CAD上机报告格式

1、工程技术学院模具CAD/CAM上机报告学 院（系） 机 械 系 专 业 班 级 模具设计与制造60902班 学 生 姓 名 陈平 序号 1 指 导 教 师 江山 日 期 至 目 录一、课程报告1、CAD/CAM 目前社会状态在现代机械制造业中,模具工业已成为国民经济中的基础工业,许多新产品的开发 和生产,在很大程度上依赖于模具制造技术,特别是在汽车、轻工、电子和航天等行业中尤显重要。 模具制造能力的强弱和模具制造水平的高低,已经成为衡量一个国家机械制造技术 水平的重要标志之一,直接影响着国民经济中许多部门的发展。 模具CAD/CAM 是在模具CAD 和模具CAM 分别发展的基础上发展起来的,它

2、是计算机 技术在模具生产中综合应用的一个新的飞跃。CAD/CAM 技术的迅猛发展,软件、硬件水平的进一步完善,为模具工业提供了强有力的技术支持,为企业的产品设计、制造和生产水平的发展带来了质的飞跃,已经成为现代企业信息化、集成化、网络化的最优选择。 国外软件 Unigraphics(UG)：UG 起源于美国麦道(MD)公司的产品,1991 年11 月并入美国通用汽车公司EDS 分部。UG 由其独立子公司UnigraphicsSolutions 开发,是一个集 CAD/CAM/CAE 于一体的机械工程辅助系统,适用于航空、航天、汽车、通用机械以及模具等的设计、分析及制造工程。UG 是将优越的参数

3、化和变量化技术与传统的实体、线框和 表面功能结合在一起,还提供了二次开发工具GRIP、UFUNG、ITK,允许用户扩展UG 的功能。 AutoCADAuto ： CAD 是美国Autodesk 公司开发的一个具有交互式和强大二维功能的绘图软件,如二维绘图、编辑、剖面线和图案绘制、尺寸标注以及二次开发等功能,同时有部分三维功能。AutoCAD 软件是目前世界上应用最广 的CAD 软件,占整个 CAD/CAE/CAM 软件市场的37%左右,在中国二维绘图CAD 软件市场占有绝对优势。 MDT(MechanicalDesktop)： MDT 是Autodesk 公司在基于参数化特征实体造型和曲面造型

4、的CAD/CAM 软件,它以三维设计为基础,集设计、分析、制造以及文档管理等多种功能为一体,为用户提供了从设计到制造一体化的解决方案。据称目前已经装机2 万余套,国内已销售近千套。 SolidWorks： SolidWorks 是由美国SolidWorks 公司于1995 年11 月研制开发的基于Windows 平台的全参数化特征造型的软件,SolidWorks 是世界各地用户广泛使用,富有技术创新的软件系统,已经成为三维机械设计软件的标准。它可以十分方便地实现复杂的三维零件实体造型、复杂装配和生成工程图。图形界面友好,用户易学易用。 SolidWorks 软件于1996 年8 月由生信国际有

5、限公司正式引入中国以来,在机械行业获得普遍应用,目前用户已经扩大到三十多万个单位。 国内软件 PICAD： PICAD 系统及系列软件是中科院凯思软件集团及北京凯思博宏应用工程公司开发的具有自主知识产权的CAD 软件。该软件具有智能化、参数化和较强的开放性, 对特征点和特征坐标可自动捕捉及动态导航;系统提供局部图形参数化、参数化图素拼装及可扩充的参数图符库;提供交互环境下的开放的二次开发工具,用户可以任意增加功能或开发专业应用软件。PICAD 是国内商品化最早、市场占有率最大的CAD 支撑平台及交互式工程绘图系统,自从1991 年推出中国第1 个商品化的二维CAD 系统以来,PICAD 的用户

6、已经遍及各行业及各省市,至今装机量已超过数万套。 高华CAD：高华CAD 软件包括机械设计及绘图系统GHMDS、计算机辅助绘图支撑系统GHDrafting、工艺设计系统GHCAPP、产品数据管理系统GHPDMS、三维几何造型系统 GHGEMS 及自动数控编程系统GHCAM。其中GHMDS 是基于参数化设计的CAD/CAE/CAM 集成系统,具有全程导航、图形绘制、明细表的处理、全约束参数化设计、参数化图素拼装、尺寸标注、标准件库、图像编辑等功能模块。 CAXA：CAXA 电子图板是一套高效、方便、智能化的通用中文设计绘图软件,可帮助设计人员进行零件图、装配图、工艺图表、平面包装的设计,适合所有

7、需要二维绘图的场合,使设计人员可以把精力集中在设计构思上,彻底甩掉图板,满足相关行业的设计要求。 CAXA-ME 是一套数控编程和三维加工软件,具有强大的造型功能,可快速建立各种复杂的三维模型,它为数控加工行业提供了从造型、设计到加工代码生成、加工仿真、代码校验等一体化的解决方案。其中的CAXA 注塑模设计(CAXA-IMD)是一套中文注塑模专业CAD 软件,该软件提供注塑模标准模架和零件库,以及塑料、模具材料和注射机等设计参数数据库,可随时查询、检索;并能自动换算型腔尺寸,对模具进行各种计算。使用该软件,设计人员不必翻找设计手册即可轻松设计模具。 GS-CAD98： GS-CAD98 是浙江

8、大天电子信息工程有限公司开发的基于特征的参数化造型系统的软件。它是一个具有完全自主知识产权的基于中文Windows95/NT 平台的三维CAD 系统,该软件是在国家“七五”重大攻关及863/CIMS 主题目标产品开发成果的基础上,参照SolidWorks 的用户界面风格及主要功能开发完成的。它包括实体、草图、参数化特征造型及高级曲面造型技术以及采用自适应参数关联技术来保证从设计到制造过程中各个环节的一致性。目前CAD/CAM 软件二次开发情况如上所述,许多商品化的CAD/CAM 系统在模具行业中得到了广泛应用,但由于这些 CAD/CAM 系统都是作为通用机械设计与制造软件来设计的,没有特别针对

9、模具,为了提高模具设计的效率与正确率,需要对其进行二次开发。 在微机平台上开发CAD/CAM 软件方面我国与国外起点差不多,都是使用VisualC+ 或OpenGL 等工具进行软件开发,国内许多高校、软件公司和企业在此基础上开发出了先进的、有自己特色的、符合中国用户习惯的CAD/CAM 软件或模块,其中有一些成果已经得到了推广和使用。 如华中科技大学1997 年推出了HSC2.0 注射模CAD/CAE/CAM 集成系统,该系统以 AutoCAD 软件包为图形支撑平台,包括模具结构设计子系统,结构及工艺参数计算校核子系统,塑料流动、冷却等子系统。合肥工业大学基于AutoCAD 与MDT 的三维参

10、数化注射模系统IPMCADV4.0。 另外,众多的科研单位和企业也针对具体应用开发了众多的插件和模块,如武汉汽车工业大学开发了基于SolidWorks 的三维标准件库3DPARTLIB 等。2、CAD/CAM 发展趋势标准化 CAD/CAM 系统可建立标准零件数据库,非标准零件数据库和模具参数数据库。标准零件库中的零件在CAD 设计中可以随时调用,并采用GT(成组技术)生产。非标准零件库中存放的零件,虽然与设计所需结构不尽相同,但利用系统自身的建模技术可以方便地进行修改,从而加快设计过程,典型模具结构库是在参数化设计的基础上实现的,按用户要求对相似模具结构进行修改,即可生成所需要的结构。集成化

11、技术，现代模具设计制造系统不仅应强调信息的集成,更应该强调技术、人和管理的集成。在开发模具制造系统时强调“多集成”的概念,即信息集成、智能集成、串并行工作机制集成及人员集成,这更适合未来制造系统的需求。应用人工智能技术，应用人工智能技术实现产品生命周期(包括产品设计、制造、使用)各个环节的智能化,实现生产过程(包括组织、管理、计划、调度、控制等)各个环节的智能化,以及模具设备的智能化,也要实现人与系统的融合及人在其中智能的充分发挥。网络技术的应用，网络技术包括硬件与软件的集成实现,各种通讯协议及制造自动化协议,信息通讯接口,系统操作控制策略等,是实现各种制造系统自动化的基础。目前早已出现了通过

12、 Internet 实现跨国界模具设计的成功例子。多学科多功能综合产品设计技术，未来产品的开发设计不仅用到机械科学的理论与知识,而且还用到电磁学、光学、控制理论等知识。产品的开发要进行多目标全性能的优化设计,以追求模具产品动静态特性、效率、精度、使用寿命、可靠性、制造成本与制造周期的最佳组合。逆向工程技术的应用，在许多情况下,一些产品并非来自设计概念,而是起源于另外一些产品或实物,要在只有产品原型或实物模型,而没有产品图样的条件下进行模具的设计和制造以便制造出产品。此时需要通过实物的测量,然后利用测量数据进行实物的CAD几何模型的重新构造, 这种过程就是逆向工程RE(ReverseEngine

13、ering)。逆向工程能够缩短从设计到制造的周期,是帮助设计者实现并行工程等现代设计概念的一种强有力的工具,目前在工程上正得到越来越广泛的应用。快速成形技术，快速成形制造技术RPM(RapidPrototyping&Manufacturing)是基于层制造原理,迅速制造出产品原型,而与零件的几何复杂程度丝毫无关,尤其在具有复杂曲面形状的产品制造中更能显示其优越性。它不仅能够迅速制造出原型供设计评估、装配校验、功能试验,而且还可以通过形状复制快速经济地制造出产品模具(如制造电极用于EDM 加工、作为模芯消失铸造出模具等),从而避免了传统模具制造的费时、高成本的NC 加工,因而RPM 技术

14、在模具制造中日益发挥着重要的作用。3、总结近年来， 随着我国正式加入WTO，经济全球化和信息化使我国制造企业的竞争环境、发展模式和活动空间等发生了深刻变化，这些变化对我国制造企业提出了严峻的挑 战。 如何提高自身的核心竞争力已成为制造企业关注的焦点。在机械CAD/CAM 的应用方面，经过这几十年的发展，我国机械CAD/CAM 的应用有了长足的发展，机械CAD/CAM 技术已经被广泛应用于我国企业。 在机械 CAD/CAM 人才方面，在政府的大力支持下，高校和企业培养了一大批模具 CAD/CAM 软件开发及应用人才。CAD/CAM 技术的进步始终与工程实际相结合，它在我国的应用和发展必将对制造企

15、业产生深远的影响，对提高我国制造企业核心竞争力起到举足轻重的作用。 随着市场竞争的日益激烈，用户对产品的质量、成本、上市时间提出了越来越高的要求。 CAD/CAN 技术是加快产品更新换代，增强企业竞争能力的最有效手段。企业应看清应用CAD/CAM 技术带来的进步性，并以自身为基础，借鉴同行各企业应用推广的经验，灵活应用CAD/CAM 技术，加快企业的设计制造一体化发展。参考文献：1 李志刚.模具计算机辅助设计.武汉：华中理工大学出版社，1998. 2 余世浩，李熙亚.冲裁模CAD/CAM系统.北京：机械工业出版社，1997. 3 辛明，卜昆，汪文虎，李大双叶片精铸模具设计中标准件智能选用方法研

16、究机床与液压，2006：219-221. 4 牟鑫，倪虹.CAD 技术问题研究J.智能建筑与城市信息，2003：64-66. 5 李大双，汪文虎涡轮叶片精铸模具零件 CAD 造型过程的知识表达与求解J。二、上机实训报告1.Pro/E零件造型3 / 10文档可自由编辑打印目 录一、课程报告目前国内外模具CADCAM关键技术和软件的现状和未来发展趋势。要求查找国内外文献阅读并作总结。二、上机实训报告1.题目及分析 1.1.内容：制品的几何特征分析，造型方案，分模方案2. 设计过程2.1.内容：流程分析，参数设计依据，特征构成依据，设计环境的定制，命令具体操作流程，结果抓图（一定要有模型树），3结果

17、、分析.内容:出现的问题和原因，解决办法，对比各种设计方法的差异。4心得体会要求：图文并貌，图形上能相应作出注释和说明，图片应编号，排版清楚整洁。1 海上浮动钻井平台的升沉运动及其对海洋钻井的影响海上钻井方法及工艺技术和陆地钻井基本相同，所不同的是在海洋环境中，需要隔着巨大水体作业而有其特殊性。海上钻井普遍采用丛式井和定向井技术，特别是要克服在浮动条件下作业的不利因素，来满足井底钻压、将钻具导向海底井口、保持井位等技术要求，要有一套防腐措施和装置，要有先进的交通、通讯和生活保障设备，安全性要求高，要遵守海洋法，防止对海洋环境的污染和破坏。海上钻井要有钻井施工的特殊工艺和水下井口的安装方法，海上

18、绳索作业及完井也有其特殊性。海上钻井在装备上的特点是要有隔水、引导、防喷系统和特殊的井口装置，深水浮式钻井还要有升沉补偿装置，伸缩隔水管系统和自动定位装置等（如图 1-1）。海上石油虽然初始投资较大，但海上每米进尺的探明储量比陆地高27倍，海上每吨储量的探明成本比陆地低6.723倍，因而总的成本较陆地低。图 1-1 浮式钻井系统的组成图 1-2 海上浮式钻井平台的运动形式1.1 浮式钻井平台的运动及其对钻井的影响1.1.1 浮式钻井平台的运动特点浮式钻井平台（本文包括钻井船和半潜式钻井平台，以下同）的升沉运动是因波浪及潮汐而引起的运动之一（如图1-2 )，但升沉运动是对浮式钻井过程影响最大的运动，因而浮式钻井平台的升沉运动的补偿问题是海洋石油钻井设备必须考虑与解决的特殊问题之一，这里实际需要补偿的不是全部的波浪运动，而是补偿是平台实际的升沉运动，因为最终的钻柱的升沉运动幅度决定于平台的升沉运动，相同海况条件下平台的升沉运动对波浪运动的响应与平台类型和结构有关。参考文献1 方华灿.海洋石油钻采设备理论基础.北京：石油工业出版社， 1984:283-309.2 美R.谢菲尔德著，周邦杰译.浮式钻井没备及其使用. 北京：石油工业出版社，1988：190210