CAD上機報告格式

1、工程技術(shù)學(xué)院模具CAD/CAM上機報告學(xué) 院（系） 機 械 系 專 業(yè) 班 級 模具設(shè)計與制造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、課程報告1、CAD/CAM 目前社會狀態(tài)在現(xiàn)代機械制造業(yè)中,模具工業(yè)已成為國民經(jīng)濟中的基礎(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。 模具制造能力的強弱和模具制造水平的高低,已經(jīng)成為衡量一個國家機械制造技術(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、是計算機 技術(shù)在模具生產(chǎn)中綜合應(yīng)用的一個新的飛躍。CAD/CAM 技術(shù)的迅猛發(fā)展,軟件、硬件水平的進一步完善,為模具工業(yè)提供了強有力的技術(shù)支持,為企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計、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 由其獨立子公司UnigraphicsSolutions 開發(fā),是一個集 CAD/CAM/CAE 于一體的機械工程輔助系統(tǒng),適用于航空、航天、汽車、通用機械以及模具等的設(shè)計、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,允許用戶擴展UG 的功能。 AutoCADAuto ： CAD 是美國Autodesk 公司開發(fā)的一個具有交互式和強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 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)化特征實體造型和曲面造型

4、的CAD/CAM 軟件,它以三維設(shè)計為基礎(chǔ),集設(shè)計、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)計到制造一體化的解決方案。據(jù)稱目前已經(jīng)裝機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)成為三維機械設(shè)計軟件的標(biāo)準(zhǔn)。它可以十分方便地實現(xiàn)復(fù)雜的三維零件實體造型、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,在機械行業(yè)獲得普遍應(yīng)用,目前用戶已經(jīng)擴大到三十多萬個單位。 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)化和較強的開放性, 對特征點和特征坐標(biāo)可自動捕捉及動態(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,至今裝機量已超過數(shù)萬套。 高華CAD：高華CAD 軟件包括機械設(shè)計及繪圖系統(tǒng)GHMDS、計算機輔助繪圖支撐系統(tǒng)GHDrafting、工藝設(shè)計系統(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 及自動數(shù)控編程系統(tǒng)GHCAM。其中GHMDS 是基于參數(shù)化設(shè)計的CAD/CAE/CAM 集成系統(tǒng),具有全程導(dǎo)航、圖形繪制、明細表的處理、全約束參數(shù)化設(shè)計、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)計繪圖軟件,可幫助設(shè)計人員進行零件圖、裝配圖、工藝圖表、平面包裝的設(shè)計,適合所有

7、需要二維繪圖的場合,使設(shè)計人員可以把精力集中在設(shè)計構(gòu)思上,徹底甩掉圖板,滿足相關(guān)行業(yè)的設(shè)計要求。 CAXA-ME 是一套數(shù)控編程和三維加工軟件,具有強大的造型功能,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)計到加工代碼生成、加工仿真、代碼校驗等一體化的解決方案。其中的CAXA 注塑模設(shè)計(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、模具材料和注射機等設(shè)計參數(shù)數(shù)據(jù)庫,可隨時查詢、檢索;并能自動換算型腔尺寸,對模具進行各種計算。使用該軟件,設(shè)計人員不必翻找設(shè)計手冊即可輕松設(shè)計模具。 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)計到制造過程中各個環(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)都是作為通用機械設(shè)計與制造軟件來設(shè)計的,沒有特別針對

9、模具,為了提高模具設(shè)計的效率與正確率,需要對其進行二次開發(fā)。 在微機平臺上開發(fā)CAD/CAM 軟件方面我國與國外起點差不多,都是使用VisualC+ 或OpenGL 等工具進行軟件開發(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)計子系統(tǒng),結(jié)構(gòu)及工藝參數(shù)計算校核子系統(tǒng),塑料流動、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)計中可以隨時調(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)可以方便地進行修改,從而加快設(shè)計過程,典型模具結(jié)構(gòu)庫是在參數(shù)化設(shè)計的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的,按用戶要求對相似模具結(jié)構(gòu)進行修改,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)計制造系統(tǒng)不僅應(yīng)強調(diào)信息的集成,更應(yīng)該強調(diào)技術(shù)、人和管理的集成。在開發(fā)模具制造系統(tǒng)時強調(diào)“多集成”的概念,即信息集成、智能集成、串并行工作機制集成及人員集成,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)實現(xiàn)產(chǎn)品生命周期(包括產(chǎn)品設(shè)計、制造、使用)各個環(huán)節(jié)的智能化,實現(xiàn)生產(chǎn)過程(包括組織、管理、計劃、調(diào)度、控制等)各個環(huán)節(jié)的智能化,以及模具設(shè)備的智能化,也要實現(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現(xiàn),各種通訊協(xié)議及制造自動化協(xié)議,信息通訊接口,系統(tǒng)操作控制策略等,是實現(xiàn)各種制造系統(tǒng)自動化的基礎(chǔ)。目前早已出現(xiàn)了通過

12、 Internet 實現(xiàn)跨國界模具設(shè)計的成功例子。多學(xué)科多功能綜合產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)，未來產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計不僅用到機械科學(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)要進行多目標(biāo)全性能的優(yōu)化設(shè)計,以追求模具產(chǎn)品動靜態(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)品圖樣的條件下進行模具的設(shè)計和制造以便制造出產(chǎn)品。此時需要通過實物的測量,然后利用測量數(shù)據(jù)進行實物的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)計到制造的周期,是幫助設(shè)計者實現(xiàn)并行工程等現(xiàn)代設(shè)計概念的一種強有力的工具,目前在工程上正得到越來越廣泛的應(yīng)用?？焖俪尚渭夹g(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)計評估、裝配校驗、功能試驗,而且還可以通過形狀復(fù)制快速經(jīng)濟地制造出產(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)模具制造的費時、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。在機械CAD/CAM 的應(yīng)用方面，經(jīng)過這幾十年的發(fā)展，我國機械CAD/CAM 的應(yīng)用有了長足的發(fā)展，機械CAD/CAM 技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于我國企業(yè)。 在機械 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)的進步始終與工程實際相結(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，靈活應(yīng)用CAD/CAM 技術(shù)，加快企業(yè)的設(shè)計制造一體化發(fā)展。參考文獻：1 李志剛.模具計算機輔助設(shè)計.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)計中標(biāo)準(zhǔn)件智能選用方法研

16、究機床與液壓，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與求解J。二、上機實訓(xùn)報告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)外文獻閱讀并作總結(jié)。二、上機實訓(xùn)報告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)計過程2.1.內(nèi)容：流程分析，參數(shù)設(shè)計依據(jù)，特征構(gòu)成依據(jù)，設(shè)計環(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)計方法的差異。4心得體會要求：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 海上浮動鉆井平臺的升沉運動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償裝置，伸縮隔水管系統(tǒng)和自動定位裝置等（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動形式1.1 浮式鉆井平臺的運動及其對鉆井的影響1.1.1 浮式鉆井平臺的運動特點浮式鉆井平臺（本文包括鉆井船和半潛式鉆井平臺，以下同）的升沉運動是因波浪及潮汐而引起的運動之一（如圖1-2 )，但升沉運動是對浮式鉆井過程影響最大的運動，因而浮式鉆井平臺的升沉運動的補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，這里實際需要補償?shù)牟皇侨康牟ɡ诉\動，而是補償是平臺實際的升沉運動，因為最終的鉆柱的升沉運動幅度決定于平臺的升沉運動，相同海況條件下平臺的升沉運動對波浪運動的響應(yīng)與平臺類型和結(jié)構(gòu)有關(guān)。參考文獻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