铸造工艺CAD的实现模式

1.实现环境

铸造工艺CAD需要一个应用环境，即需要一个三维系统软件平台来实现，该类软件平台提供实体造型、图形处理和显示，以及软件的二次开发等功能。目前常用的实体造型和图形处理三维系统软件有AutoCAD、UG、ProE、Solid edge、I⁃DEAS、MDT、CATIA和Solid⁃Works等。

2.图样或铸件实体的输入

铸件生产企业可根据客户的情况确定铸造工艺的设计方式，如果客户只提供纸质图样，为了简化设计，可采用人工方式进行工艺设计，尤其是单件小批量生产。但是对于实现或者采用CAD的企业，可以采用将纸质图样信息转化成电子图样或三维实体的方法来进行输入。对于提供电子图样的客户，可以直接利用该图样信息，这样可节省图样的输入过程。

3.铸造工艺的输出

可根据企业的具体情况和习惯，采用前面第2章介绍的方法进行铸造工艺输出。

4.交互界面

铸造工艺设计系统属于二次开发软件，需要在上述图形及工程系统软件上建立二级子菜单，由该菜单嵌入各工艺设计软件，需要时调用。各工艺软件体系具有各自的独立性，同时相互间又有一定的关联，呈树枝状结构。独立系统中又划分成不同的功能模块，如冒口设计子系统下又分为不同的功能模块，如补缩距离计算、模数计算、冒口的校核等。(www.xing528.com)

5.设计模式

采用CAD方法进行铸造工艺设计，总体上看，一般均采用交互式，即人工与计算机辅助相结合的方式。根据程序软件开发的程度，人工部分所占比例或多或少，目前的CAD软件多数是进行某一局部或细节的设计与计算。计算机在工艺设计过程中主要发挥的作用如下：

（1）图形或几何结构的输出或显示作用 可利用图形系统软件的显示功能将铸件或已设计出的结果进行二维或三维显示，同时还可以进行任意角度、任意位置的剖切，以显示断面形状或结构。输出功能除上述以外还有一个重要作用，就是将整体铸造工艺进行系统输出，有两种方式：一种是打印输出，将图形及信息以纸质图样进行工艺输出，工人操作时持图样进行；另一种输出方式是采用显示屏输出，不需要将图样及相关信息打印，直接在显示屏上输出，更加方便，工人在操作时可在屏幕上获取相关信息，可以任意放大，任意旋转，任意剖切。后一种输出方式适合于现场环境较好的工厂或车间。

（2）计算功能 这是计算机的长项，尤其是计算量巨大的情况，如迭代、矩阵计算等，实现人工无法进行的工作，并且速度快。对于迭代和矩阵的计算，还可以采用迭代加速法和稀疏矩阵计算法进行提速。对于简单计算，可在具体的二次开发程序中直接调用执行。

（3）数据库功能 数据库功能有三层含义：一层是存储经验数据，一层是图形库，另一层是存储铸件信息、设计和计算结果信息等。经验数据设计时作为基础数据供程序处理具体的工艺设计使用，包括原理、公式和经验数据和表格等。图形库包括铸件、芯子、冒口、浇注系统、冷铁、出气道和辅助工装等。设计和计算结果包括设计和计算结果信息、统计信息和原始铸件信息，以及工艺设计输出信息等。

（4）智能推理功能 例如根据生产大纲确定铸造方法，进行工艺方案的智能决策，利用人工神经网络分析铸件缺陷。这部分比较难，目前涉及智能设计及制造方面的研究相对比较少。

（5）统计功能 这部分功能使用最多，可用于统计铸件的毛重、浇注总重、浇冒口重量、局部热节或几何体体积或重量。这部分功能往往与数据库功能结合使用。