卷制軸套因其在潤(rùn)滑、可靠性、維護(hù)性、環(huán)境保護(hù)、資源有效利用等方面發(fā)揮著越來(lái)越明顯的作用，在航空、航天、汽車、食品加工等許多行業(yè)中具有不可替代的應(yīng)用。

傳統(tǒng)的卷制軸套工藝和模具設(shè)計(jì)與制造效率低、成本高、周期長(zhǎng)，因此，開發(fā)專用卷制軸套模具CAD系統(tǒng)可以使設(shè)計(jì)人員快速高效地設(shè)計(jì)出實(shí)用模具，提高成型模具制造精度和生產(chǎn)效率，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低產(chǎn)品成本。

1 卷制軸套模具CAD的的需求分析

在卷 制 軸 套模具設(shè)計(jì)中，傳統(tǒng)的人工設(shè)計(jì)方法存在設(shè)計(jì)速度慢、過分依賴經(jīng)驗(yàn)類比、模具開發(fā)周期長(zhǎng)、質(zhì)量差、成本高等缺點(diǎn)叭因此設(shè)計(jì)卷制軸套模具CAD系統(tǒng)就是要使設(shè)計(jì)人員從繁瑣的查閱數(shù)據(jù)和圖表中解脫出來(lái)，降低對(duì)設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn)的依賴性，輔助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行決策，減輕設(shè)計(jì)人員繪圖勞動(dòng)，提高模具設(shè)計(jì)自動(dòng)化和智能化程度，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，提高模具質(zhì)量和效率，根據(jù)此任務(wù)，制定系統(tǒng)的具體功能，包括分析工件的工藝性、計(jì)算工藝參數(shù)并確定工藝方案、模具工作零件和標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計(jì)以及模具裝配圖、零件圖及標(biāo)題欄、明細(xì)表的自動(dòng)生成等。本軟件的編制是為了實(shí)現(xiàn)卷制軸套成型模具的設(shè)計(jì)，通過本軟件，用戶輸人軸套產(chǎn)品的原始參數(shù)(軸套的內(nèi)徑、外徑以及軸套的寬度等)，即可根據(jù)需要輸出模具的圖紙(零件圖以及裝配圖)和設(shè)計(jì)計(jì)算數(shù)據(jù)(包括模具工作部分，即凹、凸模的主要尺寸以及彎曲力、校正力等加工工藝所必需的參數(shù)等等)。所有的設(shè)計(jì)資料及圖形自動(dòng)存檔備用，通過本軟件可以實(shí)現(xiàn)卷制軸套模具的系列化設(shè)計(jì)，對(duì)于類似產(chǎn)品模具的設(shè)計(jì)，只需對(duì)程序稍加改動(dòng)，即可達(dá)到擴(kuò)充設(shè)計(jì)范圍的要求。

2 卷制軸套模具CAD系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案

卷制 軸 套 模具CAD系統(tǒng)的開發(fā)是基于WindowsX P操作系統(tǒng)，采用可視化編程工具Visual C十+6.0對(duì)現(xiàn)有三維CAD軟件UGS 180進(jìn)行二次開發(fā)。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)采用Access2000數(shù)據(jù)庫(kù)。卷制軸套模具CAD系統(tǒng)是一個(gè)向?qū)到y(tǒng)，可以指導(dǎo)用戶按照一定步驟完成卷制軸套模具的設(shè)計(jì)工作，改變了使用傳統(tǒng)CAD設(shè)計(jì)軟件開發(fā)模具時(shí)過分依賴于專家或工程師的經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)步驟繁瑣和開發(fā)周期長(zhǎng)的缺點(diǎn)。卷制軸套模具CAD系統(tǒng)是卷制軸套模具CAD/CAE/CAM系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)部分，是以UG作為支撐平臺(tái)，在Visual C++集成開發(fā)環(huán)境(IDE)下利用UG/OPEN API接口編程技術(shù)、Menuscript菜單集成技術(shù)，開發(fā)完全集成在UG系統(tǒng)之中的模具CAD系統(tǒng)。



系統(tǒng) 總 體 設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是確定系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)，建立系統(tǒng)的功能模塊。它包括將系統(tǒng)分為多個(gè)模塊，確定模塊之間的界面和對(duì)模塊劃分的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)。根據(jù)卷制軸套模具的設(shè)計(jì)要求，系統(tǒng)主要完成四個(gè)部分的工作:產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型建立、沖壓工藝設(shè)計(jì)與分析、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和成型過程分析。卷制軸套模具CAD系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示。系統(tǒng)中每個(gè)模塊都是獨(dú)立的，可以分別編制程序?qū)崿F(xiàn)。而各個(gè)模塊之間則通過人機(jī)交互界面進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和傳輸，這樣，既降低了設(shè)計(jì)開發(fā)的復(fù)雜性，又便于編程和系統(tǒng)的維護(hù)與擴(kuò)充。

(1) 零 件 信息輸人模塊

零件 信 息 輸人模塊將用戶所需產(chǎn)品的幾何尺寸、精度、材料和工藝條件等信息輸人到計(jì)算機(jī)內(nèi)，生成零件的三維實(shí)體模型和二維圖形，并將上述信息存人數(shù)據(jù)庫(kù)中，為后續(xù)設(shè)計(jì)提供所需產(chǎn)品信息。

(2) 工 藝 設(shè)計(jì)模塊

工藝設(shè)計(jì)包括工藝性分析、工藝方案選定、工藝計(jì)算等。

工藝 性 是 沖壓件對(duì)沖壓工藝的適應(yīng)性，工藝性判斷直接影響制件質(zhì)量與模具壽命。在卷制軸套模具CAD系統(tǒng)中，采用了交互式查詢方法，用工藝性典型圖，通過人機(jī)交互進(jìn)行檢查判斷，采用人機(jī)對(duì)話方式，由用戶根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況作出判斷。工藝計(jì)算包括毛料計(jì)算、工序計(jì)算、力的計(jì)算、壓力機(jī)的選用和模具工作部分強(qiáng)度校核，并把上述信息存人數(shù)據(jù)庫(kù)中，為模具設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。

(3) 模 具 設(shè)計(jì)模塊

模 具設(shè) 計(jì) 模塊既可采取自底向上的設(shè)計(jì)方式，也可以采取自頂向下的設(shè)計(jì)方式，即用戶既可以先設(shè)計(jì)裝配結(jié)構(gòu)，再設(shè)計(jì)零件;也可以先設(shè)計(jì)好各個(gè)零件，再進(jìn)行裝配設(shè)計(jì)。既可進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的自動(dòng)設(shè)計(jì)，又可進(jìn)行非標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的交互設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)過程包括結(jié)構(gòu)類型的選擇、工作零件的設(shè)計(jì)、輔助零件的設(shè)計(jì)及模架、標(biāo)準(zhǔn)件的選擇。

在模 具 設(shè) 計(jì)過程中，需要大量使用標(biāo)準(zhǔn)件，而在標(biāo)準(zhǔn)件的建模過程中，需要反復(fù)查閱手冊(cè)以確定零部件的標(biāo)準(zhǔn)外形，耗費(fèi)了大量的時(shí)間，人們?yōu)榱吮苊膺@些重復(fù)勞動(dòng)，紛紛提出了多種形式的標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)。標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的建立和使用提高了設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量，并充分體現(xiàn)了使用CAD系統(tǒng)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益，是CAD系統(tǒng)走向?qū)嵱没谋夭豢缮俚沫h(huán)節(jié)。 #p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

(4) 二 維 圖紙生成模塊

二維 圖紙 生成模塊自動(dòng)生成裝配圖和零件圖的主視圖、俯視圖、左視圖，自動(dòng)填寫標(biāo)題欄和明細(xì)表。

UG 自 身 提供了PartsL ist工具便于用戶繪制標(biāo)題欄和明細(xì)表，但要求用戶人工對(duì)零件定義屬性信息，并把這些屬性組織成Parts List格式，而且一種Parts List格式只能用于一種類型的明細(xì)表，這種方法不僅繁瑣，而且靈活性很差。針對(duì)這一問題，筆者借助UG/Open API函數(shù)編制了標(biāo)題欄和明細(xì)表自動(dòng)生成程序。 #p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

(5) 數(shù) 據(jù) 管理模塊

數(shù) 據(jù)管 理 系統(tǒng)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的處理和管理，主要實(shí)現(xiàn)零件信息輸人模塊和工藝分析與計(jì)算模塊數(shù)據(jù)等信息的存儲(chǔ)，模具設(shè)計(jì)模塊的數(shù)據(jù)提取和各模塊之間的數(shù)據(jù)交換。系統(tǒng) 選 用 ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)，利用UG/OpenA PI在Visual C++環(huán)境下進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)，采用SQL的ODBC接口和數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行連接。

3 結(jié)束語(yǔ)

以 集成 軟 件UG作為支撐平臺(tái)，在VisualC ++集成開發(fā)環(huán)境(IDE)下，利用UG二次開發(fā)工具，建立和開發(fā)專用的模具CAD系統(tǒng)，界面簡(jiǎn)潔直觀、操作方便、具有良好的人機(jī)交互性、可擴(kuò)充性和移植性，適合產(chǎn)品系列化設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)的使用可以明顯減少用戶設(shè)計(jì)過程中的勞動(dòng)強(qiáng)度，并為技術(shù)人員進(jìn)行精確快速的設(shè)計(jì)提供了有力的保障，大大提高了模具的設(shè)計(jì)效率和產(chǎn)品的制造精度，促進(jìn)設(shè)計(jì)與制造的標(biāo)準(zhǔn)化，降低了模具和產(chǎn)品的成本，為基于UG的產(chǎn)品CAD/CAE/CAM系統(tǒng)開發(fā)和模具的自動(dòng)化設(shè)計(jì)和制造打下良好的基礎(chǔ)。