【導(dǎo)讀】驗(yàn)?zāi)芰?，?jì)算機(jī)運(yùn)用水平，書面及口頭表達(dá)能力進(jìn)行考核！要求技術(shù)含量較高！工中的應(yīng)用，第四、CAD/CAM系統(tǒng)開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)。CAD/CAM技術(shù)與傳統(tǒng)技工方法比較具有的先進(jìn)性?????????CAD/CAE/CAM正向集成、三維、智能和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展???????CAD/CAM軟件自主開發(fā)和二次開發(fā)情況?????????模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)工業(yè)之一。術(shù)水平的高低已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志。是一項(xiàng)高科技、高效益的系統(tǒng)工種。加工及成本等進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化。到20世紀(jì)80年代，模具CAD/CAM技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于冷沖模。到目前為止，通過國(guó)家有關(guān)部門鑒定的有精沖模、普通沖裁模、80年代中、后期，我國(guó)的沖模CAD研制工作進(jìn)入了全面發(fā)。大學(xué)和北京機(jī)電研究院等相繼開展了級(jí)進(jìn)模CAD/CAM系統(tǒng)的研究和開發(fā)。大多數(shù)的CAD系統(tǒng)不含有標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)，尤其是對(duì)特定行業(yè)的專用標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)，了行業(yè)內(nèi)適用的標(biāo)準(zhǔn)件系統(tǒng)，很大程度上提高了設(shè)計(jì)效率。CAD/CAM系統(tǒng)的軟、硬件均依靠進(jìn)口，自主版權(quán)的軟件較。近年來模具CAD/CAM技術(shù)的硬件與軟件價(jià)格已降低到中小企業(yè)普遍可

　　

【正文】 廠家各自的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和習(xí)慣影響大，使得鑄造工藝 CAD通用性差，難以推廣使用。 計(jì) 算和繪圖工作。 本研究開發(fā)的二 維鑄造工藝 CAD 系統(tǒng)以鑄造工藝設(shè)計(jì)中的幾大工藝參數(shù)為核心，依據(jù)鑄造工藝手冊(cè) 的 鑄造工藝標(biāo)準(zhǔn) [910]，集成了整個(gè)鑄造工藝設(shè)計(jì)過程各階段的功能，以輔助工藝人員快速高效地完成工藝設(shè)計(jì)過程。設(shè)計(jì)的 CAD 系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)如圖 1 所示，主要功能包括：初始設(shè)置、工藝參數(shù)標(biāo)注、冒口系統(tǒng)設(shè)計(jì)及標(biāo) 注。 本研究開發(fā)的鑄造工藝 CAD 以實(shí)用化、通用化為目標(biāo)，采用了模塊組件設(shè)計(jì)思想進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。首先，在開發(fā)上的功能細(xì)化，專業(yè)化，復(fù)雜化。通過和多家鑄造企業(yè)合作開發(fā)，將每個(gè)企業(yè)內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)、習(xí)慣都保留、歸類，即細(xì)化、專業(yè)化，開發(fā)過程中盡量尋求最 簡(jiǎn)化、最具代表性的標(biāo)準(zhǔn)。然后采用組件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜化向通用化的轉(zhuǎn)變。各企業(yè)實(shí)行各自的標(biāo)準(zhǔn)，但其中有些模塊是通用的，基本上都相差不大，開發(fā)時(shí)建立通用組件模塊。對(duì)廠家獨(dú)特的標(biāo)準(zhǔn)，可能要重新開發(fā)，形成新的模塊單元。隨著模塊單元的增加，功能覆蓋面會(huì)越來越大。通過用戶定制、合理組合，能較快地開發(fā)出實(shí)用化、通用化的鑄造工藝 CAD 系統(tǒng)。 安徽工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 第 頁(yè) 19 參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù) 參數(shù)化設(shè)計(jì)方法就是指在保持圖形結(jié)構(gòu)的拓?fù)潢P(guān)系不變的情況下，通過設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)來控制圖形的幾何尺寸大小。部分參數(shù)值的改變可以導(dǎo)致設(shè)計(jì)圖形的自動(dòng)修改。這種設(shè)計(jì)方式顯 著地改善了圖形設(shè)計(jì)的重構(gòu)能力和設(shè)計(jì)柔性。 AutoCAD 目前的參數(shù)化設(shè)計(jì)功能還遠(yuǎn)達(dá)不到 UG、 Pro/E、 CATIA 等三維軟件的參數(shù)化設(shè)計(jì)功能。本研究的 CAD 系統(tǒng)開發(fā)中，冒口系統(tǒng)、冷鐵系統(tǒng)、砂芯系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)都采用參數(shù)化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。繪圖人員只要輸入要求的參數(shù)，就可以自動(dòng)生成對(duì)應(yīng)的圖形，簡(jiǎn)單、方便、實(shí)用。 ODBC 數(shù)據(jù)庫(kù)訪問技術(shù) 在鑄造工藝設(shè)計(jì)過程中，會(huì)用到大量的數(shù)據(jù)， CAD 系 統(tǒng) 的 二 次 開 發(fā) 中 采 用 Microsoft Access 作 為 DBMS （數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)） 存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，依 據(jù)鑄造手冊(cè)標(biāo)準(zhǔn)建立了分型負(fù)數(shù)、加工余量、冒口系統(tǒng)、澆注系統(tǒng)、工藝卡的有關(guān)工藝參數(shù)等數(shù)據(jù)庫(kù)，當(dāng)需要使用的時(shí)候可以從 Access 中讀出來或者寫進(jìn)去，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互 。 二 次 開 發(fā) 中 常 利 用 開 放 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 互 聯(lián) ODBC 的CRecordSet 類和 CDatabase 類對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作。 MFC 的 ODBC 提供了應(yīng)用程序接口，使得任何一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)都可以通過 ODBC 驅(qū)動(dòng)器與指定的 DBMS 相聯(lián)，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行添加、修改、刪除等操作。 “ 橡皮筋 ” 技術(shù) 圖形歸根結(jié)底還是由特殊點(diǎn)構(gòu)成的，繪圖時(shí)就是要利用這些 特殊點(diǎn)來完成定位。特別是圖塊的輸入操作大都是由拾取定位點(diǎn)開始的。采用 “ 橡皮筋 ” 技術(shù)，安徽工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 第 頁(yè) 20 能實(shí)現(xiàn)插入點(diǎn)的光標(biāo)動(dòng)態(tài)定位。 “ 橡皮筋 ” 是一種形象稱呼，指的是繪制直線時(shí)緩沖區(qū)內(nèi)不斷重繪的線條，就像被拉扯的橡皮筋一樣。 “ 橡皮筋 ” 是繪制直線及繪圖操作的基礎(chǔ)之一，它可以給繪圖人員直觀的提示，提高繪圖的精度及易操作性。 選擇集技術(shù) 選擇集也是緩沖區(qū)繪圖的基礎(chǔ)之一，利用它可以實(shí)現(xiàn)繪圖中光標(biāo)移動(dòng)時(shí)實(shí)體的不斷重繪。不同于 “ 橡皮筋 ” 的是，該技術(shù)重繪的不再是單一的線條，而是復(fù)雜的實(shí)體，當(dāng)然選擇集中也可以實(shí)現(xiàn)某些線條 “ 橡皮筋 ” 似的 拉扯。運(yùn)用選擇集的基本過程為：創(chuàng)建一個(gè)選擇集、將實(shí)體加入選擇集、拖動(dòng)選擇集內(nèi)圖形不斷緩沖重繪以及刪除選擇集。選擇集的應(yīng)用在整個(gè)軟件編寫中起到了極為重要的作用。 CAD 系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用 基于上述技術(shù)和方法，利用 ObjectARX2020二次開發(fā)包，成功開發(fā)了基于AutoCAD2020平臺(tái)的二維鑄造工藝 CAD系統(tǒng) — “ 華鑄二維 CAD” ，該系統(tǒng)包含鑄鋼、灰鐵、球鐵、有色合金等模塊功能。圖 2是該系統(tǒng)的鑄鋼件 CAD模塊功能菜單界面，該圖也是采用所開發(fā)的 CAD系統(tǒng)繪制的一個(gè)鑄鋼件的鑄造工藝實(shí)例，其中深顏色的部 位為添加的加工余量，最下面標(biāo)注的是分型面，并添加了冒口，繪制了砂芯標(biāo)記及澆注系統(tǒng)。 圖 3 是熱節(jié)圓和冒口模數(shù)計(jì)算界面。將鑄件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化成 10 種典型結(jié)構(gòu)，分別采用不同的經(jīng)驗(yàn)公式，計(jì)算熱節(jié)圓直徑，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇放大系數(shù)，進(jìn)而確定對(duì)應(yīng)的冒口模數(shù)。圖 4 是查詢標(biāo)準(zhǔn)冒口數(shù)據(jù)庫(kù)，以確定標(biāo)準(zhǔn)冒口參數(shù)的界面，可以選擇是否繪制標(biāo)準(zhǔn)視圖和標(biāo)注尺寸。圖 5 為水平芯頭繪制界面圖，圖 6 為鑄鋼件的滾圓法補(bǔ)貼設(shè)計(jì)界面圖，圖 7 為澆注系統(tǒng)的繪制界面。 安徽工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 第 頁(yè) 21 安徽工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 第 頁(yè) 22 安徽工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 第 頁(yè) 23 通過多家企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用，所開發(fā)的鑄造工藝 CAD 系統(tǒng)基本能實(shí)現(xiàn)大部分工藝設(shè)計(jì)與工藝圖繪制 功能，提高了工藝設(shè)計(jì)的效率。采用模塊組件設(shè)計(jì)思想， ODBC數(shù)據(jù)庫(kù)管理、參數(shù)化設(shè)計(jì) 、 面向?qū)ο笤O(shè)計(jì) 、 選擇集等技術(shù)，基于 AutoCAD2020平臺(tái)，利用 VC++. NET2020 開發(fā)環(huán)境和 ObjectARX2020 二次開發(fā)工具包進(jìn)行了二維鑄造工藝 CAD 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)。此系統(tǒng)的主要功能包括分型面、分模線、分型負(fù)數(shù)、不鑄孔、加工余量、工藝補(bǔ)正量、拔摸斜度、補(bǔ)貼、冒口系統(tǒng)、澆注系統(tǒng)、冷鐵系統(tǒng)、砂芯及砂芯符號(hào)、工藝要求、工藝卡、圖框設(shè)計(jì)及其他輔助設(shè)計(jì)模塊等。實(shí)際應(yīng)用表明，該鑄造工藝 CAD 系統(tǒng)可以輔助工藝人員快速 完成鑄造工藝的設(shè)計(jì)及工藝圖的繪制，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工藝設(shè)計(jì)效率。 安徽工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 第 頁(yè) 24 致 謝 大學(xué)三年學(xué)習(xí)時(shí)光已經(jīng)接近尾聲，在此我想對(duì)我的母校，我的父母、親人們，我的老師和同學(xué)們表達(dá)我由衷的謝意。感謝我的家人對(duì)我大學(xué)三年學(xué)習(xí)的默默支持；感謝我的母校 安徽工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 給了我在大學(xué)三年深造的機(jī)會(huì)，讓我能繼續(xù)學(xué)習(xí)和提高；感謝 各位 老師和同學(xué)們?nèi)陙淼年P(guān)心和鼓勵(lì)。老師們課堂上的激情洋溢，課堂下的諄諄教誨；同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)中的認(rèn)真熱情，生活上的熱心主動(dòng)，所有這些都讓我的三年充滿了感動(dòng)。 這次畢業(yè)論文設(shè)計(jì)我得到了很多老師和同學(xué)的幫助 ，其中我的論文指導(dǎo)老師 劉軍 老師對(duì)我的關(guān)心和支持尤為重要。每次遇到難題，我最先做的就是向 劉 老師尋求幫助，而 劉 老師每次不管忙或閑，總會(huì)抽空來找我面談，然后一起商量解決的辦法。 劉 老師平日里工作繁多，但我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從選題到查閱資料，論文提綱的確定，中期論文的修改，后期論文格式調(diào)整等各個(gè)環(huán)節(jié)中都給予了我悉心的指導(dǎo)。這幾個(gè)月以來， 劉 老師不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想給我以無微不至的關(guān)懷，在此謹(jǐn)向 劉 老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)畢業(yè)生所學(xué)專業(yè)知識(shí)的一個(gè)總結(jié)、歸納、深化的過程，其中包含了 我們需要時(shí)時(shí)加強(qiáng)的東西：分析解決問題能力、查閱文獻(xiàn)的能力、統(tǒng)籌編輯的能力、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的能力等等。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的期間，我得到了導(dǎo)師的細(xì)心指導(dǎo)和關(guān)懷，特別是在課題的程序設(shè)計(jì)過程中，對(duì)其中的各種技術(shù)問題和疑惑，導(dǎo)師都花費(fèi)了大量的時(shí)間和精力一一為我解答，讓我在這個(gè)過程中對(duì) CAD/CAM 方面的知識(shí)有了一次新的深入的學(xué)習(xí)和全面的提升，并能夠逐漸將課本上所學(xué)的理論知識(shí)與工業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)際問題相結(jié)合，從而為以后步入社會(huì)解決工作中遇到的實(shí)際問題打下良好的基礎(chǔ)。在此，謹(jǐn)向?qū)煴硎咀钪孕牡母兄x！當(dāng)然由于時(shí)間和知識(shí)水平所限，論文中不可避 免會(huì)出現(xiàn)紕漏和錯(cuò)誤，懇請(qǐng)各位審閱老師悉心指正，在此不勝感激。 安徽工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 第 頁(yè) 25 參考文獻(xiàn) [1] 姚英學(xué)，蔡穎 . 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造 . 北京：高等教育出版社， 2020. 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