在汽车模具的轮廓、孔位加工过程中，用并行工程的思想将CAM分为2D和3D，实现编程工作的专业化分工，可以保证NC加工的精细化，减少钳工的修模量，从而提高模具精度，缩短制造周期。轮廓、孔位加工是汽车模具制造中最基础、最常用的加工技术，很重要但却时常被忽视。我公司采用的做法是：将轮廓、孔位加工统称为“2D加工”，并将2D和3D编程细化分开，分别由专人负责，编程时并行作业。这样一方面使2D CAM和3D CAM可以更加注重各自相应的细节，做到更加专业化，确保NC加工到位，另一方面可以缩短编程时间，提高编程的效率。本文主要介绍我公司在2D CAM工作中较有特色的、实用性很强的一些技术经验，所用的软件为CADCEUS6.4B。

2D轮廓程序的编制

2D CAM的工作范围涉及和产品轮廓线相关的模具加工内容，如凸模、压边圈轮廓线、翻边、整形分割线及切边线的修正和编程，冲孔位置及相关标准件安装位置的孔位编程，模具调试过程中的展开切边线的确定等。

由于用3D的轮廓程序在加工陡峭部位时容易出现过切和干涉等现象，因此，我公司对轮廓加工主要采用2D的NC加工方式，它有以下特点和益处：

1、在产品品质要求的公差范围内，将编程用的轮廓线条处理成为由直线和圆弧组成的二维曲线，编程时采用同一条轮廓线能保证NC数据的同一性。例如图1是一件汽车底板零件，在切边工序时，它的轮廓线及轮廓加工路径如图2所示，其中外轮廓加工的是下模刃口和压料板的轮廓线，而内轮廓则是加工上模刃口。

2、采用刀径补偿代码G41、G42编程，通过输入刀径补偿值D01，操作者能较自由地选择加工方式和加工余量，并可根据NC指示书（图3）标明的最大刀径补偿值灵活地选用刀具，这样，重磨刀具也能得到充分的使用，降低了刀具成本。这一点对加工切边模刃口非常有用。如图4的切边模具加工，以上模为基准，上模和下模的间隙为（0：-0.04），上模和压料板的间隙为（0：-0.5），如用直径 30的立铣刀加工这三个零件的轮廓，加工上模时，粗加工留余量1mm，这时输入D01的值为30/2+1=16mm，精加工则输入D01=15mm；精加工下模时，输入D01=30/2-0.04=14.96mm；精加工压料板时，则应输入D01=30/2-0.5=14.5mm，这样一来，粗加工、半精加工、精加工均可使用一个程序。需要注意的是，D01的值必须小于NC指示书中所给的最大刀径补偿值。这种加工方式能很好地控制切边刃口的间隙，保证加工精度。

3、2D的NC程序中不需要Z坐标值，2D加工过程中，操作者要小心观察，要根据模具的实际三维轮廓来调整Z轴或W轴。当然，这需要加工设备在保证X轴和Y轴联动的情况下，最好具有能用手动控制Z轴或W轴高度的能力，不过一般的龙门加工中心大多有此功能。

4、轮廓加工所采用的NC程序量很小，一个程序可以按NC指示书所规定的工序号将其分为多段，并通过设置不同工序号的程序段是否“镜像”来加工不同的零件。

5、当二维刃口轮廓加工完后，操作者必须在机床上按给定的轮廓测定点进行检测和确认，这样才能保证凸凹模的刃口间隙（测定点表格参见图5），才能保证加工精度可以达到刃口无须对间隙的程度，钳工一般不用修配刃口，只需手工去除部分无法加工的轮廓避空。对于二维刃口的高精度，其最大的好处是能保证制件的修边毛刺得到很好的控制。

2D孔位程序的编制

冲孔模具中上模的冲孔凸模定位销位置与下模销套、压料板过孔的中心位置是一致的，因此，加工这些孔位时，利用上述位置关系，只需给出一个下模平面上的孔位NC程序，数控机床在加工压料板和上模时，采用“镜像”加工就可以。另外，孔位加工的位置采用G60定位可以消除机床的传动间隙，做到定位精确。图6所示的是下模、压料板、上模的孔位加工路径。这样就可以保证上模、压料板和下模加工数据的一致性，消除了数据上产生的误差，同时也减轻了编程工作量。当然，需要指出的是，必须在加工指示书上标明上模、压料板、下模的加工尺寸的大小（如图7）。

调试展开切边线

由于展开线的不确定性，在做多时候，2D工作人员需要反复做大量展开线的修正工作，而且还需要2D人员具备一定的冲压成型知识，其工作流程大致如下:提供三维轮廓线给编程人员，用于激光切割样件的编程；将激光切割的样件用于后工序的成型试模；将试模工序样件和检具进行比较，确认品质公差；根据样件和检具的对比结果，制作新的展开切边线；通过新旧展开线的对比，用样件和检具确认新的展开线；反复上述操作，直到新的展开线满足品质要求；编制切边模的NC程序、NC指示书、加工测定点。如果切边模具已先做，则需要指示模具堆焊的部位。

总结

用并行工程的思想将CAM分为2D和3D，实现编程工作的专业化分工，保证NC加工的精细化，通过检测点确认NC程序加工到位，减少钳工的修模量，这将是模具加工技术发展的必然趋势。

2D CAM工作看似简单，但要做精、做专却不是件容易的事情，需要工程师具备一定的数控基础、编程经验，还需要有相应的冲压板料成型、模具结构和制造工艺知识。