CAD上機(jī)報(bào)告格式

1、工程技術(shù)學(xué)院模具CAD/CAM上機(jī)報(bào)告學(xué) 院（系） 機(jī) 械 系 專 業(yè) 班 級 模具設(shè)計(jì)與制造60902班 學(xué) 生 姓 名 陳平 序號 1 指 導(dǎo) 教 師 江山 日 期 至 目 錄一、課程報(bào)告1、CAD/CAM 目前社會(huì)狀態(tài)在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中,模具工業(yè)已成為國民經(jīng)濟(jì)中的基礎(chǔ)工業(yè),許多新產(chǎn)品的開發(fā) 和生產(chǎn),在很大程度上依賴于模具制造技術(shù),特別是在汽車、輕工、電子和航天等行業(yè)中尤顯重要。 模具制造能力的強(qiáng)弱和模具制造水平的高低,已經(jīng)成為衡量一個(gè)國家機(jī)械制造技術(shù) 水平的重要標(biāo)志之一,直接影響著國民經(jīng)濟(jì)中許多部門的發(fā)展。 模具CAD/CAM 是在模具CAD 和模具CAM 分別發(fā)展的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,它

2、是計(jì)算機(jī) 技術(shù)在模具生產(chǎn)中綜合應(yīng)用的一個(gè)新的飛躍。CAD/CAM 技術(shù)的迅猛發(fā)展,軟件、硬件水平的進(jìn)一步完善,為模具工業(yè)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持,為企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)水平的發(fā)展帶來了質(zhì)的飛躍,已經(jīng)成為現(xiàn)代企業(yè)信息化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化的最優(yōu)選擇。 國外軟件 Unigraphics(UG)：UG 起源于美國麥道(MD)公司的產(chǎn)品,1991 年11 月并入美國通用汽車公司EDS 分部。UG 由其獨(dú)立子公司UnigraphicsSolutions 開發(fā),是一個(gè)集 CAD/CAM/CAE 于一體的機(jī)械工程輔助系統(tǒng),適用于航空、航天、汽車、通用機(jī)械以及模具等的設(shè)計(jì)、分析及制造工程。UG 是將優(yōu)越的參數(shù)

3、化和變量化技術(shù)與傳統(tǒng)的實(shí)體、線框和 表面功能結(jié)合在一起,還提供了二次開發(fā)工具GRIP、UFUNG、ITK,允許用戶擴(kuò)展UG 的功能。 AutoCADAuto ： CAD 是美國Autodesk 公司開發(fā)的一個(gè)具有交互式和強(qiáng)大二維功能的繪圖軟件,如二維繪圖、編輯、剖面線和圖案繪制、尺寸標(biāo)注以及二次開發(fā)等功能,同時(shí)有部分三維功能。AutoCAD 軟件是目前世界上應(yīng)用最廣 的CAD 軟件,占整個(gè) CAD/CAE/CAM 軟件市場的37%左右,在中國二維繪圖CAD 軟件市場占有絕對優(yōu)勢。 MDT(MechanicalDesktop)： MDT 是Autodesk 公司在基于參數(shù)化特征實(shí)體造型和曲面造型

4、的CAD/CAM 軟件,它以三維設(shè)計(jì)為基礎(chǔ),集設(shè)計(jì)、分析、制造以及文檔管理等多種功能為一體,為用戶提供了從設(shè)計(jì)到制造一體化的解決方案。據(jù)稱目前已經(jīng)裝機(jī)2 萬余套,國內(nèi)已銷售近千套。 SolidWorks： SolidWorks 是由美國SolidWorks 公司于1995 年11 月研制開發(fā)的基于Windows 平臺的全參數(shù)化特征造型的軟件,SolidWorks 是世界各地用戶廣泛使用,富有技術(shù)創(chuàng)新的軟件系統(tǒng),已經(jīng)成為三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件的標(biāo)準(zhǔn)。它可以十分方便地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的三維零件實(shí)體造型、復(fù)雜裝配和生成工程圖。圖形界面友好,用戶易學(xué)易用。 SolidWorks 軟件于1996 年8 月由生信國際有

5、限公司正式引入中國以來,在機(jī)械行業(yè)獲得普遍應(yīng)用,目前用戶已經(jīng)擴(kuò)大到三十多萬個(gè)單位。 國內(nèi)軟件 PICAD： PICAD 系統(tǒng)及系列軟件是中科院凱思軟件集團(tuán)及北京凱思博宏應(yīng)用工程公司開發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的CAD 軟件。該軟件具有智能化、參數(shù)化和較強(qiáng)的開放性, 對特征點(diǎn)和特征坐標(biāo)可自動(dòng)捕捉及動(dòng)態(tài)導(dǎo)航;系統(tǒng)提供局部圖形參數(shù)化、參數(shù)化圖素拼裝及可擴(kuò)充的參數(shù)圖符庫;提供交互環(huán)境下的開放的二次開發(fā)工具,用戶可以任意增加功能或開發(fā)專業(yè)應(yīng)用軟件。PICAD 是國內(nèi)商品化最早、市場占有率最大的CAD 支撐平臺及交互式工程繪圖系統(tǒng),自從1991 年推出中國第1 個(gè)商品化的二維CAD 系統(tǒng)以來,PICAD 的用戶

6、已經(jīng)遍及各行業(yè)及各省市,至今裝機(jī)量已超過數(shù)萬套。 高華CAD：高華CAD 軟件包括機(jī)械設(shè)計(jì)及繪圖系統(tǒng)GHMDS、計(jì)算機(jī)輔助繪圖支撐系統(tǒng)GHDrafting、工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)GHCAPP、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)GHPDMS、三維幾何造型系統(tǒng) GHGEMS 及自動(dòng)數(shù)控編程系統(tǒng)GHCAM。其中GHMDS 是基于參數(shù)化設(shè)計(jì)的CAD/CAE/CAM 集成系統(tǒng),具有全程導(dǎo)航、圖形繪制、明細(xì)表的處理、全約束參數(shù)化設(shè)計(jì)、參數(shù)化圖素拼裝、尺寸標(biāo)注、標(biāo)準(zhǔn)件庫、圖像編輯等功能模塊。 CAXA：CAXA 電子圖板是一套高效、方便、智能化的通用中文設(shè)計(jì)繪圖軟件,可幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行零件圖、裝配圖、工藝圖表、平面包裝的設(shè)計(jì),適合所有

7、需要二維繪圖的場合,使設(shè)計(jì)人員可以把精力集中在設(shè)計(jì)構(gòu)思上,徹底甩掉圖板,滿足相關(guān)行業(yè)的設(shè)計(jì)要求。 CAXA-ME 是一套數(shù)控編程和三維加工軟件,具有強(qiáng)大的造型功能,可快速建立各種復(fù)雜的三維模型,它為數(shù)控加工行業(yè)提供了從造型、設(shè)計(jì)到加工代碼生成、加工仿真、代碼校驗(yàn)等一體化的解決方案。其中的CAXA 注塑模設(shè)計(jì)(CAXA-IMD)是一套中文注塑模專業(yè)CAD 軟件,該軟件提供注塑模標(biāo)準(zhǔn)模架和零件庫,以及塑料、模具材料和注射機(jī)等設(shè)計(jì)參數(shù)數(shù)據(jù)庫,可隨時(shí)查詢、檢索;并能自動(dòng)換算型腔尺寸,對模具進(jìn)行各種計(jì)算。使用該軟件,設(shè)計(jì)人員不必翻找設(shè)計(jì)手冊即可輕松設(shè)計(jì)模具。 GS-CAD98： GS-CAD98 是浙江

8、大天電子信息工程有限公司開發(fā)的基于特征的參數(shù)化造型系統(tǒng)的軟件。它是一個(gè)具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的基于中文Windows95/NT 平臺的三維CAD 系統(tǒng),該軟件是在國家“七五”重大攻關(guān)及863/CIMS 主題目標(biāo)產(chǎn)品開發(fā)成果的基礎(chǔ)上,參照SolidWorks 的用戶界面風(fēng)格及主要功能開發(fā)完成的。它包括實(shí)體、草圖、參數(shù)化特征造型及高級曲面造型技術(shù)以及采用自適應(yīng)參數(shù)關(guān)聯(lián)技術(shù)來保證從設(shè)計(jì)到制造過程中各個(gè)環(huán)節(jié)的一致性。目前CAD/CAM 軟件二次開發(fā)情況如上所述,許多商品化的CAD/CAM 系統(tǒng)在模具行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用,但由于這些 CAD/CAM 系統(tǒng)都是作為通用機(jī)械設(shè)計(jì)與制造軟件來設(shè)計(jì)的,沒有特別針對

9、模具,為了提高模具設(shè)計(jì)的效率與正確率,需要對其進(jìn)行二次開發(fā)。 在微機(jī)平臺上開發(fā)CAD/CAM 軟件方面我國與國外起點(diǎn)差不多,都是使用VisualC+ 或OpenGL 等工具進(jìn)行軟件開發(fā),國內(nèi)許多高校、軟件公司和企業(yè)在此基礎(chǔ)上開發(fā)出了先進(jìn)的、有自己特色的、符合中國用戶習(xí)慣的CAD/CAM 軟件或模塊,其中有一些成果已經(jīng)得到了推廣和使用。 如華中科技大學(xué)1997 年推出了HSC2.0 注射模CAD/CAE/CAM 集成系統(tǒng),該系統(tǒng)以 AutoCAD 軟件包為圖形支撐平臺,包括模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)子系統(tǒng),結(jié)構(gòu)及工藝參數(shù)計(jì)算校核子系統(tǒng),塑料流動(dòng)、冷卻等子系統(tǒng)。合肥工業(yè)大學(xué)基于AutoCAD 與MDT 的三維參

10、數(shù)化注射模系統(tǒng)IPMCADV4.0。 另外,眾多的科研單位和企業(yè)也針對具體應(yīng)用開發(fā)了眾多的插件和模塊,如武漢汽車工業(yè)大學(xué)開發(fā)了基于SolidWorks 的三維標(biāo)準(zhǔn)件庫3DPARTLIB 等。2、CAD/CAM 發(fā)展趨勢標(biāo)準(zhǔn)化 CAD/CAM 系統(tǒng)可建立標(biāo)準(zhǔn)零件數(shù)據(jù)庫,非標(biāo)準(zhǔn)零件數(shù)據(jù)庫和模具參數(shù)數(shù)據(jù)庫。標(biāo)準(zhǔn)零件庫中的零件在CAD 設(shè)計(jì)中可以隨時(shí)調(diào)用,并采用GT(成組技術(shù))生產(chǎn)。非標(biāo)準(zhǔn)零件庫中存放的零件,雖然與設(shè)計(jì)所需結(jié)構(gòu)不盡相同,但利用系統(tǒng)自身的建模技術(shù)可以方便地進(jìn)行修改,從而加快設(shè)計(jì)過程,典型模具結(jié)構(gòu)庫是在參數(shù)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的,按用戶要求對相似模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改,即可生成所需要的結(jié)構(gòu)。集成化

11、技術(shù)，現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)不僅應(yīng)強(qiáng)調(diào)信息的集成,更應(yīng)該強(qiáng)調(diào)技術(shù)、人和管理的集成。在開發(fā)模具制造系統(tǒng)時(shí)強(qiáng)調(diào)“多集成”的概念,即信息集成、智能集成、串并行工作機(jī)制集成及人員集成,這更適合未來制造系統(tǒng)的需求。應(yīng)用人工智能技術(shù)，應(yīng)用人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生命周期(包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、使用)各個(gè)環(huán)節(jié)的智能化,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程(包括組織、管理、計(jì)劃、調(diào)度、控制等)各個(gè)環(huán)節(jié)的智能化,以及模具設(shè)備的智能化,也要實(shí)現(xiàn)人與系統(tǒng)的融合及人在其中智能的充分發(fā)揮。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)包括硬件與軟件的集成實(shí)現(xiàn),各種通訊協(xié)議及制造自動(dòng)化協(xié)議,信息通訊接口,系統(tǒng)操作控制策略等,是實(shí)現(xiàn)各種制造系統(tǒng)自動(dòng)化的基礎(chǔ)。目前早已出現(xiàn)了通過

12、 Internet 實(shí)現(xiàn)跨國界模具設(shè)計(jì)的成功例子。多學(xué)科多功能綜合產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)，未來產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)不僅用到機(jī)械科學(xué)的理論與知識,而且還用到電磁學(xué)、光學(xué)、控制理論等知識。產(chǎn)品的開發(fā)要進(jìn)行多目標(biāo)全性能的優(yōu)化設(shè)計(jì),以追求模具產(chǎn)品動(dòng)靜態(tài)特性、效率、精度、使用壽命、可靠性、制造成本與制造周期的最佳組合。逆向工程技術(shù)的應(yīng)用，在許多情況下,一些產(chǎn)品并非來自設(shè)計(jì)概念,而是起源于另外一些產(chǎn)品或?qū)嵨?要在只有產(chǎn)品原型或?qū)嵨锬Ｐ?而沒有產(chǎn)品圖樣的條件下進(jìn)行模具的設(shè)計(jì)和制造以便制造出產(chǎn)品。此時(shí)需要通過實(shí)物的測量,然后利用測量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)物的CAD幾何模型的重新構(gòu)造, 這種過程就是逆向工程RE(ReverseEngine

13、ering)。逆向工程能夠縮短從設(shè)計(jì)到制造的周期,是幫助設(shè)計(jì)者實(shí)現(xiàn)并行工程等現(xiàn)代設(shè)計(jì)概念的一種強(qiáng)有力的工具,目前在工程上正得到越來越廣泛的應(yīng)用。快速成形技術(shù)，快速成形制造技術(shù)RPM(RapidPrototyping&Manufacturing)是基于層制造原理,迅速制造出產(chǎn)品原型,而與零件的幾何復(fù)雜程度絲毫無關(guān),尤其在具有復(fù)雜曲面形狀的產(chǎn)品制造中更能顯示其優(yōu)越性。它不僅能夠迅速制造出原型供設(shè)計(jì)評估、裝配校驗(yàn)、功能試驗(yàn),而且還可以通過形狀復(fù)制快速經(jīng)濟(jì)地制造出產(chǎn)品模具(如制造電極用于EDM 加工、作為模芯消失鑄造出模具等),從而避免了傳統(tǒng)模具制造的費(fèi)時(shí)、高成本的NC 加工,因而RPM 技術(shù)

14、在模具制造中日益發(fā)揮著重要的作用。3、總結(jié)近年來， 隨著我國正式加入WTO，經(jīng)濟(jì)全球化和信息化使我國制造企業(yè)的競爭環(huán)境、發(fā)展模式和活動(dòng)空間等發(fā)生了深刻變化，這些變化對我國制造企業(yè)提出了嚴(yán)峻的挑 戰(zhàn)。 如何提高自身的核心競爭力已成為制造企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。在機(jī)械CAD/CAM 的應(yīng)用方面，經(jīng)過這幾十年的發(fā)展，我國機(jī)械CAD/CAM 的應(yīng)用有了長足的發(fā)展，機(jī)械CAD/CAM 技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于我國企業(yè)。 在機(jī)械 CAD/CAM 人才方面，在政府的大力支持下，高校和企業(yè)培養(yǎng)了一大批模具 CAD/CAM 軟件開發(fā)及應(yīng)用人才。CAD/CAM 技術(shù)的進(jìn)步始終與工程實(shí)際相結(jié)合，它在我國的應(yīng)用和發(fā)展必將對制造企

15、業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，對提高我國制造企業(yè)核心競爭力起到舉足輕重的作用。 隨著市場競爭的日益激烈，用戶對產(chǎn)品的質(zhì)量、成本、上市時(shí)間提出了越來越高的要求。 CAD/CAN 技術(shù)是加快產(chǎn)品更新?lián)Q代，增強(qiáng)企業(yè)競爭能力的最有效手段。企業(yè)應(yīng)看清應(yīng)用CAD/CAM 技術(shù)帶來的進(jìn)步性，并以自身為基礎(chǔ)，借鑒同行各企業(yè)應(yīng)用推廣的經(jīng)驗(yàn)，靈活應(yīng)用CAD/CAM 技術(shù)，加快企業(yè)的設(shè)計(jì)制造一體化發(fā)展。參考文獻(xiàn)：1 李志剛.模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì).武漢：華中理工大學(xué)出版社，1998. 2 余世浩，李熙亞.沖裁模CAD/CAM系統(tǒng).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997. 3 辛明，卜昆，汪文虎，李大雙葉片精鑄模具設(shè)計(jì)中標(biāo)準(zhǔn)件智能選用方法研

16、究機(jī)床與液壓，2006：219-221. 4 牟鑫，倪虹.CAD 技術(shù)問題研究J.智能建筑與城市信息，2003：64-66. 5 李大雙，汪文虎渦輪葉片精鑄模具零件 CAD 造型過程的知識表達(dá)與求解J。二、上機(jī)實(shí)訓(xùn)報(bào)告1.Pro/E零件造型3 / 10文檔可自由編輯打印目 錄一、課程報(bào)告目前國內(nèi)外模具CADCAM關(guān)鍵技術(shù)和軟件的現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢。要求查找國內(nèi)外文獻(xiàn)閱讀并作總結(jié)。二、上機(jī)實(shí)訓(xùn)報(bào)告1.題目及分析 1.1.內(nèi)容：制品的幾何特征分析，造型方案，分模方案2. 設(shè)計(jì)過程2.1.內(nèi)容：流程分析，參數(shù)設(shè)計(jì)依據(jù)，特征構(gòu)成依據(jù)，設(shè)計(jì)環(huán)境的定制，命令具體操作流程，結(jié)果抓圖（一定要有模型樹），3結(jié)果

17、、分析.內(nèi)容:出現(xiàn)的問題和原因，解決辦法，對比各種設(shè)計(jì)方法的差異。4心得體會(huì)要求：圖文并貌，圖形上能相應(yīng)作出注釋和說明，圖片應(yīng)編號，排版清楚整潔。1 海上浮動(dòng)鉆井平臺的升沉運(yùn)動(dòng)及其對海洋鉆井的影響海上鉆井方法及工藝技術(shù)和陸地鉆井基本相同，所不同的是在海洋環(huán)境中，需要隔著巨大水體作業(yè)而有其特殊性。海上鉆井普遍采用叢式井和定向井技術(shù)，特別是要克服在浮動(dòng)條件下作業(yè)的不利因素，來滿足井底鉆壓、將鉆具導(dǎo)向海底井口、保持井位等技術(shù)要求，要有一套防腐措施和裝置，要有先進(jìn)的交通、通訊和生活保障設(shè)備，安全性要求高，要遵守海洋法，防止對海洋環(huán)境的污染和破壞。海上鉆井要有鉆井施工的特殊工藝和水下井口的安裝方法，海上

18、繩索作業(yè)及完井也有其特殊性。海上鉆井在裝備上的特點(diǎn)是要有隔水、引導(dǎo)、防噴系統(tǒng)和特殊的井口裝置，深水浮式鉆井還要有升沉補(bǔ)償裝置，伸縮隔水管系統(tǒng)和自動(dòng)定位裝置等（如圖 1-1）。海上石油雖然初始投資較大，但海上每米進(jìn)尺的探明儲量比陸地高27倍，海上每噸儲量的探明成本比陸地低6.723倍，因而總的成本較陸地低。圖 1-1 浮式鉆井系統(tǒng)的組成圖 1-2 海上浮式鉆井平臺的運(yùn)動(dòng)形式1.1 浮式鉆井平臺的運(yùn)動(dòng)及其對鉆井的影響1.1.1 浮式鉆井平臺的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)浮式鉆井平臺（本文包括鉆井船和半潛式鉆井平臺，以下同）的升沉運(yùn)動(dòng)是因波浪及潮汐而引起的運(yùn)動(dòng)之一（如圖1-2 )，但升沉運(yùn)動(dòng)是對浮式鉆井過程影響最大的運(yùn)動(dòng)，因而浮式鉆井平臺的升沉運(yùn)動(dòng)的補(bǔ)償問題是海洋石油鉆井設(shè)備必須考慮與解決的特殊問題之一，這里實(shí)際需要補(bǔ)償?shù)牟皇侨康牟ɡ诉\(yùn)動(dòng)，而是補(bǔ)償是平臺實(shí)際的升沉運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樽罱K的鉆柱的升沉運(yùn)動(dòng)幅度決定于平臺的升沉運(yùn)動(dòng)，相同海況條件下平臺的升沉運(yùn)動(dòng)對波浪運(yùn)動(dòng)的響應(yīng)與平臺類型和結(jié)構(gòu)有關(guān)。參考文獻(xiàn)1 方華燦.海洋石油鉆采設(shè)備理論基礎(chǔ).北京：石油工業(yè)出版社， 1984:283-309.2 美R.謝菲爾德著，周邦杰譯.浮式鉆井沒備及其使用. 北京：石油工業(yè)出版社，1988：190210