數(shù)字化生產(chǎn)技術普及應用于20世紀70-80年代。目前，模具數(shù)字化生產(chǎn)技術（即CAD/CAM/CAE、FMS）在我國開始逐漸普及。

    模具數(shù)字化設計、制造，是建立在模具標準化、零部件參數(shù)化和采用CNC、NC機床及制造工藝條件定量、規(guī)范化基礎上的現(xiàn)代化模具生產(chǎn)的主要特征。

    一般來說，目前模具制造的操作流程應當包括以下內(nèi)容。

1 設計和物理模型的制造

    在這個階段，往往是設計人員根據(jù)個人的想象和構(gòu)思進行原型的設計，并一般采用油泥塑造出滿意的形狀，在這種情況下，由于缺乏原始的設計圖樣或CAD模型，加之其形狀往往是非規(guī)則的，很難進行下一步的加工和制造。見圖1。

圖1

2 物理模型重構(gòu)

    在缺乏設計數(shù)據(jù)的情況下，一個比較有效的方法就是利用逆向工程技術實現(xiàn)物理模型的重構(gòu)。主要是通過測量機對第一階段設計出來的實體模型進行表面點云數(shù)據(jù)的采集，并傳送到CAD系統(tǒng)中造型，經(jīng)過反復的驗證和修復確認后，由CAM系統(tǒng)產(chǎn)生加工的路徑。見圖2。

圖2

3 模具的制造

     在產(chǎn)生加工路徑的基礎上，加工中心完成模具的制造，見圖3。

圖3

4 模具的尺寸驗證

     在模具制造完成后，需要利用三坐標測量機進行尺寸的驗證，以保證能夠同原始設計尺寸相吻合。

圖4

5 零件沖壓實現(xiàn)設計的批量生產(chǎn)。

6 最終檢驗 

    利用坐標測量機完成制造工件柔性測量，為過程控制提供幫助，并產(chǎn)生測量數(shù)據(jù)和設計尺寸的比對。

    通過以上六個步驟，完成了模具制造的一個整個過程。見圖5。

圖5

在這個過程中，三坐標測量機在點云數(shù)據(jù)采集、尺寸驗證和過程質(zhì)量控制方面發(fā)揮著重要作用，與之相關聯(lián)，有一系列核心技術的發(fā)展支持著模具制造過程中測量技術的發(fā)展。主要體現(xiàn)在：

（1）連續(xù)掃描和光學測量技術的應用。

（2）逆向工程技術。

（3）CAD模型與物理模型的驗證技術。

（4）柔性夾具系統(tǒng)的應用。

（5）輕度銑削技術。

（6）測量劃線。

（7）統(tǒng)計過程控制技術。

    目前，為適應模具行業(yè)的發(fā)展，�？怂箍禍y量技術（青島）有限公司不斷從主機、配套件以及軟件開發(fā)等方面，推出適應模具技術發(fā)展的產(chǎn)品和技術，使得模具的開發(fā)效率更高、功能更完善。根據(jù)工件的大小，我們具備全系列測量機產(chǎn)品滿足模具制造行業(yè)的要求，這體現(xiàn)在不同的測量尺寸和不同的精度需要。對于中小型尺寸，我們有GLOBAL系列滿足用戶的要求，對于大型工件，我們的水平臂和龍門系列測量機產(chǎn)品，能夠完成大型模具的高精度測量。見圖6。

圖6

有一點是相通的，這些測量機都能夠配備適合模具檢測和模具制造的測頭和軟件技術，以完成模具制造業(yè)的測量和數(shù)據(jù)采集需要。如非接觸測頭的應用領域的開拓仍然是今后發(fā)展的熱點，例如，如何將激光掃描測頭從單一的取點功能發(fā)展到幾何特征測量上；如何將視頻測頭從二維圖形測量提升到三維零件測量上；如何用觸發(fā)掃描測頭實現(xiàn)高效、高精度的反求采點。在這方面，意大利DEA公司走在前面，已經(jīng)有了新的產(chǎn)品。

     DEA公司的NC100是一款具有獨特技術的光學視頻測頭，采用紅外線波段工作，不受環(huán)境光源影響。使用獨有的圖像處理技術，快速捕捉工件表面特征，例如，孔、槽、縫、銷、螺柱、邊緣、臺階等。其接口設計也完全與RENISHAW的PH1OM測座兼容，實現(xiàn)了真正的三維測量。NC100視頻測頭可以對三維的物體，特別是鈑金件上的幾何特征進行測量，在汽車工業(yè)中得到了成功的應用。這種測頭成功地集成在在線測量機上，對一個典型的白車身整車的測量時間僅為90s左右。

     激光掃描測頭大多只能反求掃描采點，測量功能僅限于輪廓度分析。METRIS公司的LC50/LC100是一款典型的線掃描激光測頭，掃描帶寬50mm。目前�？怂箍岛虳EA的測量機已成功地將該測頭集成到系統(tǒng)中，和觸發(fā)測頭一樣使用標準的控制系統(tǒng)和軟件包，既可以作反求采點也可以作特征測量。在PC-DMIS軟件包的支持下，METRIS激光掃描測頭具有高速掃描采點和幾何特征測量兩種功能。它對PC10M完全兼容，可以自由旋轉(zhuǎn)，也將大大擴展了激光掃描測頭的應用領域。見圖7。

圖7

在反求采點測量方面，激光測頭雖然有效率高的優(yōu)勢，但精度偏低使其主要限制在精度要求不高或需要二次造型修飾的工件上。對于希望作高精度拷貝的應用來說，使用接觸式掃描測頭仍然有不可取代的優(yōu)勢，關鍵是要有高性能的掃描控制系統(tǒng)。DEA公司利用SP500開發(fā)的Digiscan系統(tǒng)，使用專門設計的掃描控制硬件，是一套非常強大的精密反求拷貝工具。作為一個附加選項，在三坐標測量機上實現(xiàn)對任意未知曲面的自動掃描，并生成加工指令程序。如具有強大CAD功能的通用測量軟件PC-DMIS，使該測量機具有極為強大的測量功能：從簡單的箱體類工件測量一直到復雜的輪廓和曲面的評定和掃描，尤其是其本身所具備的強大的CAD功能以及針對鈑金件的工業(yè)級解決方案，為汽車模具的長度尺寸檢測和形位公差的評定提供了先進的手段；QUINDOS軟件選項包除具有基本檢測功能外，還包括如：齒輪（標準和未知齒輪等）、齒輪刀具（如滾刀、拉刀、剃齒刀等）、蝸桿蝸輪、凸輪和軸、螺紋、活塞等常見的特殊零件的檢測和評定，這對于特殊模具零部件檢測具有很強的針對性。見圖8。

圖8

具有強大CAD功能的PC-DMIS軟件，專為模具設計制造開發(fā)了豐富的測量功能。PC-DMIS CAD 軟件允許用戶采用三維CAD數(shù)據(jù)，脫機或者聯(lián)機生成工件檢測程序，同時完成圖形化工件模型和探測路徑的模擬。利用功能強大的PC-DMIS CAD圖形功能，能夠模擬測量運行，從而在該測量程序下載到車間現(xiàn)場實測之前，找到并糾正測量程序錯誤。