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正文內(nèi)容

模具cad講座(參考版)

2024-08-12 17:10本頁面
  

【正文】 指令可選擇不同的格式和輸出方法。線切割編程時,交互輸入鉬絲半徑和放電間隙、設(shè)置穿絲孔、指定起割點后,計算機就可以自動處理。工作零件包括凸模、凹模、固定板和卸料板等。所生成的模具裝配圖與零件圖都有進入 AUTOCAD的接口文件,以菜單形式列出圖形名,交互調(diào)入編輯繪制??傃b明細表的填寫和件號標注也自動完成。標準件圖形自動生成,其它零件造型和總裝模型的生成也全部自動完成。結(jié)構(gòu)設(shè)計模塊建立模具裝配模型和零件形狀信息;模具圖生成模塊完成零件幾何造型與圖形處理。 結(jié)構(gòu)庫信息描述結(jié)構(gòu)規(guī)格編號 規(guī)格參數(shù) 零件 1結(jié)構(gòu)分類表結(jié)構(gòu)類型編號 結(jié)構(gòu)類型名 結(jié)構(gòu)庫文件名零件編號 零件名稱 類型 零件庫文件名 規(guī)格參數(shù) 定位指針零件規(guī)格信息數(shù)量 陣列指針結(jié)構(gòu)規(guī)格信息… 零件 n1 10080 下模座 … 螺釘 …1 復合模 1 Fjg001零 件 庫 裝配定位樹 模 型 零件陣列形式及 陣列尺寸表…六 . 模具圖的生成與繪制模具裝配圖、零件圖生成的效率和穩(wěn)定性是沖模 CAD的關(guān)鍵。模具結(jié)構(gòu)庫組成 : 一種模具類型對應一個典型組合,所有典型組合的結(jié)構(gòu)信息文件組成結(jié)構(gòu)庫,通過選擇模具類型來調(diào)用結(jié)構(gòu)庫。3) 模具結(jié)構(gòu)庫 標準化是建立結(jié)構(gòu)庫的基礎(chǔ)。 沖模一般以下模座為根結(jié)點。柱類件貫穿幾個板類件,確定其中一個為父結(jié)點,將所有柱類件都分布在從板類件出發(fā)的分支上。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)復雜,不便于存儲與操作,簡化為下圖的樹結(jié)構(gòu),主要反映零件間的定位關(guān)系。 裝配模型是描述這些零件裝配關(guān)系和定位關(guān)系的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。以零件在模具總裝中的基點坐標( X, Y, Z) 和方位( α,β,γ ) 來表示零件的空間定位。② 零件裝配關(guān)系 根據(jù)模具特點,將零件間裝配關(guān)系分為貼合關(guān)系和貫穿關(guān)系。 建立模具結(jié)構(gòu)庫,提高設(shè)計的自動化程度。首先通過功能分類表檢索到所需零件的基本信息、圖文件名、尺寸數(shù)據(jù)庫文件名和關(guān)鍵值,然后根據(jù)標準件的圖文件和系列尺寸值生成實例化的零件。 在裝配模型中,某一標準件的屬性與形狀信息就是它的名稱、代號與規(guī)格,以此來調(diào)用標準零件庫即可完成標準件設(shè)計。將所有尺寸寫成系列尺寸數(shù)據(jù)庫,把零件的規(guī)格作為關(guān)鍵值。 ABDC45716044標準零件庫管理系統(tǒng)主控模塊圖形信息管理原型圖繪制、修改顯示約束增加、刪改、查看對 視圖的分析、求解數(shù)據(jù)庫信息管理管理信息登錄、修改、增加零件規(guī)格增加、刪改、查看輔助信息增加、刪改、查看零件圖形庫 零件數(shù)據(jù)庫5)標準零件庫的信息表示 零件庫是零件圖形與系列尺寸數(shù)據(jù)表的集合,由零件圖形庫與系列尺寸數(shù)據(jù)庫組成。 生成數(shù)據(jù)信息(數(shù)據(jù)庫):根據(jù)零件原型圖上的字符變量,填寫各規(guī)格尺寸系列的記錄。4)建立標準零件庫 生成原型圖(圖形庫):繪制草圖、加尺寸約束、分析,保證原型圖約束完備并能正確求解。 數(shù)據(jù)庫技術(shù) : 模具中有大量標準件,標準件采用系列化的尺寸數(shù)據(jù) 來描述。 標準件:占模具零件的大多數(shù),建立標準零件庫是提高 CAD效率的有力措施。五 . 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計零件設(shè)計 : 建立零件的描述模型裝配設(shè)計 : 建立模具的總體結(jié)構(gòu)信息、模具零件之間 的裝配關(guān)系和每個零件的安裝位置。 工步設(shè)計遵循的原則 : ① 為保證模具強度,將間距小于允許值的輪廓安排在不同工步 ② 將有相對位置精度要求的輪廓盡量安排在同一工步 ③ 為保證凹模、卸料板強度和凸模安裝位置,可以增加空工步 ④ 落料安排在最后工步 …… 根據(jù)前二條原則,建立設(shè)計模型: 位置精度關(guān)系模型 干涉關(guān)系模型 沖裁件圖形為多個輪廓的集合,可表示為 A = { K1,K2, …,Ki, …, Kn }位置精度關(guān)系模型 : 有定位精度要求的輪廓組成集合 A上的一個關(guān)系 ρ1 , 若兩輪廓 Ki和 kj間有精度要求,則序偶( Ki、 kj) ∈ρ1. 由 ρ1 形成位置精度關(guān)系矩陣: B( Φ ) 求法: 計算等距圖的 B = ya ymH( Φ ) 求法: ① 逐步移動判別: 從重合開始,將等距圖拉開一定距離; 第二圖形按一定步距回移,與第一圖形相交后縮小步距 移出,反復進行,直到二個等距圖剛接觸為止(相切), 總移動量 Step = H ② 平行線分割法: 圖形沿任一方向的步距等于該方向的一系列平 行線與等距圖的截交線的最大長度。 )遞增, 計算出各種傾角下的 B( Φ ), H( Φ ) 然后計算出材料利用率 ?( Φ ) 值。設(shè)計步驟: 1)工件外廓等距放大半個搭邊 (等距放大圖) 2) Φ 由 0–180 按一定的尋優(yōu)角(如 176。排 樣問題 的目 標 函數(shù) 為 材料利用率。設(shè)計以交互方式選擇排樣類型,由程序自動計算產(chǎn)生排樣方案,并在屏幕上顯示這些方案的排樣圖形。 Φ 的變化范圍為 G﹛0≦φ≦π﹜在域 G內(nèi)達到最大值。如圖為帶料的單排沖裁, 圖中 Φ 為排樣角。由于沖裁件形狀及排列方式是千變?nèi)f化的,要比較這些方案的材料利用率高低是手工設(shè)計不能勝任的,而計算機就顯示出了優(yōu)越性。沖裁毛坯優(yōu)化排樣 :在沖裁件的成本中材料費占 60%以上,提高材料利用率是降低沖壓成本的重要措施,而材料利用率的高低又主要取決于沖裁時的排樣情況。 目標函數(shù) :在對一個設(shè)計對象進行設(shè)計前,要有一個預期目標,如使用指標、經(jīng)濟指標、重量指標等,這些預期目標用數(shù)學形式表示出來就稱為 “ 目標函數(shù) ” 。 優(yōu)化設(shè)計: 設(shè)計中要選取的參數(shù)之間會發(fā)生矛盾,如頂桿要保證強度和剛度,截面積 ≥ 極限值,而受模具裝配空間的限制,截面尺寸又不能太大。 2. 毛坯排樣的 優(yōu)化設(shè)計 優(yōu)化設(shè)計方法 設(shè)計變量 :工藝分析計算中要確定許多參數(shù),最終確定的各項獨立參數(shù)稱作設(shè)計變量。在 CAD系統(tǒng)中則可以采用自動搜索和判斷的方式分析沖裁件的工藝性。 工 藝 性判斷的內(nèi)容: 檢查 沖裁件的 形狀、 結(jié) 構(gòu)尺寸 及偏差 ,如外形的小凸起、 懸 臂、 圓 角半徑; 外輪廓與孔(槽)、孔(槽)與孔(槽)之間的距離 、槽 寬 、 環(huán)寬 等尺寸是否在沖裁所允 許的極限內(nèi)。四 . 沖壓工藝設(shè)計? 沖裁件工藝性判斷? 毛坯排樣的優(yōu)化設(shè)計? 級進模工位設(shè)計 沖裁工藝設(shè)計包括沖裁件工藝性判斷、毛坯排樣、工藝方案選擇、級進模工步設(shè)計、壓力與壓力中心計算、壓力機選擇等。 體素的定義: 平面體素 平面輪廓 C 確定邊界 空間平行線 P P2 確定厚度 彎曲面體素 二同心圓弧 A A2 A A2 在同一平面上 A A2對應端點連線通過圓心 成形面體素 B 掃描邊界; AX 旋轉(zhuǎn)軸; T 掃描軌跡 旋轉(zhuǎn)掃描 軸對稱形狀( AX與 B在同一平面, AX與 B不 相交) 軌跡掃描 – 非軸對稱形狀( T在同一平面上、封閉,與 B垂直) 沖切面體素 由孔、缺口等局部形狀在沖切方向上的投影輪廓 C 描述, C 封閉。 方 法:根據(jù)沖壓件形狀及其成形特點,定義四種體素作為沖壓件形狀特征的基本造型單元,由這些體素拼合逐步構(gòu)造出沖壓件的形狀。沖壓件形狀是由相應的沖壓工藝加工而成,反映了它的變形特點。 面素拼合的能力取決于面素,對于不規(guī)則圖形,先采用線素輸入方法,構(gòu)造出需要的面素,參與拼合或內(nèi)廓裝配。因此單一的面素拼合法只適合輸入形狀較規(guī)則的工件。面素拼合法 : 利用一些稱為面素的基本幾何圖形的并、交、差運算,完成沖裁件圖形輸入的一種方法。工件信息包括沖裁件的工程信息和幾何信息,其中工程信息包括沖裁件的材料牌號、料厚、技術(shù)要求等,這些數(shù)據(jù)采用交互方式輸入。 輔助繪圖 :利用 AUTOCAD, 最終編輯、繪制工程圖紙 線切割編程 :編制零件線切割加工的 NC指令。二 . 沖裁模 CAD/CAM系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能 工件信息輸入 :輸入工件的基本工藝信息和幾何信息。 逐層分解,直到不能分 解為止。 圖形由簡單的盒子及箭頭組成 盒子:代表系統(tǒng)的功能(活動) 箭頭:代表數(shù)據(jù)(信息或?qū)ο螅? 輸入:完成活動所需的信息 控制:執(zhí)行活動的條件和約束 輸出:活動產(chǎn)生的信息 機制:執(zhí)行活動的人或設(shè)備建立 “ IDEF0” 模型的步驟:① 建立 CAD系統(tǒng)內(nèi)外關(guān)系圖 A0 圖 , 確定系統(tǒng)的范圍、目標。 “ IDEF0” 的 基本思想是結(jié)構(gòu)化分析方法,能表達系統(tǒng)的活動、數(shù)據(jù)流及其聯(lián)系,能描述系統(tǒng)的功能和需求,以及功能的實現(xiàn)。5 系統(tǒng)維護 改正性維護:改正系統(tǒng)使用其間出現(xiàn)的錯誤 適應性維護:為適應計算機硬件和操作系統(tǒng)的升 級,所進行的修改 完善性維護:擴充和改進軟件系統(tǒng),增加新功能, 修改已有功能。 有效性測試:軟件的功能與用戶要求是否一致。 白盒法:要了解程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu),對程序的所有邏輯進行測試。4 系統(tǒng)測試 對系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計和程序設(shè)計的最終審查,保證軟件質(zhì)量。逐步取精 :表達模塊的內(nèi)部邏輯,即程序的執(zhí)行步驟。自頂向下的程序設(shè)計 :表達模塊中各個功能的關(guān)系。結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的 基本控制結(jié)構(gòu) :順序結(jié)構(gòu)、判斷結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)(圖 13)。3 程序設(shè)計 根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計說明書,實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計方案。詳細設(shè)計 :設(shè)計功能模塊的內(nèi)部細節(jié),包括算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)設(shè)計的兩個階段:概要設(shè)計和詳細設(shè)計概要設(shè)計 :確定軟件系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu),用結(jié)構(gòu)圖(圖 12) 表示系統(tǒng)的功能模塊組成及模塊間的調(diào)用關(guān)系。數(shù) 據(jù) 流:數(shù)據(jù)流動方向處理邏輯:對數(shù)據(jù)的邏輯處理功能(變換數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或產(chǎn)生新數(shù)據(jù))數(shù)據(jù)存儲:數(shù)據(jù)保存的地方,數(shù)據(jù)存儲的邏輯描述。數(shù)據(jù)流程圖(圖 11):表達現(xiàn)行工作和 CAD系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程和 邏輯處理功能。 NC線切割編程第四章 . 沖模 CAD/CAM系統(tǒng)的開發(fā)一 .建立 CAD系統(tǒng)的過程和方法 (教材 P6) 根據(jù)軟件工程學方法, CAD系統(tǒng)生命期可分為系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計、程序設(shè)計、系統(tǒng)測試、系統(tǒng)維護五個階段。 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 模具圖的生成與繪制 沖壓工藝設(shè)計 工件信息輸入 建立 CAD系統(tǒng)的過程和方法 沖裁模 CAD/CAM系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能 外環(huán):逆時針走向,內(nèi)環(huán):順時針走向序號 0 / R始 點/圓心點終點/角表指針1 0 1 22 0 2 33 0 3 44 5 5 15 0 6 76 10 8 27 4 9 38 0 10 119 0 11 1210 0 12 1311 0 13 11序號 始線號 終線號1 1 62 7 73 8 11序號 始角 終角1 ? 2?2 ?/2 3?/23 0 2?序號 x y1 0 102 60 103 60 104 30 105 25 106 20 107 0 108 0 09 0 010 47 311 47 312 53 313 53 3環(huán)環(huán) 表表線線 表表點點 表表角角 表表圓弧按逆時針方向(由始角 終角) 沿環(huán)走向,當逆時針走過圓弧 R0; 當順時針走過圓弧 R0?1?2翼邊結(jié)構(gòu)的存儲形式(圖 520) 形體信息分為五層:形體表、面表、環(huán)表、邊表和頂點表,其中面表、邊表和頂點表采用了雙鏈表結(jié)構(gòu)。 可以分別處理形體的幾何信息和拓撲信息,提高數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的靈活性。 雙鏈翼邊結(jié)構(gòu) 以邊作為檢索形體拓撲信息的中心環(huán)節(jié)。 點、線表為順序結(jié)構(gòu)。② 鏈式存儲:用指針表示數(shù)據(jù)元素的順序關(guān)系,占空間大,但便于修改、插入或刪除元素3) 平面多面體的常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 單鏈三表結(jié)構(gòu) 雙鏈翼邊結(jié)構(gòu) 雙鏈三表結(jié)構(gòu)單鏈三表結(jié)構(gòu) (圖 518) 面、棱邊和頂點三個表。節(jié)省空間,但插入或刪除數(shù)據(jù)元素時繁瑣,需要移動元素。⑵ 存儲結(jié)構(gòu) 存儲單元: ② 層次結(jié)構(gòu)(樹結(jié)構(gòu)):描述結(jié)構(gòu)之間的層次關(guān)系,分支關(guān)系 特點
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