基于Pro／Engineer沖裁模CAD／CAM系統(tǒng)的研究與開發(fā)

務(wù)l 匐 似 基于研究與開發(fā) 胡澤豪，莊進(jìn)發(fā) (中南林業(yè)科技流變力學(xué)與材料工程研究所，長沙410004) 摘要：針對目前我國沖裁模： 作者提出在應(yīng)用范圍較廣的次開發(fā)一套具有一定實用價值的沖 裁模沖裁模設(shè)計達(dá)到一定的自動化與智能化。 關(guān)鍵詞：沖裁模；二次開發(fā)；自動化與智能化 中圖分類號：獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1 00901 34(2007)05005804 of AM U 1 0004，at in of at in of AM in to a AM of 緒言 沖裁是利用模具使板料產(chǎn)生分離的沖壓工序， 包括落料、沖孔、切口、剖切、修邊等。在模具系 列應(yīng)用中，沖裁模具的應(yīng)用是相當(dāng)廣泛J】，同時，隨 著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，市場需求的增加，以及產(chǎn)品更 新?lián)Q代速度的加快，產(chǎn)品生產(chǎn)正向復(fù)雜、精密、多 品種、高質(zhì)量和交貨期短的方向發(fā)展，這就要求模 具生產(chǎn)具有更短的周期、更低的成本和更高的質(zhì)量。 傳統(tǒng)的模具設(shè)計與制造方法已不能適應(yīng)工業(yè)產(chǎn)品及 時更新和提高質(zhì)量的要求。而解決這一矛盾的關(guān)鍵 方法是模具AM( 稱，)是司研制一款具有使用范圍較廣、 界面友好、單一數(shù)據(jù)庫等特點的典型代表參數(shù)化通 用軟件。它集成了功能，在這個強(qiáng)大的功能平臺上，二次開發(fā) 一套專業(yè)沖裁模得沖裁模的設(shè) 計達(dá)到一定的自動化與智能化。這也是通向模具 1沖裁模1沖裁模據(jù)軟件工程學(xué)的方法，沖裁模的生命周期可分為系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計、程序設(shè) 計、系統(tǒng)測試和系統(tǒng)維護(hù)5個階段2。前4個階段稱 為開發(fā)期，最后一個階段成為維護(hù)期。 系統(tǒng)分析階段的主要任務(wù)是對現(xiàn)行的工作流程 進(jìn)行調(diào)查，收集并分析有關(guān)資料，了解用戶的需要。 確定系統(tǒng)的總目標(biāo)、功能、性能和接口，建立系統(tǒng) 收稿日期：20070213 作者簡介：胡澤豪，中南林業(yè)科技流變力學(xué)與材料工程研究所。 581 第2普資訊 總體邏輯模型。 系統(tǒng)設(shè)計主要利用系統(tǒng)流程圖作為基本工具， 采用結(jié)構(gòu)化的設(shè)計方法。在設(shè)計復(fù)雜的統(tǒng)時，設(shè)計過程可分為概要設(shè)計和詳細(xì)設(shè)計兩個 階段。系統(tǒng)設(shè)計要將系統(tǒng)逐級向下分解成模塊和子 模塊，進(jìn)行模塊劃分。在模塊劃分時應(yīng)盡量降低模 塊之間的耦合度，增加每個模塊的內(nèi)集性。系統(tǒng)設(shè) 計過程中要及時編寫文檔，系統(tǒng)完成后，這些文檔 資料就是系統(tǒng)的說明書。 程序設(shè)計的主要任務(wù)是把系 統(tǒng)設(shè)計方案加以具體實現(xiàn)，根據(jù) 系統(tǒng)設(shè)計說明書進(jìn)行程序設(shè)計， 將各功能模塊采用某種計算機(jī)高 級語言實現(xiàn)。 系統(tǒng)測試階段是對系統(tǒng)分 析、系統(tǒng)設(shè)計和程序設(shè)計最后審 查，是保證軟件質(zhì)量的關(guān)鍵。按 軟件工程的方法，測試過程可分 為單元測試、整體測試和有效性 測試。單元測試即模塊測試，整 體測試是將模塊總裝在一起進(jìn)行 測試，其目的在于考察模塊是否 能夠組裝成有關(guān)符合設(shè)計要求的 系統(tǒng)。有效性測試的目的是證實 軟件的功能與用戶要求是否一 致。 沖裁模周期的最后一個階段就是維護(hù) 階段。系統(tǒng)維護(hù)的內(nèi)容很廣泛， 但主要的是改正維護(hù)、適應(yīng)性維 護(hù)和完善維護(hù)。 12沖裁模裁模功能模型以表達(dá)系統(tǒng)的活動和數(shù)據(jù)以及它們之間 的關(guān)系，從而全面地描述系統(tǒng)。功能模型的建立遵 循這個功能模型中，把 整個系統(tǒng)分為一系列的功能模塊，這一系列的功能 模塊構(gòu)成一個層級結(jié)構(gòu)。功能模塊之間的數(shù)據(jù)流及 其關(guān)系用方向線來表示。如圖1所示。 從圖中可以看出，沖裁模標(biāo)是：基于用戶要求、沖裁件信息及相應(yīng)的軟硬 件環(huán)境，生成沖裁模詳細(xì)工程圖和數(shù)控加工。把頂級功能嚴(yán)格按照自頂向下、逐步求精的思 路逐層分解得到各級功能盒，就可以對模型中具體 的功能模塊進(jìn)行詳細(xì)描述。 13沖裁模上所述，建立沖裁模圖2所示 。 2二次開發(fā)程序設(shè)計 定制用戶自己界面 程圖T 它模塊 沖裁模裁件工藝設(shè)計 模具設(shè)計 裁件排樣l 壓力中心計算 選擇沖壓設(shè)備 最小半徑圓角檢驗 模具結(jié)構(gòu) 選擇 凸、凹模l 凹模設(shè) 計 模架選型I _J 位、擋料、卸料等零件設(shè)計 裝配設(shè)計 凸出懸臂與凹槽寬度檢驗 文件處理 輸出系 統(tǒng)設(shè)計 文件，用 來校核 設(shè)計 工程圖、裝配圖輸入 輸出 料庫 I 2沖裁模29卷第5期200705 【59】 維普資訊 就要對系統(tǒng)的實現(xiàn)進(jìn)行編程。為用戶提供了豐 富的2次開發(fā)工具。常用的有表 (用戶自定義特征(J其中 產(chǎn)品系列提供的一個專用化的應(yīng)用程序接口， 是一個軟件開發(fā)者的工具包。的件開發(fā)者利用這些函數(shù) 可以開發(fā)出標(biāo)準(zhǔn)的程序并行或異步運(yùn)行的各 種應(yīng)用程序。因此它給用戶或第3方提供了擴(kuò)展主要通過編寫后 編譯生成應(yīng)用程序，最后將應(yīng)用程序與無縫集 成來實現(xiàn)?！?對 己有菜單擴(kuò)展或修改；(2)提供了傳遞信息、接受鍵 盤輸入、鼠標(biāo)交互拾取圖元的工 (3)直接訪問4)獲取特征類型，幾何形體及尺寸；(5)能 組裝和拆卸組件；(6)能產(chǎn)生零件或裝配體的截面和 視圖。 21 分，即頭文件包含部分、用戶初 始函數(shù)部分(束中斷結(jié)束函數(shù)以下是本系統(tǒng)的部分程序： “ 一一用戶結(jié)束中斷結(jié)束函數(shù)- ” ； 2_2沖裁?！?在零件的設(shè)計過程中，經(jīng)常需要考慮零件的機(jī) 械性能，通常的方法是查閱機(jī)械手冊，浪費了大量 的時間。在零件庫系統(tǒng)中利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)，將該零 件的機(jī)械性能參數(shù)保存在數(shù)據(jù)庫中，在需要時查閱， 可以方便零件的設(shè)計。 零件庫系統(tǒng)中查閱標(biāo)準(zhǔn)零件的機(jī)械性能，要通 過數(shù)據(jù)庫來實現(xiàn)，它們之間的關(guān)系如圖3所示。 一 #h” #h” 一一用戶自定義函數(shù)聲明一 omu凹模設(shè)計 一一一用戶初始化函數(shù)一 ” ； 在菜單條“左邊添加單條 629卷第5期200705 一J 3數(shù)據(jù)庫的訪問關(guān)系 以下是： 聲明對 話框變量 定義對話框函數(shù) f S t at u S：Zh u a n g P e i S h ej id1 gC r e at e ( if(O) 話框創(chuàng)建失敗)； 維普資訊 | 幫酌L j栽撬啦 j栽非工豈性揎畦 j栽非靜鋒棒舟 梗壓力章 蠛宴咯物 蔗避匣 凸凹箍舛壓力 凸鞠模蕭精璦 酗 導(dǎo)主 導(dǎo)毫 韜蟑器怖霸 一 圈拄豫筻壓揭雄整 壓蛾 譙輛 強(qiáng)凸挺 翻凹摸 正銷 鞋簍辯商接科裝萱 醢定悖抖鍺 饈劉切刀 磐螺紋雉辯 卸劉姆訂 悔撬凸棱 涮誼拉鈕 詹捌導(dǎo)睦 楗座垃計 圖4系統(tǒng)界面 3沖裁模中運(yùn)行須進(jìn)行 注冊。注冊文件的作用是向系統(tǒng)傳遞應(yīng)用程序 的信息，下面本系統(tǒng)的注冊文件為例說明注冊文件 的結(jié)構(gòu)： 裁模：AM：AM0L=5裝配體生成 如圖4為本系統(tǒng)的運(yùn)行界面，如圖5為本系統(tǒng) 最后生成三維裝配體。 4結(jié)束語 總之，通過建立該沖裁模的運(yùn)作效率，簡化了的操作難度、優(yōu) 化了的操作界面，達(dá)到了預(yù)期的研究目的，系 統(tǒng)在實例應(yīng)用中，獲得良好的效果。 參考文獻(xiàn)： 1】肖景容，等沖壓工藝學(xué)京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002 2】張海藩軟件工程M】北京：人民郵電出版社，2005 3】莊進(jìn)發(fā)基于開發(fā)D】湖南長沙：中南林業(yè)科技大學(xué)研究生部，2006 05：2224 順仙，等次開發(fā)的參數(shù)化零件設(shè)計 煤礦機(jī)械，2004，(9)：5860 -qt,t- 【上接第46頁】 4】柯科峰，邵世煌，張玨基于與實現(xiàn)凍華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2004，30(3)：7175 【5】蔣哲遠(yuǎn)，基于1計 算機(jī)工程與應(yīng)用，2004，40(2)：222225 【6張大勇，徐曉飛，等基于1 計算機(jī)集成制造系統(tǒng)一002，8(7)：515【7孝江基于的研究算機(jī)工程，2003，29(7)：2930，8】宋來剛，張士杰基于 計算機(jī)應(yīng)用研究，2004，2l(1)：【9】關(guān)健，葛燧