测量技术方面
(手写)
4.3 动手能力方面
(手写)
4.4创新见解与建议
(手写)
精密测量技术论文范文第3篇
1 高速铁路与精密工程测量
根据铁道联盟的定义:高速铁路指允许速度达到250km/h的客运专线, 或允许速度达到200km/h的既有线。高速铁路的突出特点是高平顺性和少维修性。
精密工程测量是指绝对测量精度达到毫米量级, 相对测量精度达到10um, 在特殊条件下, 采用先进的仪器设备和技术手段进行的一种特殊的工程测量工作。精密工程测量的主要内容是建立精密工程控制网。精密工程控制网的作用是在工程施工前、施工中以及施工后的各个不同的阶段对被测量点、线和面提供可靠的测量基准。
2 提速线路轨道精密工程测量
目前我国对既有线轨道几何参数的精确测量主要方法是:应用高精度电子水准仪和全站仪, 由专业测量队伍对已确定有长波长不平顺的大概位置进行扩大性精确测量。高低长波长不平顺, 用电子水准仪测量出轨顶标高的连续曲线, 在滤除坡度变化的影响后, 以2.5m为间隔, 计算出各测点抬落道量。轨向长波长是用全站仪测量线路中心线变化情况。全站仪测量得出各测点相对于基准点的坐标, 用坐标法得到线路中心线的空间曲线。对于直线段, 要首先优化拟合出线路中心线的位置, 再计算出各测点的拨道量, 按照大型机械的作业要求输出拨量表;对于曲线段, 首先在缓和曲线前100m的直线段定出缓和曲线的切线方向, 用坐标法获得整条曲线的实际空间曲线形状后, 根据该曲线设计的曲线要素如曲线半径、缓和曲线长等, 拟合出理想的曲线, 与实测的空间曲线对比, 得到每2.5m间隔各个测点的拨道量。
国外对提速线路精密测量的方法主要有瑞士Matisa的B50D型高精度连续式捣固车的“PALAS系统”模式和奥地利Plasser的“轨道作业前导测量车EM-SAT120”模式。
3 无砟轨道精密工程测量
无砟轨道工程控制网分为平面控制网和高程控制网两部分, 采用逐级控制的方式形成完善的工程测量控制网。分级控制的级数根据控制点的精度和密度确定。
3.1 我国无砟轨道工程控制网精度要求
我国结合德国高速铁路的经验, 为了保证控制网的成果满足无砟轨道勘测、施工、运营维护三个阶段测量的要求, 确定了“三网合一”的工程测量控制体系。
我国客运专线铁路工程测量平面控制网第一级为基础平面控制网 (CPⅠ) , 第二级为线路控制网 (CPⅡ) , 第三级为基桩控制网 (CPⅢ) 。各级平面控制网的作用和精度要求如下。
(1) CPⅠ主要为勘测、施工、运营维护提供坐标基准, 采用GPS B级 (无砟) /GPS C级 (有砟) 网精度要求施测。
(2) CPⅡ主要为勘测和施工提供控制基准, 采用GPS C级 (无砟) /GPS D级 (有砟) 级网精度要求施测或采用四等导线精度要求施测。
(3) CPⅢ主要为铺设无砟轨道和运营维护提供控制基准, 采用五等导线精度要求施测或后方交会网的方法施测。
无砟轨道精密测量主要集中在轨道铺设、竣工和运营维护阶段。
3.2 CPⅢ控制网建立
铺轨控制基桩不仅是加密基桩的基准点, 也是无砟轨道铺设的控制点, 因此基桩控制网的精确测设是轨道施工的关键。CPⅢ网的网形设计有两种形式, 一种为导线网的形式, 控制基桩的间距为150m~200m左右;另一种采用德国建立的CPⅢ控制网 (图1) , 每60m布设一对控制基桩, 如图。每隔两个接触网柱建立一个自由设站测量点位, 在前后两个方向各瞄准3×2个永久标记点 (CPⅢ) , 每个永久标记点将被瞄准三次, 最大的测量范围的距离约150m, 且与CPⅡ控制点进行连接测量。
基于CPⅢ“后方交会”网的精密定轨测量常采用全站仪自由重叠设站, 该方法的基本原理与GPS相对定位的差分测量原理相似。
3.3 无砟轨道安装测量
(1) 加密基桩测量。无砟轨道安装之前, 应依据基桩控制网 (CPⅢ) 进行基桩加密。 (2) 无砟轨道安装测量。对无砟轨道底座施工测量、支承层的施工测量以及轨排、轨道板安装测量。 (3) 轨道衔接测量。设置贯通作业面, 并在贯通作业面设置共用中线及高程控制点。 (4) 线路整理测量。线路整理测量前对CPⅢ控制点进行复测;需要设置临时铺轨基桩时, 以CPⅢ控制点为基准测设于线路中线上;钢轨调整用轨检小车测量, 或用全站仪+水准仪测量;线路中线整理测量完成后, 需编制线路、道岔调整后的坐标、高程成果表。
3.4 轨道铺设竣工测量
无砟轨道铺设前, 需要对无砟轨道铁路闲暇构筑物进行变形评估, 以便确定无砟轨道的铺设时机。对线下构筑物的变形监测主要为建立水平位移监测网、垂直位移监测网, 设置变形监测点以及变形观测。轨道铺设竣工测量主要检测线路中线位置、轨面高程、测点里程、坐标、轨距、水平、高低、扭曲, 采用轨检小车测量, 以1个轨枕间距为测量步长。
通过对无砟轨道铺设阶段、竣工阶段以及运营维护阶段的精密测量, 才能确保无砟轨道线路的精密几何状态, 确保高速铁路轨道的高平顺性。
4 结语
2010年, 中国政府宣布计划投资5万亿完善铁路设施, 其中的绝大部分将用于修建13000公里高速铁路, 北京到大部分省会城市将形成“8小时交通圈”。高速铁路在中国的蓬勃发展, 给高速铁路轨道精密测量技术带来了新的机遇和挑战。除学习和借鉴国外的技术, 形成符合中国国情、路情的具有自主知识产权的高速铁路轨道精密测量技术将成为高速铁路技术发展的重要课题。
摘要：作为一种高效、节能的运输方式, 高速铁路受到了社会的青睐。改造既有线路和新建高速铁路成为提高铁路运载能力的主要方式。精确测量轨道的三维几何参数成为保障列车高速、平稳运行和旅客良好舒适度的关键。
关键词：高速铁路,无砟轨道,精密测量
参考文献
[1] 付仁俊.无砟轨道控制网网形和精度设计[D].成都:西南交通大学大地测量学与测量工程专业, 2008.
[2] 张正禄, 吴栋才, 杨仁.精密工程测量[M].北京:测绘出版社, 1993.
精密测量技术论文范文第4篇
【摘要】文章首先简述了铝合金的性能，然后分析了缸体缸盖主要铸造方法，最后重点探讨了对铝合金挤压铸件缺陷的预防和控制。
【关键词】铝合金；铸造工艺；研究现状
一、前言
随着我国经济的不断发展，人们对铝合金挤压制品的需要越来越大，铝合金零件的使用，是减轻汽车的重量是节能减排的重要措施之一。缸体缸盖作为汽车中最重要的部件，其结构比较复杂，因此，对汽车铝合金缸盖铸件缺陷分析及控制是非常重要的。
二、铝合金的性能
纯铝是银白色的轻金属，密度2.7g/cm3，约为钢的1/3（钢的密度为7.87g/cm3），导电率较高，仅次于金、银、铜居第4位。热导率比钢大2倍左右，熔点为658℃，加热溶化时无明显颜色变化，具有面心立方结构，无同素异构转变。塑性和冷、热、压力加工性能好，但强度低（只有90MPa左右）。纯铝的化学活泼性强，与空气接触时，就会在其表面生成一层致密的氧化膜（主成分是Al2O3）薄膜，这层氧化膜可防止冷的硝酸及醋酸的腐蚀，但在碱类和含有氯离子的盐类溶液中被迅速破坏而引起强烈腐蚀。纯铝中随着杂质的增加，其强度增加，而塑性、导电性和耐蚀性下降。
三、缸体缸盖主要铸造方法
1、金属型铸造工艺
金属型铸造工艺是比较传统的对铝合金缸体缸盖进行铸造的工艺，其主要优点是铸件冷却时间短、零件组织细密、力学性能较高等优点；其主要缺点是由于金属性铸造工艺不透气且无退让性，铸造的部件容易产生气孔、裂纹以及浇不足等缺陷。但其总体质量还是明显比砂型铸造质量高。
金属型铸造工艺由于其工艺的特殊性，制造成本相对较高，并且生产周期长，对于单件或小批量生产的零部件一般不采用此种铸造方法。外型上采用金属型铸造工艺，而内腔采用砂芯，这两种工艺相结合使得对缸体缸盖的金属铸造工艺变得相对简单，并且灵活。
2、中压铸造工艺
高温压铸时不能使用砂芯，Toukei公司改进了高压铸造，提出了中压铸造法。压力铸造的主要过程是，通过对压力的控制使液态或半液态的铝合金在较高的速度下填满压铸型型腔，增高压力即可改变速度，并在一定压力下是铸件凝固成型。
3、中压铸造工艺
为满足日益提高的发动机功率，发动机缸体结构变得越来越复杂，而由于高温压铸时存在不能使用砂芯的缺点，Toukei公司改进了高压铸造，提出了中压铸造法。此时中压铸造的优点显现的十分明显。其主要是将压力降低，使中压制造可以使用砂芯，而达到满足对复杂内腔结构的缸体的制造。
4、低压铸造工艺
低压铸造的优点之一包括对铸造材料的利用率高，是综合了重力铸造与压力制造的优势的方法。其主要工作过程是在低压30kp下，铝合金液体由下而上的对型腔进行填充，此方法可以铸造出闭舱结构的缸体。
5、消失模铸造工艺
消失模铸造工艺的基本原理是代替法。其工程是将与铸件形状一模一样的泡沫塑料模代替铸模进行造型。通过浇注铝合金液体使泡沫气化，浇注出的铸件与泡沫塑料外形一致。消失模铸造工艺的主要优点是：生产周期短，铸件质量高，浇注均匀。但由于消失模鑄造工艺其工艺制造复杂，不经济，有其是在前期投入较高，使用范围很小。
6、Cosworth法铸造工艺
Cosworth法，中文是冷芯盒砂芯造型。冷芯盒砂芯造型即在一定气氛、压力下的一种锆英树脂的自硬砂组芯造型。主要优点在于：冷芯盒砂芯造型采用锆砂，锆砂的膨胀率稳定并很小，使铸造的铸件尺寸更加精密；动力由电磁泵提供，计算机控制，使铝液充型平稳；浇注过程在保护气下进行，减少了氧化渣的形成。由于其优性使得到的铸件的质量较高。但由于锆砂极好的导热性，对于壁厚小于4mm的铸件难以完成。
四、对铝合金铸件缺陷的预防和控制
1、气孔缺陷
对于铝合金铸件的生产，气孔是较为常见的缺陷之一。一般情况，挤压铸件中气孔可以分为析出气孔、侵人气孔以及反应气孔这三种类型，其中，析出气孔和侵人气孔是主要的。在实际生产中，由于在铸件内形成的缩松过程大都伴随有合金中气体的析出，从而导致铝合金挤压铸件内出现缩松、缩孔和气孔等缺陷。一旦在液体金属充型过程中侵人气体过多或者铝合金中气体含量过高，都会进一步加剧气孔金属缺陷的出现。由此可见，重视对铝合金金属液进行除气处理对于铝合金挤压铸造工艺具有重要意义。
预防措施：要保证在挤压过程中金属液由下向上平稳充填，速度不能太快或者太慢，同时，要合理设计压铸模具，确保型腔内没有死角，从而避免由卷气或憋气引起的气孔。在浇筑过程中，还要合理地控制的是金属液的含气量，防止形成析出性气孔。
2、缩松、缩孔缺陷
与普通的压铸件相比，由于铸件的壁厚尺寸更大，浇筑时所需的金属液量较多，因而，在生产过程中不可避免地出现缩孔和缩松缺陷，尤其是在型腔与内浇口相连处等厚大部位或最后凝固的部位。在铝合金铸件的制造中，若金属液的凝固收缩与之前设计的不符，或者补缩能力或控制不当等都会造成缩孔、缩松缺陷。此外，浇注温度过高、合金成分变化、凝固过程中挤压压力作用不到位等，也会引起凝固温度区间变大，使得合金过冷的变小，最终产生缩松、缩孔缺陷。
预防措施：在铝合金铸件生产中要严格监控合金成分和浇注温度，并根据生产的实际情况及时作出调整。须不断改变挤压方式和挤压铸型设计。在工艺上，必须严格按照原先设计的浇筑程序进行，同时加强对型芯的冷却功效，降低金属液冷却时的过冷度，将充型速度的切换位置后移一段距离，冷却方式尽可能使用水淬。此外，在型腔内所有部位金属液凝固的全过程中使来自冲头的挤压压力，从而确保金属液由型腔远端向内浇口的顺序凝固。
3、铸造异常偏析缺陷
铸造异常偏析缺陷也是铝合金铸件缺陷中常见的一种，该类型缺陷与其他缺陷的区别主要是在微观方面，往往是由于异常加重而产生的正偏析。其特征是：浇筑过程中，冷却速度不均匀使得合金元素在铸件内部某些晶粒周围富集，从而降低铝合金的挤压铸件的表面张力。而对于在普通的重力铸造条件下，异常偏析缺陷非常不明显，几乎可以忽略。但是，金属液体在挤压条件下结晶时，各部位受力不均匀，往往会使正在成长的枝晶间还没来得及均匀凝固就结晶，使金属液体发生离异共晶反应，进而导致异常偏析缺陷的形成。此种偏析大都与合金种类和挤压方式等有关，尤其是在直接冲头挤压和柱塞挤压条件下，或者金属液结晶间隔宽的合金中容易产生。
预防措施：不断改变挤压方式及铸型设计，引进国外先进的型腔设计理念，在生产中应该根据产品特点，在满足产品性能要求的前提下尽可能使用较低的挤压压力。
4、夹渣类缺陷
夹渣类缺陷主要是在铝合金铸件生产过程中由合金液浇注带入、在充型过程中带入或者是由挤压料缸带入的夹渣，从而不同程度地影响到铝合金挤压铸件的力学性能。因为，在设计铝合金铸件的铸型时，通常不会留有浇冒口等排渣系统，在浇筑时金属液中的物体都会在型腔中凝固，不能有效地清除掉。同时，液态金属浇人料缸后，在压力的作用下很快就会形成结壳，如果浇注液态金属上表面有浮渣，将会被压碎并随同中间未凝固金属一道进人铸型型腔之中并形成夹渣。此外，由于铝合金挤压铸件的内浇道较长，从而使得液态金属在充型过程中不断被氧化，产生氧化物废料，随后跟液态金属一起被卷人型腔中而形成铸件的内部夹渣。
五、结束语
随着科技的发展，汽车铝合金缸盖铸件对于是比较常用的，汽车铝合金缸盖铸件在生产简单缸体时有其特有的优越性，我们应将铸造工艺将进一步完善，加强学习研究汽车铝合金缸盖铸造工艺，从而使经济性得到提高。
参考文献
[1]梁光泽，李增民，姜不居.等编写，消失模铸造技术培训资料（第四版），2011
[2]裴兵，孙林，苏勇.发动机缸体压铸模具热循环的数值模拟[J].中国铸造装备与技术.2011
精密测量技术论文范文第5篇
摘要：目前，CAD/CAM技术在模具设计与制造中得到了广泛应用，并在现代模具的生产中起着重要作用。这是由于CAD/CAM技术应用于模具设计与制造中可以缩减模具的生产周期，降低企业的生产成本，提高模具生产的经济效益与生产效率。文章从CAD/CAM技术的概述、CAD在高精密复杂模具设计中的应用、CAD/CAM在高精密复杂模具制造中的应用三个方面进行了论述。
关键词：CAD/CAM；高精密复杂模具；模具设计；模具制造；工业产品 文献标识码：A
随着我国经济的发展，人们对工业产品的要求越来越高，因此，工业产品在不断提高产品本身性能的同时，产品外形也越来越复杂化。此外，由于工业产品的更新速度越来越快，因此与工业产品制造紧密相关的模具就必须满足模具制造行业的新要求，比如质量高、成本低以及生产效率高等要求。在这种形势下，模具制造业利用CAD/CAM技术，从而满足行业需求，使企业在激烈的市场竞争中能够占据一席之地。
1 CAD/CAM技术概述
1.1 CAD/CAM技术内涵
CAD是计算机辅助设计的简称，它是指设计人员运用计算机及其图形设备进行设计的工作。一般来说，CAD技术可以使设计人员经过计算、分析及比较，从而选择出一个最优的设计方案，此外，还可以利用该技术将设计中的各种信息存放在计算机内存中，以便将来运用的时候快速提取信息。
CAM是计算机辅助制造的简称，它的核心是计算机数值控制，是指将计算机应用于制造生产过程的过程或系统。一般来说，CAM系统具有两方面的功能，即数据转化与过程自动化。
1.2 CAD/CAM技术在模具设计与制造中的优点
CAD/CAM技术在模具设计与制造中的应用具有以下四个方面的优点：其一，CAD/CAM可以使模具的质量得到明显的提升。由于计算机系统中存储了大量的专业技术知识，这就为模具的设计与制造提供了依据。设计人员与计算机充分发挥各自的功能，这样就使模具设计与制造更加科学、合理；其二，CAD/CAM可以缩减模具设计与制造的时间。在设计模具的过程中，利用计算机可以实现模具设计图样绘制的自动化，大大减少了设计过程中花费的时间；其三，CAD/CAM可以降低模具生产的成本。利用计算机完成设计的自动化，节约了人工费。此外，在进行复杂模具型面加工的过程中，CAM可以减少模具加工与调试的次数，从而降低了生产成本；其四，CAD/CAM可以减少设计人员的工作量。由于自动化设计的实现，这样设计人员就可以从繁重的工作中解脱出来，从而进行更具创造性的工作。
2 CAD在高精密复杂模具设计中的应用
CAD在模具设计中使用之前，必须运用专门的翻译软件。这是由于许多客户会将自己设计的图形直接提供给模具企业，但大部分CAD程序的数据库形式是不尽相同的，这就导致它与其他程序不能够共享几何数据，客户与企业间的图纸数据交流就产生了障碍。因此，在使用CAD几何体的时候就必须通过专门的软件进行翻译，这些软件主要有“IGES”“STEP”或专用的转化器等进行数据之间的转换。
CAD在模具设计中的具体流程包括：首先，设计人员应该以市场调研结果作为设计的依据，在对调研数据进行周密研究的基础上，再向企业汇报情况。其次，模具企业进行生产决策，并在生产计划的指令下进行操作。负责开发设计的模具工作人员利用CAD工作站，对模具设计过程中的数据、文字等信息进行分析、计算以及绘制工程图等工作。最后，设计人员在设计过程中可以利用CAD工作站对设计出的产品性能进行评价，从而评估产品生产出来后的效益。从以上环节中可以看出，CAD技术运用于模具设计中可以大大降低设计人员的工作量，从而让设计人员可以从事更具创造性的工作。
3 CAD/CAM在高精密复杂模具制造中的应用
3.1 在高精密复杂模具加工中应用CAD/CAM技术
目前，模具制造在加工过程中，对加工技术的基本要求是高速加工技术。这是由于高速加工技术在模具加工中具有显著的优点，即该技术可以使模具加工的程序大大简化，提高了模具表面的质量水平和模具加工的速度，便于工作人员对模具进行修复工作等。但是，在高速加工技术的应用过程中，对加工工艺的要求就非常高，所有的工艺过程都必须包含于数控加工的数控指令中，而CAM在很大程度上满足了高速加工技术的工艺要求。一般来说，CAM可以满足的高速加工技术包括以下三个方面：其一，CAM系统在模具加工过程中具有全程自动刀柄干涉检查以及自动防止过度切割处理的能力，提高了加工的精度；其二，CAM系统在模具加工过程中的计算编程速度可以达到比较快的速度，满足了高速加工的速度要求；其三，CAM系统可以满足模具高速加工过程中编程方式的改变，有利于编程人员根据实际情况进行相应的调整。
3.2 在高精密复杂模具检测过程中应用CAD/CAM技术
在模具檢测过程中，CAD/CAM系统可以配合三坐标测量仪进行模具的检验。一般来说，CAD/CAM系统的测量空间范围是3250mm×2090mm×1370mm，而三坐标测量仪的任何一点的检测精度都可以达到0.015mm，从而保障了模具的高精度要求。三坐标检测仪作为一种监测工具，它不仅可以对模具最终的品质进行监测，还可以在模具加工过程中进行检测，即检测模具加工工序中的精度。在进行检测的过程中，各零件的各部位必须以比较密的轨迹进行检测，同时对每幅模具要检验两次，分别是在冲压前与冲压后进行一次检测。在检测过程中，对模具上、下模型腔的对合情况应该采用理论计算的方式对模具的厚度进行测量，这样可以有效了解CAD系统设计数据的精度情况，确保模具的检测达标。
3.3 在高精密复杂模具精度的提高上应用CAD/CAM技术
对于冲压模具来说，运用CAD/CAM系统可以提高模具的加工精度。这是由于CAD数据在模具加工过程中可以控制模具的尺寸，从而不必运用主模型与靠模来进行冲压模具的加工。此外，利用CAD数据可以将模具的主要型腔表面高度精度地加工出来，接着再将主要型腔表面与模具的其他零件相互配合进行加工。就目前来说，模具工程师对CAD/CAM系统的应用主要包括两个方面：其一，可以利用CAD/CAM软件生成CNC机床的刀具轨迹，同时还可以展开模具设计工作；其二，可以将CAD/CAM系统用于模具的热性能的分析，同时还可以用于模具铸造品质的改善。
4 结语
综上所述，CAD/CAM系统可以将模具信息的分析、设计以及制造等进行有效结合，从而为模具设计提供了先进的设计理念，并提高了模具制造的质量。在模具设计过程中，利用CAD系统可以满足客户与模具企业的要求。与此同时，在模具制造过程中，利用CAD/CAM系统可以满足模具高速加工的技术要求、满足模具检测的要求、满足模具精度的要求。因此，CAD/CAM系统在模具设计与制造中的应用可以取得比较好的效果，它大大缩减了设计人员的建模时间、设计时间，同时还提高了模具的精度。
参考文献
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[3] 姚长春.CAD/CAM在模具设计与制造中的应用[J].军民两用技术与产品，2014，（7）.
[4] 梁柱.CAD/CAM软件在模具设计与制造中的应用
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作者简介：刘金刚（1967-），男，山东淄博人，山东淄博火炬能源有限责任公司工程师，研究方向：机械设计与制造（铅酸蓄电池生产设备设计与制造、模具设计与制造）。
（责任编辑：陈 倩）