随着汽车产业和轮胎工业的迅速发展,轮胎从材料到结构都发生了巨大变化.计算机技术作为先进的辅助手段,在轮胎行业得到广泛应用.特别是功能强大的CAD/CAE/CAM集成软件系统在轮胎设计和制造过程中的应用,提高了产品的质量、产量,加快了新产品的研制开发.目前,轮胎的三维化设计及数字制造技术已经成为轮胎行业发展的必然趋势.因此,对于轮胎CAD/CAM系统的研究和应用是非常有意义的.通过大量文献资料的查阅和总结,该论文首先论述了轮胎的发展历程以及中国轮胎工业现状,分析了CAD/CAM集成系统的发展现状和趋势,对目前流行的CAD/CAM软件系统作了简单介绍,详细讨论了计算机辅助方法在轮胎配方优化、结构设计和有限元分析模拟等方面的应用以及目前的一些研究热点问题.任何一种设计分析软件都是以一定的建模理论和方法为基础的,该文探讨了线框建模、表面建模和实体建模三种主要的几何建模方法.目前,实体模型已经成为CAD/CAM软件普遍采用的建模方法,常用的实体造型方法有:边界表示法、构造实体几何法、扫描表示法、八叉树表示法等,文中分别对它们的含义和模型数据结构进行了总结.参数化设计和特征造型是另外两种非常重要的建模技术,该文对此也作了一些探讨.Unigraphics软件是由Unigraphics Solutions公司生产,集CAD/CAE/CAM为一体的系统.可用于产品的整个开发过程,包括产品概念设计、造型设计、分析和编程加工.因此,该文以UG作为研究对象及设计手段,主要研究了UG三维造型技术、NC加工编程和仿真模拟、CAD/CAM集成等方面的内容,并分析了轮胎三维实体的特点,按照轮胎设计要求,分别进行了横向花纹和纵向花纹轮胎三维造型设计.该文应用UG中多种二次开发方法,UG/Open API、UG Tools、UG/Open UIStyler、UG/Open Menuscript等,开发出了轮胎模具三维自动分模系统,并利用该系统设计出三维轮胎模具.轮胎模具三维化的实现,为NC加工编程提供了前提条件,文中利用UG软件的CAM模块,编制了轮胎模具NC程序,并应用UG的VeriCut进行了仿真切削,不仅检验了所编程序的可靠性,并可视化地预见了加工效果.在CAM软件中编制的程序必须经过后置处理,才能转换成NC机床代码文件并被加工机床所识别,因此,文中对刀位轨迹文件后置处理技术进行了研究,并利用UG的后处理模块生成NC机床代码文件.