【正文】 在此，謹向?qū)煴硎咀钪孕牡母兄x！當然由于時間和知識水平所限，論文中不可避 免會出現(xiàn)紕漏和錯誤，懇請各位審閱老師悉心指正，在此不勝感激。 畢業(yè)設(shè)計是對畢業(yè)生所學專業(yè)知識的一個總結(jié)、歸納、深化的過程，其中包含了 我們需要時時加強的東西：分析解決問題能力、查閱文獻的能力、統(tǒng)籌編輯的能力、總結(jié)經(jīng)驗的能力等等。 劉 老師平日里工作繁多，但我做畢業(yè)設(shè)計的每個階段，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)整等各個環(huán)節(jié)中都給予了我悉心的指導。 這次畢業(yè)論文設(shè)計我得到了很多老師和同學的幫助 ，其中我的論文指導老師 劉軍 老師對我的關(guān)心和支持尤為重要。感謝我的家人對我大學三年學習的默默支持；感謝我的母校 安徽工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學院 給了我在大學三年深造的機會，讓我能繼續(xù)學習和提高；感謝 各位 老師和同學們?nèi)陙淼年P(guān)心和鼓勵。實際應(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)計及工藝圖的繪制，減輕了勞動強度，提高了工藝設(shè)計效率。采用模塊組件設(shè)計思想， ODBC數(shù)據(jù)庫管理、參數(shù)化設(shè)計 、 面向?qū)ο笤O(shè)計 、 選擇集等技術(shù)，基于 AutoCAD2020平臺，利用 VC++. NET2020 開發(fā)環(huán)境和 ObjectARX2020 二次開發(fā)工具包進行了二維鑄造工藝 CAD 系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)。圖 5 為水平芯頭繪制界面圖，圖 6 為鑄鋼件的滾圓法補貼設(shè)計界面圖，圖 7 為澆注系統(tǒng)的繪制界面。將鑄件結(jié)構(gòu)簡化成 10 種典型結(jié)構(gòu)，分別采用不同的經(jīng)驗公式，計算熱節(jié)圓直徑，根據(jù)經(jīng)驗選擇放大系數(shù)，進而確定對應(yīng)的冒口模數(shù)。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)繪制的一個鑄鋼件的鑄造工藝實例，其中深顏色的部 位為添加的加工余量，最下面標注的是分型面，并添加了冒口，繪制了砂芯標記及澆注系統(tǒng)。選擇集的應(yīng)用在整個軟件編寫中起到了極為重要的作用。不同于 “ 橡皮筋 ” 的是，該技術(shù)重繪的不再是單一的線條，而是復雜的實體，當然選擇集中也可以實現(xiàn)某些線條 “ 橡皮筋 ” 似的 拉扯。 “ 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。采用 “ 橡皮筋 ” 技術(shù)，安徽工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學院 第 頁 20 能實現(xiàn)插入點的光標動態(tài)定位。 “ 橡皮筋 ” 技術(shù) 圖形歸根結(jié)底還是由特殊點構(gòu)成的，繪圖時就是要利用這些 特殊點來完成定位。 二 次 開 發(fā) 中 常 利 用 開 放 數(shù) 據(jù) 庫 互 聯(lián) ODBC 的CRecordSet 類和 CDatabase 類對數(shù)據(jù)庫進行操作。繪圖人員只要輸入要求的參數(shù)，就可以自動生成對應(yīng)的圖形，簡單、方便、實用。 AutoCAD 目前的參數(shù)化設(shè)計功能還遠達不到 UG、 Pro/E、 CATIA 等三維軟件的參數(shù)化設(shè)計功能。部分參數(shù)值的改變可以導致設(shè)計圖形的自動修改。通過用戶定制、合理組合，能較快地開發(fā)出實用化、通用化的鑄造工藝 CAD 系統(tǒng)。對廠家獨特的標準，可能要重新開發(fā)，形成新的模塊單元。然后采用組件設(shè)計實現(xiàn)復雜化向通用化的轉(zhuǎn)變。首先，在開發(fā)上的功能細化，專業(yè)化，復雜化。設(shè)計的 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)標注、冒口系統(tǒng)設(shè)計及標 注。 計 算和繪圖工作。 模塊組件設(shè)計思想 模塊組件設(shè)計在功能分析的基礎(chǔ)上，劃分并設(shè)計出一系列功能模塊，通過模塊的選擇和組合構(gòu)成為用戶定制不同的產(chǎn)品，以滿足不同廠家的需求。 ObjectARX2020 二次開發(fā)工具包，引入了面向?qū)ο蟮木幊虣C制，提供了大量的類庫，在 C++的支持下，可以很好地運用各種面向?qū)ο蠹夹g(shù)，使開發(fā)者能夠更加深入的使用、用戶化和擴展 AutoCAD。 塑料注射模 CAE 技術(shù)的發(fā)展也十分迅速，從上世紀 60 年代的一維流動和冷卻分析到 70 年代的二維流動和冷卻分析再到 90 年代的準三維流動和冷卻分析，其應(yīng)用范圍已擴展到保壓分析、纖維分子取向和翹曲預(yù)測等領(lǐng)域并且成效卓著。這三個CAD/CAM 系統(tǒng)目前在塑料模具工業(yè)中的應(yīng)用最為廣泛。目前在國內(nèi)外 巿 場已涌現(xiàn)出一批成功應(yīng)用于塑料注射模的 CAD/ CAM 系統(tǒng)。 塑料注射模 CAD/ CAM 技術(shù) 塑料注射模 CAD/CAM 是伴隨著通用機械 CAD/CAM 技術(shù)發(fā)展而不斷深化的。沖壓仿真 CAE 系統(tǒng) CADEMII 采用先進的理論和算 法，在保證沖壓件大變形計算精度的前提下顯著地提高了分析速度。 如湖南大學以先進沖壓 CAE 技術(shù)為突破口，開發(fā)出一套包括沖壓工藝設(shè)計和汽車覆蓋件模具設(shè)計和制造的系列化軟件。與此同時，美國福特汽車公司、英 國 PSF公司、日本獲原鐵工所、富士鐵工所等國外生產(chǎn)汽車覆蓋件模具的公司也開發(fā)了各自公司專用的汽車覆蓋件模 CAD/CAM 系統(tǒng)。據(jù)報道，該系統(tǒng)投入使用后可使豐田公司的汽車覆蓋件成形模設(shè)計與制造時間減少 50%，本世紀之初豐田汽車公司又采用了美國 PDC公司基于 Pro/E軟件平臺開發(fā)的面向拉延模設(shè)計的專業(yè)化軟件 Pro/Dieface。早在 1965 年日本豐田汽車公司已將數(shù)控技術(shù)用于汽車覆蓋件的模具加工，取得了很好的經(jīng)濟效果。近年來，國內(nèi)一些軟件公司也競相加入了級進模 CAD/CAM 系統(tǒng)的開發(fā)行列，如深圳雅明 軟件制作室開發(fā)的級進模系統(tǒng) CmCAD、富士康公司開發(fā)的用于單沖模與復合模的 CAD 系統(tǒng) Foxcad 等。上海交通大學為瑞士法因托（ Fiool）精沖公司開發(fā)成功精密沖裁級進模 CAD/CAM 系統(tǒng)。我國從上世紀 90 年代開始，華中科技大學、上海交通大學、西安交通大學 和北京機電研究院等相繼開展了級進模CAD/CAM 系統(tǒng)的研究和開發(fā)。該軟件包括工程初始化、工藝預(yù)定義、毛坯展開、毛坯排樣、廢料設(shè)計、條料排樣、壓力計算和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計等模塊。 以上兩個系統(tǒng)都缺乏面向級進成形工藝及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的專用模塊，但這方面的工作進展很快，有的已經(jīng)初見成效。美國 PTC 公司基于 Pro/E系統(tǒng)開發(fā)了鈑金零件造型模塊 Pro/Sheet Metal。 應(yīng)用三維幾何造型技術(shù)的級進模系統(tǒng)始于 80 年代末 ，如美國 Autotrol 公司的 DieDesign 系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用三維幾何模型來描述鈑金零件，并將三維圖形技術(shù)應(yīng)用于模具結(jié)構(gòu)設(shè)計，顯示出三維圖形軟件在模具設(shè)計中的重要作用。彎曲級進模 CAD/CAM 系統(tǒng)出現(xiàn)在 80 年代，如日本日立公司和富士通公司的彎曲級進模系統(tǒng)等。模鍛工藝設(shè)計決定是否采用預(yù)成形工序、怎樣采用預(yù)成形工序以及如何選擇鍛壓設(shè)備的 噸位。軸對稱鍛模 CAD/ CAM 系統(tǒng)的主要組成部分包括鍛件設(shè)計、模鍛工藝設(shè)計、鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計和 NC 編程。 鍛模 CAD /CAM 技術(shù) 自上世紀 70 年代以來，國內(nèi)外許多學術(shù)機構(gòu)和公司對鍛模 CAD/ CAM 技術(shù) 進行了廣泛的研究，在鍛造工藝過程設(shè)計、鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計和金屬流動模擬等方面均取得了顯著的成績。國內(nèi)也有清華大學的鑄造之星、華中科技大學的華鑄 CAE 等。鑄件充模過程的模擬技術(shù)始于上世紀 80 年代，它以計算流體力學的理論和方法為基礎(chǔ)，經(jīng)歷十余載，從二維簡單形狀開始，逐步深化和擴展，現(xiàn)已成功實現(xiàn)了三維復雜形狀鑄件的充模過程模擬，并能將流動和傳熱過程相耦合。進入 90 年代后，我國的高等院校，如清華大學和華中科技大學在該領(lǐng)域也取得了矚目的成就。 1962 年丹麥的 Fursund 用有限差分法首次對二維形狀的鑄件進行了凝固過程的傳熱計算，1965 年美國通用汽車公司 Henzel 等對汽輪機鑄件成功進行了溫度場模擬，從此鑄件在模具型腔內(nèi)的傳熱過程數(shù)值分析技術(shù)在全世界范圍內(nèi)迅速開展。和原來 釆 用的電加工工藝相比，手工操作時間減少了 40%。 以生產(chǎn)卡車外殼的大型模具為例，現(xiàn)在 釆 用高速加工方法制造，粗加工刀具為直徑 的球頭銑刀，主軸轉(zhuǎn)速 9000r/min，進給速度 5000mm/min；精加工刀具為直徑 8mm 的球頭銑刀，主軸轉(zhuǎn)速 20200r/min，進給量 2020mm/min，高速銑削后達到的表面粗糙度為 1um。工效提高近 4倍。 釆 用傳統(tǒng)加工時的工藝過程是： 粗加工 線切割 淬火 EDM 成形 拋光，加工總工時為 55h。舉幾個典型應(yīng)用實例。 。 ，可通過精確裁剪減少空刀，提高效率，也可用于零件局部變化時的編程，此時只需修改變化的部分，無須對整個模型重編。 ，一般應(yīng)采用多次加工或采用系列刀具從大到小分層加工，避免用小刀一次加工完成，還應(yīng)避免全力寬切削。為了能夠確保最大切削效率，又保證在高速切削時加工安全性， CAM 系統(tǒng)應(yīng)能根據(jù)加工瞬 時余量大小，自動對進給率進行優(yōu)化處理，以確保高速加工刀具受力狀態(tài)的平穩(wěn)性，提高刀具使用壽命。有的設(shè)計軟件如（ UG）還具有數(shù)據(jù)讀入、零件建模、縮放控制、自動模型布局、分模等功能，通過使用過程模板和標準件庫，把過程向?qū)Ъ夹g(shù)應(yīng)用于模具的優(yōu)