组合机床CAD系统
机械毕业设计英文外文翻译608组合机床CAD系统开发与研究
外文资料The aggregate machine-tool CAD system development and research Abstract aggregate machine-tool CAD is in Window 95/98, Wndows under the NT4.0 environment, designs personnel's special-purpose CAD system with VC5.0 and the AutoCAD R14 ADS/ARX technology development face the aggregate machine-tool.This software technological advance, performance reliable, function strong, convenient practical, has provided the modernized design tool for our country aggregate machine-tool profession.Key word: Aggregate machine-tool CAD jig CAD multi-axle-box CAD1 uses the aggregate machine-tool CAD technology imperative The aggregate machine-tool is with according to serialized, the standardized design general part and the special purpose machine which composes according to the work piece shape and the processing technological requirement design special-purpose part, belongs to the disposable design, the disposable manufacture piecework product.Therefore, the design quantity is big, the design work is complex.In thecurrent competition intense market economy, the user to the engine bed technical sophistication, the quality reliability as well as the goods supply cycle all requests very high, but guaranteed these many factors the key is the design. In the past that backward manual design method has not been able to satisfy the product design the request, uses the CAD technology, throws off the chart board, has become the current technological revolution the tidal current, imperative.2 aggregate machine-tool CAD the application present situation Overseas aggregate machine-tool CAD technology research starts the comparison early.At the beginning of the 70's, some industry developed country first starts in the multi-axle-box CAD aspect to study. Has entered since in particular for the 90's, along with the computer technology development, the interactive cartography and the database management system and so on the development and the application, causes the aggregate machine-tool CAD technology day by day practical also the use scope expands unceasingly, the developed country has used the CAD technology generally in the aggregate machine-tool design.At present, to CAD/CAM integrative system development. In recent years, according to us to American several main engine bed factories (BURGMAST, KINGSBURY, companies and so onINGERSOLL LAMB, CINCINNATI, MILACRON, CROSS) the understanding, its CAD technology obtained the universal application. In which most noticeable is INGERSOLL Corporation has 50 interactive CAD workstation composition software and hardware environment, caused it to realize nearly 100% CAD.On the domestic machine tool design portfolio using CAD understanding earlier. The beginning of the 1970s, Dalian Machine Tool Institute portfolio started on the research in this area of work. 1978 state as a combination of mechanical CAD machine industrial projects, and instructed the Shanghai Jiaotong University. Dalian Machine Tool Institute portfolio, a ministry official in charge of the Institute of Automation, Dalian Polytechnic University, Qinghua University, Beijing University of Technology, Shanghai Institute of mechanical and electrical products and other units to participate in the drilling machine CAD combination of research, This raised our portfolio Machine CAD technology in the district. After 10 years of efforts and achieved initial results.However, the combination of machine CAD system is 12-27 in VAX II and Micro VAX II on the development, hardware investment, which is difficult to use. By the time the hardware and software environment for the restrictions, narrow scope of applicationsoftware, users inconvenient.3 Development portfolio dedicated machine CAD system software CAD technology is the contemporary electronic information technology an important component of , CAD technology to be commercialized as the most important high-tech industries. The supporting software and hardware, on the basis of different industries, different professions secondary development software, developed for the industry, The dedicated professional commercial software can not only make good economic returns, but will make significant social benefits. "Ninth Five-Year Plan" period state auto industry as a pillar industry of the national economy, for the industry to provide a combination of technologies and equipment to machine tool industry to develop rapidly. Along with the development of the auto industry, machine designed to enhance portfolio quality, shorten the design cycle has become an extremely urgent task. Combined Machine CAD technology and can shorten the design cycle and improve design quality, enterprises in the sector improve its competitive edge, enterprises will bring about significant economic benefits.Dalian is China's important industrial base, as a combination of Machine Tool Industry Technology and Development Center inDalian Machine Tool Institute portfolio, industry should play the leading role for the realization of design automation, enhance technological innovation and product competitiveness. promoting our portfolio machine design standards, as soon as possible combination of machine tool industry to provide factory-functional, flexible operation, with a friendly interface, high technological content portfolio Machine CAD software.4 software with the technical basis for the development of microelectronicsTechnology, computer performance has been greatly improved. P II has now dominated the market, P III began listing its CPU performance has been close to the years before the target workstation. Foreign CAD software to the PC Window95/98, Windows NT transplant, such as Pro / Engineer, I-Sui, such as CADDS5. Computer Graphics Accelerator in improving performance, the entity can basically the movement and rotation. PC CAD is a development direction, the corresponding hardware to lower than many workstations. After years of efforts, we use Windows SDK software development technology, Windows environment more dynamic process of technical data exchange (DDE). Database technique (ODBC), Graphics software technology and thedevelopment of secondary targets OLE technology (OLE), Development of a generic combination of mechanical CAD and CAD machine integrated CAD system. 5 Combination Machine CAD system softwarePortfolio Machine CAD system software using C + + language, in the Windows environment for the development of the combination of machine design parameters of the graphic information management system. Database systems with C + + language independent preparation of the financial database software and operating system parameters graphic systems into one. formed powerful parametric graphic information management system. Modular Machine CAD system including removable fixture CAD system, Modular Machine Automatic Line program 3D CAD graphics system, the total portfolio Machine CAD system, Portfolio Map Machine CAD systems and machine tool's multi-axle box CAD system.5.1 Combination fixture mechanical CAD system using parametric CAD graphics information management technology and interactive design methods, developed portfolio fixture CAD system, its widespread applicability, practical and promote the use of broad prospects. Combination fixture CAD system, in accordance with its main functions can be divided into four modules :Location Support System CAD system, Clamping CAD system, CAD-oriented systems and devices typical fixture clamping force of the computer-aided analysis and calculation.5.1.1 Location Support System CAD systems for supporting the system by positioning support, Auxiliary support and spacing element composition. Location Support refers to the processing maintain a certain position workpiece components; Auxiliary support is only for the processing of the rigidity and stability of an activity-supporting components. Building support plate, supporting block, ancillary support, fixed-pin, telescopic pin parametric graphics library and database performance through inquiries Location Support System database, Positioning support amending parameters graphic parameters, the use of interactive design method, positioning support CAD system.5.1.2 clamping CAD system clamping usually by clamping force, Transmission among agencies and clamping element is composed of three parts. Part of clamping force for the purpose of generating power source, and will pass on the middle forces drive; Middle drive as a Force that is, to change the direction of force and size, which can produce self-locking, to ensure that the processing power source or disappeared, the role of the workpiece in the cutting force despite reliable clamping;Clamping elements to bear by the middle of the drive transmission clamping force, and direct contact with the workpiece clamping action and implementation. Clamping established tank, clamping components, direct clamping bodies, self-locking clamping mechanism parameters of the graphics and performance database, Clamping inquiries by the Performance database changes clamping mechanism parameters graphic parameters, the use of interactive design, Clamping achieve CAD.5.1.3 device-oriented CAD system installation guide role is to ensure that the tool and workpiece and the tool of inter - The exact location, raising tool system supports rigid. Correct selection, design-oriented devices, assurance of the accuracy and processing of reliable machine plays an important role in the work. Establish a fixed-oriented packages, "roll-forward" - oriented devices, , "roll-forward" device parameters oriented graphics library and database performance through inquiry-oriented device performance database, revised guidance device parameters graphic parameters, the use of interactive design method, CAD-oriented devices.5.1.4 typical fixture clamping force computer-aided analysis and calculation of the machine to ensure normal reliableworking conditions, the clamping force the smaller the better. If blindly increasing the clamping force, which will result in the following consequences : increased fixture drive size; To improve clamping force and linked to the fixture so rigid fixture is too big; increase the clamping of the workpiece in the deformation and effects processing accuracy. Therefore, the right to determine clamping force is important. Typical fixture clamping force computer-aided analysis and calculation : the clamping screw clamping force analysis and calculation Wedge Clamp the clamping force analysis and calculation, the eccentric clamping clamping force analysis and calculation Clamping other agencies clamping force analysis and calculation.Combination fixture interactive CAD system design methods, the use of flexible, widespread applicability, meet all the technical requirements. Fixture system through the establishment of various components of the graphics library, parts of the parameters of graphics library, Parameter graphics information management system, interactive mapping portfolio fixture.5.2 Combination Machine automatic alignment options CAD 3D graphics system, the total portfolio Machine CAD system,Portfolio Map Machine CAD System 5.2.1 portfolio automatic alignment machine 3D graphics CAD System The CAD system can automatically determine portfolio machine line, drawing portfolio machine automatically 3D graphics, Universal Machine portfolio management structure and performance parts database. This three part by the three independent process to achieve, Using Windows environment more dynamic process of technical data exchange (DDE). achieving three independent process dynamic data exchange, completed the following types of machine configuration combinations Machine Design : more horizontal axle box processing, multi-axle box vertical machining, multi-axle box tilt-processing, the first Horizontal Boring processing, Boring first vertical machining, boring head tilted machining, drilling the first horizontal machining, drilling the first vertical machining, Drilling of the first tilt-processing, tapping the first horizontal machining, the first vertical machining tapping, tapping the first tilt-processing, Milling of the first horizontal machining, milling head vertical machining, milling machining head tilt.5.2.2 total portfolio Machine CAD system map total portfolio machine with automatic computer-aided design and human-computer design interactive design methods. Automaticdesign of the structure from the program to map out the final completion of a one-time, interactive design is user participation, choice of interactive components, models and determine a method of positioning. Combination machine is used by the serialization, standardized generic components and by the shape of the workpiece and the processing requirements of the dedicated parts of dedicated machine, thus Machine features that determine its computer-aided design methods. Its versatility to be completed by the computer, and a dedicated help from computer users to achieve, that is, to avoid the automatic design of the applicability of poor, narrow face design limitations. Total portfolio machine parameters graphic information management system in Windows development environment of a human-machine interactive located Total system, which integrates the Windows SDK technology, Database technology and graphics software secondary development of the ADS technology, engineering design provides a very convenient, Efficient design of the machine tool map. The system is suitable for drilling, expansion joints, and tasty, boring, milling, etc. Tapping Machine processing, machine configuration form of single-position reclining, Li, tilt and composite portfolio machine, mobile work desktop machine combinations,combinations Rotary desktop machine.5.2.3 Combination Machine CAD system portfolio Map Machine Tool schematic design and adjustment team Machine for the important work of one of the drawings, is to identify combinations machine linked size, composition Machine Drawing the basis for the total. To accomplish drilling and reaming, boring, Reaming, Tapping and milling processes. Portfolio machining complex matrix. According to the development of the last 10 years combined experience in the CAD machine, the automated design, only a few input parameters will be completed portfolio Machining Map software, but the application of the matrix of small, have limitations. Combination Machine Map parameters graphic information management system software, interactive design, the use of flexible, widespread applicability, meet all the technical requirements. Combination Machine Map parameters graphic information management system from the main spindle and then leverage, the guidance sets, Tool database operating systems, the operating system parameters graphics, Interactive mapping system to determine composition and cutting machine usage module four components. Axlebox over5.3 CAD system more Axlebox CAD systemCAD system more Axlebox CAD system is a specialized applicationsoftware can be used for drilling and expansion. hinges, milling, drilling and thread offensive attack composite portfolio Machine Tool box design. System for the raw data from the combination of machine design, a plan that is three cards (workpiece map, processing matrix, Machine size map and the associated productivity calculation card), such as spindle coordinates, speed, and on this basis, interactive system to automatically or engaging in various types of work.5.3.1 Multi-axle box drive system design combinationMulti-axle box drive system design combination of multi-axle box machine drive system is a multi-axis, multi-gear, Multi-time complex transmission system. We have adopted a two-axis, three-axis drive, the basic methodology Transmission is the formation of the two basic methods of connecting continuously portfolio called. The complete transmission module coordinates, various geometric interference checking, transmission components strength check. To achieve optimum transmission purposes (minimum number of drive shaft, gear minimal number), using the following design, as illustrated in figure 1, as shown in Figure 2.Figure 1 2 shaft gear design Figure 2 triaxial GearDesign Optimization Optimization0 -- gear shaft has 0 -- have gearshaft1 -- the new design Gear 1 -- Design newgear6 Portfolio Machine CAD software operating environmentSoftware operating environment for the hardware : CPU 486 more,Memory 16 M over all software required disk space 350 M above.Software running the software environment : Windows 95/98,Windows NT 4.0, AutoCAD R14.0 7 Portfolio Machine CAD softwarehas been approved by experts and has a market push 1998The combination of machine CAD software approved by experts.The software technology advanced, reliable performance, strongfunction, convenient and practical. China machine toolindustry portfolio provides a modern design tools, thetechnology level of a leading position at home. The software has been designed in modular machine tool manufacturing plant and the professional engaged in internal-combustion engines, Engine production of large and medium-sized enterprises in the design and manufacture of modular machine tool sector wider application. Constant portfolio such as Jiangsu Machine Co., the second machine factory in Baoding, Diesel Co., Shandong Huayuan Levin move Engine Company Limited. Enterprises in the transformation of traditional industries, through the use of CAD technology, the electronic play of the power of information technology, improve the design level, and enhance the company's ability to create and product competitiveness, achieved good economic and social benefits.中文译文组合机床CAD系统开发与研究1 采用组合机床CAD技术势在必行组合机床是用按系列化、标准化设计的通用部件和按工件的形状及加工工艺要求设计的专用部件组成的专用机床，属于一次性设计、一次性制造的单件生产产品。
《CAD系统的组成》课件
其他新型绘图机，如静电绘图机、喷墨绘图机、缩微胶片绘图机等
平面电机型
自动绘图机
2.2 CAD系统的硬件
滚筒式 x,y向驱动部分：图中1和5两台步进电机分别使滚筒旋转(产生x向运动)和笔架移动(产生y向运动)，使笔在纸上画出各种图形。 Z向驱动部分。用电磁铁控制抬笔与落笔。 送纸部分。使纸与滚筒一起移动。 人工调整操作部分。调整绘图位置，使图形画在合适位置上。
2.1.3 CAD系统的配置形式
2.分布式台式计算机形式
工作站系统设计思想：一个工程师使用一台计算机；而且还能使用所有的计算机。前半句话意味着放弃了多用户分时系统的结构，后半句话意味着采用网络技术（集群）。 系统的单用户性质，保证了优良的时间响应，提高了用户的工作效率。 工作站本身具有强大的分布式计算功能，能够支持复杂的CAD作业，能支持多任务进程。
2.2 CAD系统的硬件
中央处理机(CPU) CPU包括控制器和运算器。在控制器和运算器中都有寄存器作为暂时的信息写入与取出的地方，存取速度均比从主存储器中存取要快。
2.2 CAD系统的硬件
02
主存储器（内存）
主存储器用来存放指令、数据及运算结果 主存储器一般包括： 随机读写存储器(RAM：Random Access Memory) 存放各种输入、输出数据及中间结果 与外存储器交换信息 RAM中信息既可读出，也可写入 只读存储器(ROM：Read Only Memory) 信息只能读出，不可写入，故信息是不变的，断电后不会丢失 一般用来存放固定程序，如管理、监控、汇编、诊断程序等
1
2
三维立体打印机，也称三维打印机（3D Printer，简称3DP）是快速成型（Rapid Prototyping,RP）的一种工艺，采用层层堆积的方式分层制作出三维模型，其运行过程类似于传统打印机，只不过传统打印机是把墨水打印到纸质上形成二维的平面图纸，而三维打印机是把液态光敏树脂材料、熔融的塑料丝、石膏粉等材料通过喷射粘结剂或挤出等方式实现层层堆积叠加形成三维实体。
组合机床液压系统CAD
组合机床液压系统CAD任务书1．设计的主要任务及目标分析组合机床液压系统的组成，建立液压元件的参数库和液压元件的图形符号库。
通过对cad的二次开发，实现对图形符号库的的调用，方便工作人员绘制组合机床的液压原理图。
2．设计的基本要求和内容（1）建立液压元件参数数据库（2）建立液压元件图形符号库（3）实现图形符号的调用（4）编写设计说明书3．主要参考文献[1]左建民主编.液压与气压传动（第4版）.北京.机械工业出版社.2007.[2]许福玲陈尧晓主编.液压气动技术.北京：机械工业出版社.2007.[3]王守成段俊勇主编.液压元件及选用[M].北京：化学工业出版社.2007年.[4]周恩涛主编.液压系统设计元器件选型手册.北京：机械工业出版社.2007.[5]许福玲主编《液压与气动》（第3版）[M].机械工业出版社.4．进度安排组合机床液压系统CAD摘要：液压系统是组合机床的重要组成部分，本课题主要针对液压系统原理图的绘制而设计。
利用access的建库功能，根据液压元件手册对组合机床液压系统中的元件建立参数库，方便工作人员根据参数查询所需元件型号。
利用autocad的设计中心建立液压元件图形符号库，通过cad中的autolisp语言利用编程建立液压系统的工作环境，实现工作人员根据需要调取所需液压元件，提高绘制液压原理图的效率。
关键词：组合机床，液压元件符号库，液压元件参数库，autolispCombination of hydraulic system CADAbstract：Hydraulic systems are an important part of the combination of the machine, the main topic for the hydraulic system schematic drawing and design. The advantage of building a database access functions, the establishment of a database on a combination of parameters hydraulic system components in accordance with manual hydraulic components to facilitate staff required element model based on a parameter query. Use autocad design center established graphic symbol library of hydraulic components, through the use of cad in autolisp programming language to build hydraulic system working environment of staff needed to achieve the transfer of hydraulic components needed to improve the efficiency of the hydraulic schematic drawing.Keywords: Combination machine，Hydraulic components symbol library，Hydraulic components parameter library，autolisp目录1 前言 (1)2 组合机床液压系统 (2)2.1 液压传动的工作原理和组成以及优缺点 (2)2.1.1工作原理 (2)2.1.2液压系统的基本组成 (2)2.1.3液压传动的优缺点 (3)2.2 液压系统原理图分析 (4)2.3液压技术发展趋势 (5)3 参数库 (7)3.1液压元件参数库的建立 (7)3.1.1以“泵和马达”为例建立数据库 (7)3.2建立表的查询 (9)4 图形符号库 (13)4.1 设计中心 (13)4.1.1启动AutoCAD2010【设计中心】 (13)4.1.2 利用【设计中心】打开图形文件 (14)4.1.3 利用【设计中心】查找内容 (15)4.1.4 向图形添加内容 (15)4.1.5 在图形之间复制图层 (17)4.2通过设计中心创建液压元件图形符号库 (18)4.2.1图块的属性 (19)4.2.2 创建“泵和马达”图形符号模块 (21)4.2.3创建液压元件图形符号库 (26)4.3 工具选项板 (29)4.3.1 【工具选项板】的显示控制 (29)4.3.2 创建液压气动元件图形符号工具选项板 (31)4.3.3 更改【工具选项板】窗口中的图标显示样式 (31)4.3.4 修改“泵和马达模块”选项卡 (32)4.3.5 其他液压元件模块选项卡的创建 (33)5 AUTOLISP对CAD的应用 (35)5.1 autolisp的功能 (35)5.2 autolisp在cad中的发展 (35)5.3 autolisp在cad中的使用 (36)结论 (38)参考文献 (39)致谢 (41)附录：autolisp程序 (42)1 前言组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定外形和加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。
290 102机体齿飞面孔双卧多轴组合机床及CAD设计
题目： 102 机体齿飞面孔双卧多轴组合机床及 CAD 设计摘要柴油机简介：102 机体齿飞面孔双卧多轴组合机床及 CAD设计 4102 系列柴油机是轻卡、轻客、农用车、船舶等理想的配套动 力。
机体是柴油机的基础零件，通过它把柴油机的零、组、部件联 接成一个整体，它是一个结构复杂，受力严重，技术要求很高的零 件。
机体的加工质量直接影响柴油机的装配质量，性能和使用寿命， 所以对机体的各面和孔加工的尺寸，形状和位置精度都有严格的要 求。
而齿飞面螺纹孔正是用于连接离合器壳和齿轮室盖等零部件， 本机床主要用来加工齿飞面螺纹底孔，后道工序进行攻丝，使至达 到图纸尺寸及位置精度等要求。
设计参数：一、被加工零件名称：柴油机机体；图号：YZ4102QA-02102； 材料：HT250；硬度：187～255HBS。
二、机床输送高度 1060mm，工件输送方向由右向左。
生产纲领：3 万/年。
三、齿面孔：2-Ф8.5 深 24；8-Ф6.7 深 20；飞面孔：5-Ф12.5 深 30；4-Ф6.7 深 20；所有孔表面粗糙度 12.5。
我在本次课题中承担的主要设计是：1 齿飞面双卧多轴组合机床总图 （0 号加长图纸）2 机体齿飞面工序图 （1 号图纸）3 齿飞面专机主轴箱飞面总图（0 号图纸）4 齿飞面专机飞面前盖补充加工图（1 号图纸）序言毕业设计的目的和意义：毕业设计和毕业论文是我们学生完成学业的重要环节。
我们通过毕业论文的 设计， 综合性地运用几年内所学知识去分析、 解决问题， 在做毕业设计的过程中， 所学知识得到梳理和运用，它既是一次对我们所学知识的检查，又是一次我们把 所学知识运用到实践中的锻炼。
不少学生在做完毕业设计后，感到自己的实践动 手、动笔能力得到锻炼，增强了即将跨入社会去竞争，去创造自信心的能力。
组合机床设计概述组合机床是用按系列化标准设计的通用部件和被加工零件的形状及工艺要 求设计的专用部件组成的专用机床。
基于知识的组合机床总体设计CAD系统的研究与开发
基于知识的组合机床总体设计CAD 系统的研究与开发*周临震1顾琪2倪红军3刘德仿1李丽英3（1盐城工学院优集学院，盐城224000）（2盐城纺织职业技术学院机电工程系，盐城224005）（3南通大学机械工程学院，南通226019）Research and development on a knowledge-based CAD system for overall design of modular machine toolZHOU Lin-zhen 1，GU Qi 2，NI Hong-jun 3，LIU De-fang 1，LI Li-ying 3（1UGS College ，Yancheng Institute of Technology ，Yancheng 224000，China ）（2Yancheng College of Textile Technology ，Yancheng 224005，China ）（3School of Mechanics Engineering ，Nantong University ，Nantong 226019，China ）文章编号：1001-3997（2012）01-0260-03【摘要】根据组合机床产品设计的特点，采用模块化设计思想，建立了组合机床总体设计CAD 系统体系架构，系统的设计过程以自顶向下为主、自底向上为辅；研究了知识工程关键技术在系统中的应用，将组合机床总体设计的领域与经验知识和知识工程相结合，加强对设计知识的继承和重用，实现组合机床总体的快速设计，为组合机床设计提供了可靠的技术保障；最后介绍了系统开发平台和开发工具，并通过实例验证了系统可以显著提高组合机床产品设计效率和质量。
关键词：组合机床；总体设计；知识工程【Abstract 】Based on the characteristics of modular machine tool design ，a CAD system architecture for modular machine tool has been established by modular design technology,which design process is dom －inated by top-down ，and supplemented by bottom-up ；The key technologies of KBE being applied in the system has been studied ，in addtion the research of the modular machine tool design combining with the ex －perience and knowledge engineering may strengthen the inheritance and reuse of design knowledge ，fulfill the rapid design and provide a reliable technical support for the modular machine tool design.Finally ，the platform and the tools of secondary development has been introduced ，at the same time ，the design efficien －cy and quality has been proved to be improved significantly by the given instance.Key words ：Modular machine tool ；Overall design ；KBE中图分类号：TH16文献标识码：A＊来稿日期：2011-03-24＊基金项目：江苏省高校重点建设学科—机械制造及其自动化开放项目资助（ZJ2009024）1引言组合机床是根据工件实际加工需要，以大量的通用部件为基础，配以少量的专用部件组成的高效专用机床。
组合件数控车工艺与编程设计(含CAD图纸)
摘要在本设计说明书中,我通过对零件的图形分析,零件的结构工艺性，技术要求进行仔细分析了，所设计的零件结构应便于成型，并且成本低，效率高，它的涉及面广，因此这一环节是技术的关键，以便在拟定工艺规程时采用适当的措施。
材料分析,选好了加工毛坯,了解常用的毛坯种类：锻件.型材.焊接件.冷压件等，还有毛坯是根据零件要求的形状，工艺尺寸等方面而制成的进一步加工使用的生产对象。
在制订零件的工艺规程时，正确的选择工件的基准有着很重要的意义，应划分阶段一般分粗加工.半精加工和精加工三个阶段。
选择的机床型号是CA6140普通车床，CJ6032A教学型数控车床。
另外还对加工的工序.工艺进行分析,从而手工将加工零件的全部工艺过程、工艺参数、位移数据等以规定的代码、程序格式写出,编制出了适合所选车床的程序。
关键词:零件的分析，毛坯，工艺，工序尺寸，加工路线，编程目录第一章零件的分析 (2)1.1 零件的结构工艺性分析 (2)1.1.1 零件的形状分析 (2)1.1.2 零件的形位公差分析 (2)1.1.3零件的加工表面分析 (2)1.2 零件的材料分析 (3)第二章毛坯的设计 (4)2.1 确定零件的生产类型和生产纲领 (4)2.2.1 毛坯的种类 (4)2.2.2 毛坯种类的选择 (4)2.2.3毛坯的形状与尺寸的选择 (4)第三章零件工艺规程的设计 (6)3.1 定位基准的的选择 (6)3.1.1 精基准的选择 (6)3.1.2 粗基准的选择 (6)3.2 零件表面加工方法的选择 (7)3.3 加工顺序的安排 (7)3.3.1 加工阶段的划分 (7)3.3.2 工序的合理组合 (7)3.3.3 加工顺序的安排 (8)3.4 工艺的制定 (9)3.4.1 工序基准的制定 (9)3.4.2 确定工序尺寸的方法 (9)3.4.3 加工余量的确定 (10)3.4.4 机床的选择 (11)3.4.5 工艺装备的选择 (11)3.4.6 切削用量的选择 (1)第四章数控加工程序的编制 (16)4.1 数控加工的特点 (16)4.2 数控编程方法及特点 (16)4.2.1 数控编程的分类 (16)4.2.2 编程零点及坐标系的选择 (16)4.2.3 对刀点的选择 (16)4.2.4 加工路线的确定 (17)4.3 数控加工程序的内容 (17)4.3.1车床程序 (17)结束语 (23)参考文献 (24)前言毕业设计是培养我们实际工作能力的最后一个重要实践性学习环节，它不但是对我们三年来的学习与实践是一个很好的总结和考验，也是为以后从事专业技术工作做个强而有力的铺垫。
组合机床模块化设计CAD系统
组合机床模块化设计CAD系统
李春梅;崔凤奎
【期刊名称】《河南科技大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2004(025)005
【摘要】根据组合机床设计特点,将模块化设计技术应用于组合机床CAD系统.以分级模块化为主导思想,在功能分析的基础上划分组合机床的各级模块并按照面向装配设计的原则设计了模块接口.以三维设计软件 UG为开发平台,针对组合机床的每一级模块建立相应的全参数化三维模型库,开发出支持模块化设计的组合机床CAD系统.
【总页数】4页(P9-12)
【作者】李春梅;崔凤奎
【作者单位】河南科技大学,机电工程学院,河南,洛阳,471003;河南科技大学,机电工程学院,河南,洛阳,471003
【正文语种】中文
【中图分类】TG65;TP391.72
【相关文献】
1.组合机床模块化设计CAD系统 [J], 李春梅;崔凤奎
2.基于知识的组合机床总体设计CAD系统的研究与开发 [J], 周临震;顾琪;倪红军;刘德仿;李丽英
3.虚拟轴机床模块化设计CAD系统 [J], 吕家平;王拴虎;龚光容
4.Pro/E环境下组合机床总体设计CAD系统开发 [J], 何培英;李月琴
5.Pro/E环境下的组合机床主轴箱CAD系统的研究 [J], 张秀平;王家忠;郑玉忠;李静;高月华
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第2讲CAD系统简介
– 现代网络技术能将许多微机及公共外设连在一起，做到网内 资源共享。
– 微机在速度及内外存方面的限制，使某些大型工程分析，复 杂三维造型等CAD作业在微机上运行还有一定的困难。
CAD系统的网络结构
• 作用：
– 信息交流 – 资源共享
• 旋转速度很高（5400、7200），具有很高的数据读写速度。 • 硬盘的容量很大。
– 软盘
• 软磁盘是由聚酯材料制成的薄圆片，其上涂覆一薄层磁性材料。 • 两种尺寸，旧尺寸是5英寸，新的3.5英寸。
光盘驱动器
• 存储介质是光盘。
–采用激光技术进行海量存储，单片双面光盘存储量 达2GB；
–光盘存取速度与硬盘相当； –一种是只读光盘，只读光盘驱动器称为CD-ROM； –另有一种是可以反复读写的光盘。
2.2.2 外存储设备
• 用来存放暂时不用或等待调用的程序、数据 等信息。当使用这些信息时，由操作系统根 据命令调入内存。
• 外存储器的特点是容量大，但存取速度慢。
• 常见种类：
–磁带机 –磁盘驱动器（软盘、硬盘） –光盘驱动器
磁带机
• 存储介质是磁带，只能顺序存取。 • 存取速度较慢，但成本低，存储容量大。 • 可作为很理想的系统备份设备。
–中央处理机（CPU：Central Processing Unit） –主存储器（也称内存）
中央处理机（CPU）
• CPU包括控制器和运算器。在控制器和运算器中都 有寄存器作为暂时的信息写入与取出的地方，存取 速度均比从主存储器中存取要快。
CPU 控制器
运算器
输入设备
主存储器
输出设备
面向CIM的组合机床CAD系统的研究开发
第2卷第4期扬州大学学报·自然科学版Vol.2No.4 1999年11月J OUR NAL OF YAN GZHOU UNIVER SITY·NATURAL SCIENCE ED ITION Nov.1999面向CIM的组合机床CAD系统的研究开发＊王隆太 宋爱平 李吉中 李雪锋 唐春阳(扬州大学工学院机械工程系,扬州,225009)摘 要 报道了一种新近研究开发的面向CIM新型组合机床CAD系统.该系统基于产品装配模型进行开发,采用了面向对象的软件开发技术,支持自上而下的设计过程,提供了与下游生产活动的产品数据接口,可以方便与下游生产活动的集成.关键词 组合机床;CAD;装配模型中图法分类号 TH166计算机集成制造(CI M)是现代制造企业的一个重要标志,它将设计、制造、管理等生产过程进行有效的集成,取得最大的企业整体效益.设计是整个生产过程的开端和信息源,计算机集成制造环境要求CAD系统不仅应能支持设计过程,反映设计者的设计意图,而且应能使设计者完成全局产品建模,生成能驱动下游各种生产活动(如工艺规划、数控编程、生产管理等)的产品数据.组合机床是适用于批量生产的专用机床,虽然小批量、多品种是当前商品市场发展的一种趋势,但它在汽车、拖拉机、内燃机等行业仍将持续使用。
近年来,人们在组合机床C AD方面做了不少的工作,相继推出了多个组合机床C AD系统.这些系统的问世,促进了组合机床的技术进步,实现了组合机床设计的部分自动化.然而,这些系统均未能很好地考虑与下游生产活动集成问题,它们既没有一个合适的利于信息集成的系统模型,又没有提供任何供下游生产活动利用的接口.如文献[1,2],就其功能仅能算是一个组合机床绘图软件,不能支持设计过程;文献[3]虽能较好地支持设计过程,并向用户提供导航工具,完成组合机床方案设计和结构设计,自动生成工程图纸,但它仍是基于传统设计模型,依赖于结构化程序设计方法所开发的,限制了系统功能的扩展和维护,限制了与下游系统的集成,难以适应当今组合机床日益多变和信息集成制造的要求.本文介绍一种由作者近期开发完成的面向CI M新型组合机床CAD系统,它是基于产品装配模型进行开发,采用了面向对象的软件开发技术,支持自上而下的设计过程,提供了与下游生产活动的产品数据接口,便于与下游生产活动的集成.1 基于装配模型设计对象的定义和描述产品装配模型是一套描述整个产品信息的数据结构,它能表示产品中所有零部件相互间的装配关系、相对空间位置以及有关后续生产等方面的信息.基于装配模型的CAD系统是实现产品生产过程集成的关键,它不仅能够支持产品设计过程,还应能支持产品的制造、装配等后续的生产环节.本系统就是基于上述装配模型进行定义和开发的.对于所设计的组合机床定义不仅包含了结构信息,还包含了功能信息、加工工艺信息以及管理等方面的信息.这种模型的建立是一个动态的、可变的过程,它是随设计过程的展开而逐步形成的.因而,对于装配模型的定义,由传统静态的结构化工具很＊江苏省“九五”科技攻关资助项目收稿日期:19990316组合机床类{ 管理属性:机床名称、代号、设计者、设计说明、日期等; 工件属性:工件名称、材料、材料特性、定位基准,CSG 文件指针; 功能属性:加工工艺面类{ 标识、方位、工艺类型; 加工孔类{ 标识、坐标、孔类型、形状参数等}; 加工面边界轮廓(对于铣削); }装夹及其他辅助功能; 工艺属性:切削用量类;刀具类;支承导向类; 结构属性:加工单元类 标识、方位; 部件类; 装配关系和位置约束};工作台(或中间底座)类;夹具类;辅助装置类;装配关系和位置约束; }图1 装配模型的组合机床类定义难满足其要求,必须寻找新的技术和手段加以描述.面向对象的技术是用计算机分析和解决问题的新的方法,这种方法更符合人们认识客观事物的过程,它为产品装配模型的描述和定义提供了一个新的思路.为此,本系统采用面向对象的技术将组合机床定义为一个类,而所设计的每一台具体机床则是该类的一个对象.在组合机床类中包含有不同的属性(见图1).每种属性均由不同的属性参数和各种子类所组成,子类又包含自身的属性参数和子类,从而构成了一种多层次的模型结构.如图1所示的结构属性,它应能反映出整个组合机床的配置、布局和装配约束关系.对于机床整体而言,包含有各加工单元、工作台(或中间底座)、夹具、液压电气系统和其他辅助装置,以及它们之间的装配关系和约束关系;而对于每一加工单元,则又有各种不同的通用和专用部件组成,这些部件有自身的装配和约束关系;每个部件又是由多种零件组成,从而构成了一个具有层次结构的装配树.由此可见,这种模型结构不仅能较好地支持产品的概念设计和详细设计,又为下游生产活动提供了各种所需的产品信息.2 自上而下的设计方法现有的CAD 系统多是先从事产品的零件设计以形成各零件参数化特征模型,然后将零件进行装配,建立零件间的装配关系,最终确定产品的详细结构参数和工程要求.这种设计过程实质上是一种基于零件详细设计的自下而上产品设计模式,它不能支持产品的概念设计过程.本系统由于采用了基于功能特征的产品装配模型,可方便地对产品进行与结构无关的功能定义和功能分析,通过功能特征与产品结构之间的映射实现由概念设计到详细设计这样自上而下的设计过程.首先系统根据用户输入的被加工零件的加工工艺要求,建立被设计机床的功能模型,这个功能模型是以一个个加工工艺面为单元组成的(见图1),每个功能单元包括标识、方位、工艺类型、所包含的加工孔数、孔形状和位置参数等内容.根据所建立的功能模型,通过功能结构映射关系进行组合机床的结构设计,功能模型中每个加工工艺面可以映射为一个个机床加工单元,工艺面上的每一个孔映射为一根加工主轴,以此可建立组合机床结构的概念模型.然后,在概念模型基础上根据切削用量、切削功率和主轴的分布确定每个加工单元及每根加工主轴的规格参数、动力参数以及相互位置关系,最终建立完成组合机床的详细参数模型.上述设计过程与常规人工设计过程一致,其设计要求和设计信息自上向下地传递,比较符合由抽象到具体,由局部到整体的人的思维活动规律.3 基于GT 的特征图形库任何应用CAD 系统均需有图形库的支持,本系统所拥有的图形库包括通用部件图形库、标准刀具库、专用刀具特征库、以及基本图素库等.通用部件包括动力箱、滑台、侧底座、立柱、主轴箱、钻削65第4期王隆太等:面向CIM 的组合机床CAD 系统的研究开发头、铣削头等常用部件;标准刀具有标准钻头、丝锥、扩孔钻、铰刀等各种类型刀具;基本图素包括矩形、梯形等常见的图素.组合机床除了标准刀具外,还使用大量的复合刀具,如复合钻、复合铰、复合钻铰等专用刀具.为了满足复合刀具设计的要求,本系统图形库还包含一个专用刀具特征库,利用该特征库可方便地设计各种所需的复合刀具.在机械制造业中,有3/4以上的零部件都具有不同程度的相似性.因而,在C AD 系统中完全不需要每个零件都从点、线、面开始一笔一划建立图形库.可以根据成组技术原理,将所需建库的零部件进行适当的编码,分类出若干个相似的零件族,然后将这些零件族建立图形库,以大大减少建库工作量,减少存储空间.尤其对于组合机床,其标准化、通用化、系列化程度高,更适合于成组技术的应用.本系统对通用部件、标准刀具以及专用刀具特征库均进行了分类编码,建立相应的参数化图形库,既节省了建库工作量,又便于系统查询调用.4 系统的结构组成本系统主要由功能输入模块、方案设计模块、机床布局设计模块、详细设计模块以及结果输出等主要模块组成(见图2).此外,系统还包含有专用刀具设计和专用件设计两个独立模块,用于系统图形库的扩充.整个系统是在Windows 环境用VC 语言开发,借助于AutoCAD 图形支撑软件和Foxpro 数据库管理软件完成.图2 系统的结构组成1)功能输入模块.本系统为组合机床设计的专用C AD 系统,因而以被加工零件的加工工艺信息作为被设计机床的功能需求.该信息是以加工工艺面为单元,输入后直接用以建立设计对象的功能模型.2)方案设计模块.将所建立的功能模型进行分解和分配,确定所需设计机床台数以及每台机床所承担的加工任务,以确定组合机床生产线初步配置方案.3)机床布局设计模块.根据方案设计模块所确定的每台机床功能与任务,通过功构映射确定机床的加工单元数,以及每个加工单元的立卧形式和通用部件的选配;确定各部件间的装配关系、空间坐标;确定装配体相互间的位置约束和可配套性约束关系,由此建立各台机床的结构概念模型.4)详细设计模块.对各机床结构概念模块进行详细设计,通过切削用量、切削力矩等条件确定结构参数,根据运动循环确定各加工单元及各通用部件间的位置参数,最终形成机床参数模型.5)输出模块.该模块根据用户需要生成三图一卡、产品报价清单、BOM 表、以及专用部件设计的数据接口.6)专用件及专用刀具设计模块.这两个模块独立于系统,是在AutoCAD 环境下建立的,用于扩66扬州大学学报·自然科学版第2卷充系统图形库.通过该模块可以设计所需专用刀具和专用件,并将其加入系统图形库供系统设计时调用.5 结束语本系统是作者在先前同类软件基础上[3,4],征求了多个用户的意见开发的.具有功能强,扩展性好,使用方便等特点.当然,该系统仍将有待于在使用过程中继续改进和提高.6 参考文献1 李 桔.组合机床三维实体方案总图CAD 的研制.组合机床与自动化加工技术,1997,(2):32362 梁涛文.组合机床加工示意图CAD 的研制.组合机床与自动化加工技术,1997,(2):37403 王隆太,张剑峰,钱福权.组合机床总体设计CAD 系统的研制.中国机械工程,1994,(5):1841864 王隆太,李吉中,张 军.铣削组合机床C AD 系统结构和功能特征.组合机床与自动化加工技术,1997,(9):31-34DEVELOPMENT OF A CIM -ORIENTED CAD S YSTEM FORM ODULAR MACHINE TOOL DES IG NWang Longtai Song Aiping Li Jizhong Li Xuefeng Tang Chunyang(Dept of M ech Engin ,Engin Coll ,Yangzhou Uni v ,Y angzhou ,225009)A bstract A CAD system for modular machine tool design is presented in this paper .It is developed based on product assembly modal ,and the object -oriented methodology is used in this process .This system supports top -down design proc ess ,provides the product data access to later manufacture processes ,and can easily inte -grate to them .Keywords modular machine tool ;CAD ;assembly modal(本文责任编辑 晓 文)67第4期王隆太等:面向CIM 的组合机床CAD 系统的研究开发。
第02章 CAD系统的组成
（1）UNIX工作站 UNIX工作站采用RISC处理器，且可以配置多个处理器，因而具有 极高的浮点运算速度。另外，UNIX工作站有着64位的计算能力。由于64 位UNIX工作站可以突破4GB的32位寻址极限，因此，为复杂的工程应用 提供了大的虚拟内存空间，而它的实际物理内存已经超过4GB，可以达 到8～16GB，能满足几乎所有的高性能计算要求，可以满足企业级的应 用需要。 UNIX操作系统源于已公开源代码的标准操作系统，发展历史长， 系统稳定性好，错误修正快，且在许多年前就已经包含了较为完善的网 络功能。大部分TCP/IP网络服务程序最早都是在UNIX上开发出来的。
2. 自动型CAD系统 对于自动型CAD系统，用户根据产品或工程的性能、规格、要求 输入基本参数后，不需要人工干预，系统即可按照既定的程序自动完成 设计工作，并输出产品或工程设计的全部图纸与技术文件。 这类系统可用于设计理论成熟、计算公式确定、设计步骤和判别 标准清楚、设计资料完备的产品或工程设计情况。
补充知识点：巨型机
2010年：美国橡树岭国家实验室的“美洲虎”(Jaguar)排名首 位,计算速度为每秒钟1.76千万亿次(PFlops)浮点运算,而中国 深圳国家超级计算机中心的“星云”排名第二,计算速度为 每秒钟1.27千万亿次(PFlops)浮点运算。 我国首台千万亿次超级计算机“天河一号”（排名第七）， 预计2010年下半年安装由我国自行设计制造的“飞腾”计算 机中央处理器（CPU）芯片。 “天河一号”研制之初，除 使用了进口CPU之外，其他核心器件、互联芯片、操作系统， 均为我国自主研制。如今“超高性能CPU”这道难题也迎刃 而解。即将安装的国产“飞腾”芯片，由国防科技大学专 门为“天河”系列计算机量身定制，已达到了世界主流服 务器CPU的水平。 安装“飞腾”芯片后，“天河一号”的 峰值运算速度将在目前每秒1206万亿次的基础上有所提升， 其实际运算速度也将提高到每秒千万亿次。
组合机床设计(机械cad图纸)大学毕设论文
摘要目前，组合机床主要是用于平面加工和孔加工两类。
现随着自动化的发展，其工艺范围正在扩大可以完成如：车外圆、行星铣削、焊接、热处理等等切削与非切削工作。
它在汽车、电机、仪器仪表等轻工业行业中获得了广泛的应用，它在机床、机车、工程机械等制造业中也已推广应用。
即这篇毕业设计论文主要阐述的是一套系统的关于钻孔卧式双面组合机床的设计方法。
它是组合机床中的一种。
内容分为三章，第一章主要介绍了组合机床的现状和前景及它的特点。
第二章介绍了组合机床的总体设计，包括对加工零件的工艺分析、通用部件的选择和机床的布置等等。
第三章是多轴箱设计的全过程。
本书均采用国家法定计算单位，国家标准、颁布标准。
设计时由###老师全权指导并全参考相关专业书籍，但由于设计者的水平和经验有限，书中难免有错误和不足之处，敬请读者批评指正。
关键词：组合机床，钻孔卧式双面组合机床，多轴箱ABSTRACTPresently, combination machine tools are mainly used for plane processing and hole processing. With the development of the mechanical automation, its technological scopes are expanding. At present, they can accomplish those cutting and non-cutting work of cylindrical vehicles, planetary milling, welding and heat treatment. Combination machine tools are widely used in those light industries such as automobiles, electrical machinery and instruments and also applied in manufacturing industries of machine tools, locomotives, and engineering machinery. That is to say, the application scope of combination machine tools will be expanded wildly and it will be used in all kinds of industries.This paper is mainly explained of a systematic method of designing the horizontal drilling double combination machine tool, which is one of the disposing forms of combination machine tools. This paper covers three chapters. The first chapter introduces the present situation, future and characteristics of combination machine tools; and the second chapter is focusing in the total design of combination machine tools, including the technological analysis of processing components, how to choose common components and the arrangement of machine tools; the last chapter is the whole process of the design of multi-axle box.This design is totally under the guiding of supervisor ### and I have consulted many relevant books. But because the limitation of my capability and experience, this paper inevitably has some mistakes and shortcomings. Comments and critics of readers are all pleased.Keywords: combination machine tools，horizontal drilling double combination machine tool, multi-axle box目 录中文摘要 (Ⅰ)英文摘要 (Ⅱ)第1章 绪论 (1)§1.1组合机床概述 (1)§1.2组合机床设计步骤 ................................................................................... 3 第二章 组合机床总体设计........................................................................... 4 §2-1工艺方案的拟定....................................................................................... 4 §2-2 组合机床切削用量的选择 .......................................................................... 6 §2－3 组合机床总体设计“三图一卡” ............................................................... 8 2.3.1被加工零件工序图 .............................................................................. 8 2.3.2加工示意图 ....................................................................................... 9 2.3.3机床联系尺寸总图......................................................................................... 14 2.3.4组合机床生产率计算卡 ................................................................................... 17 第三章 组合机床多轴箱设计 ................................................................................... 19 §3－1绘制多轴箱设计原始依据图 ................................................................................ 19 §3－2主轴、齿轮的确定及动力计算 ............................................................................ 20 §3－3多轴箱的传动设计 .............................................................................................. 21 §3－4多轴箱坐标计算、绘制坐标检查图 ............................................................ 25 §3－5绘制多轴箱总图及零件图 ........................................................................ 28 第四章 结论 ................................................................................................ 31 参考文献 (32)致谢 (33)第一章绪论§1.1组合机床概述组合机床是用系列化、标准化的通用部件为基础，配以少量专用部件组成的,能加工一种(或几种)零件的一道(或几道)工序的高效率专用机床。
组合机床液压系统CAD
组合机床液压系统CAD任务书1．设计的主要任务及目标分析组合机床液压系统的组成，建立液压元件的参数库和液压元件的图形符号库。
通过对cad的二次开发，实现对图形符号库的的调用，方便工作人员绘制组合机床的液压原理图。
2．设计的基本要求和内容（1）建立液压元件参数数据库（2）建立液压元件图形符号库（3）实现图形符号的调用（4）编写设计说明书3．主要参考文献[1]左建民主编.液压与气压传动（第4版）.北京.机械工业出版社.2007.[2]许福玲陈尧晓主编.液压气动技术.北京：机械工业出版社.2007.[3]王守成段俊勇主编.液压元件及选用[M].北京：化学工业出版社.2007年.[4]周恩涛主编.液压系统设计元器件选型手册.北京：机械工业出版社.2007.[5]许福玲主编《液压与气动》（第3版）[M].机械工业出版社.4．进度安排组合机床液压系统CAD摘要：液压系统是组合机床的重要组成部分，本课题主要针对液压系统原理图的绘制而设计。
利用access的建库功能，根据液压元件手册对组合机床液压系统中的元件建立参数库，方便工作人员根据参数查询所需元件型号。
利用autocad的设计中心建立液压元件图形符号库，通过cad中的autolisp语言利用编程建立液压系统的工作环境，实现工作人员根据需要调取所需液压元件，提高绘制液压原理图的效率。
关键词：组合机床，液压元件符号库，液压元件参数库，autolispCombination of hydraulic system CADAbstract：Hydraulic systems are an important part of the combination of the machine, the main topic for the hydraulic system schematic drawing and design. The advantage of building a database access functions, the establishment of a database on a combination of parameters hydraulic system components in accordance with manual hydraulic components to facilitate staff required element model based on a parameter query. Use autocad design center established graphic symbol library of hydraulic components, through the use of cad in autolisp programming language to build hydraulic system working environment of staff needed to achieve the transfer of hydraulic components needed to improve the efficiency of the hydraulic schematic drawing.Keywords: Combination machine，Hydraulic components symbol library，Hydraulic components parameter library，autolisp目录1 前言 (1)2 组合机床液压系统 (2)2.1 液压传动的工作原理和组成以及优缺点 (2)2.1.1工作原理 (2)2.1.2液压系统的基本组成 (2)2.1.3液压传动的优缺点 (3)2.2 液压系统原理图分析 (4)2.3液压技术发展趋势 (5)3 参数库 (7)3.1液压元件参数库的建立 (7)3.1.1以“泵和马达”为例建立数据库 (7)3.2建立表的查询 (9)4 图形符号库 (13)4.1 设计中心 (13)4.1.1启动AutoCAD2010【设计中心】 (13)4.1.2 利用【设计中心】打开图形文件 (14)4.1.3 利用【设计中心】查找内容 (15)4.1.4 向图形添加内容 (15)4.1.5 在图形之间复制图层 (17)4.2通过设计中心创建液压元件图形符号库 (18)4.2.1图块的属性 (19)4.2.2 创建“泵和马达”图形符号模块 (21)4.2.3创建液压元件图形符号库 (26)4.3 工具选项板 (29)4.3.1 【工具选项板】的显示控制 (29)4.3.2 创建液压气动元件图形符号工具选项板 (31)4.3.3 更改【工具选项板】窗口中的图标显示样式 (31)4.3.4 修改“泵和马达模块”选项卡 (32)4.3.5 其他液压元件模块选项卡的创建 (33)5 AUTOLISP对CAD的应用 (35)5.1 autolisp的功能 (35)5.2 autolisp在cad中的发展 (35)5.3 autolisp在cad中的使用 (36)结论 (38)参考文献 (39)致谢 (41)附录：autolisp程序 (42)1 前言组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定外形和加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。
CAD技术及其在机床整机设计中的应用
CAD技术及其在机床整机设计中的应用一、CAD技术的应用及发展历程当前，我国机床行业CAD技术经多年吸收消化和攻关推广，已具有良好基础和相当规模，而从产品开发需要和技术发展趋势看，目前正从单一的CAD向计算机辅助产品开发工程（Computer Aided Development Engineering for products ,简称CADE）发展（见表1）表1 产品设计开发领域所应用技术的发展历程CAD技术的应用可归纳为以下几个主要阶段：(1)甩图板阶段：以二维绘图为主，辅以部分三维造型，其目标在于提高绘图效率和质量。
(2)专用系统开发应用阶段：在图形支撑软件基础上，针对某一专用系统进行二次开发，以提高软件的针对性、易用性，提高专用系统设计开发的效率为主要特征。
(3)基于产品数据管理PDM的一体化集成应用阶段：以产品整机设计及开发全过程为目标，通过计算机网络和数据库技术，把企业生产过程中所有与产品相关的信息（包括：开发计划、产品模型、工程图纸、技术规范、工艺文件、数控代码等）和过程（包括：设计、加工、计划调度、装配、检测等）集成在统一的平台上，构成一个以产品为核心的管理系统。
(4)网络化：建立基于虚拟技术并以企业局域网（Intranet）和分布式客户机/服务器模式基础上的CAD/CAPP/CAM协同开发环境和实施产品开发并行工程为主要特征。
目前机床行业已处于第二阶段的实施，部分企业已开始第三阶段应用的探索。
二、机床整机设计中CAD技术的应用及当前主要存在的问题与解决途径1.当前我国CAD技术开发应用中主要存在的问题当前，我国CAD技术的开发应用在取得了长足发展的同时也存在一些主要问题：(1)使用的CAD系统（尤其微机CAD系统）大多以零部件绘图为主，它对机床产品的创新设计、提高产品的整机设计质量难以起到根本性的作用。
而且随着图纸资料的不断增加，又为零件的管理、修改、检索形成巨大的压力。
(2)缺乏完善且实用和开放的集成应用环境由于要把商品化的CAD支撑环境变成设计人员得心应手的工具，需要进行二次开发，尽管国内过去有些单位在二次开发上取得了不少优秀成果，但往往是各自在某一单元技术上比较强，且各个单位的支撑环境不一，因而难以高效地集成为成套的全面支持设计人员应用的软件开发环境。
用于数控加工的CAD-CAM集成系统
用于数控加工的CAD-CAM集成系统计算机辅助制造技术具有独立性的特点，使得独立系统之间无法自动传递并转换信息。
数控机床操作起来比较难，并且操作程序较为复杂，复杂工件和单件小批生产的时候编程的工作量比较大。
此外，当前我国的编程方式比较落后，导致数控机床的使用率和带来的效益都比较低，加上机械设计工作的效率和质量对数控加工结果的影响，数控加工的整体效率仍处在低水平阶段。
所以，实现生产加工过程计算机CAD/CAM的一体化，应用在数控加工过程中具有非常重要的意义。
1 数控加工和CAD/CAM基本内涵分析随着数控加工技术应用的领域越来越广，CAD/CAM集成系统面临的要求也越来越高，计算机软件发展的同时也带动了设计软件的改进和创新，应用在具体的实践操作过程中推动的技术的创新，结合生产实际对技术加以改进。
数控技术不只是单一的技术集合，而是由机械加工技术、微电子技术、计算机技术、自动控制技术等多种学科的共同体，虽然兴起的时间不长，但是发展的步伐却相当快，对机电行业具有重大影响。
现阶段，我国绝大多数的数控加工过程没有独立的计算机辅助制造软件，受迫于数控技术革新压力，为了提高生产效率、降低生产生本就一定需要独立的辅助软件应用在数控加工过程中，这直接导致了CAD/CAM集成系统的出现和应用。
CAD，其全称为Computer Aided Design，意思是计算机辅助设计，应用到数控加工过程中具有辅助性效果，使得计算机精确的运算功能、大数据存储和处理功能、文字处理功能、综合分析能力等有机结合起来，形成一个设计者思想与计算机处理能力紧密配合的系统，使得设计的进程大大加快。
CAM，本意是计算机辅助制造，涵盖的内容极其广泛，如刀的路径规划、数控程度的编辑等。
2 CAD/CAM集成系统的特征和应用分析2.1 有效获取图形信息CAD/CAM集成系统进行交叉式作业，结合设计和编程，能够实现获取和处理输入图形信息的目的。
此外，该系统在技术的自动识别功能方面也得到完善，大大提升了系统分析数据的效率。
组合机床电气控制系统CAD
反向电流很大 ,反向接触器额定电流的选择
将常用的电器元件图形符号 、框图图形
要加倍 。(如′攻螺纹′) 。
符号等做成子图 ,应用 AutoCAD 菜单编程语
正反向不是马上转换 ,可以按额定电流 言编制符号 ,并将此纳入 AutoCAD 菜单中 ,
选择 (如′机械滑台′) 。此项只当特征码为 66 可用鼠标点出需要的电器元件图形符号 ,快
0 ,′′
命名 ,存盘 ,待以后使用 。
64 ,′YL F2180′,′5′,′磁力排屑′,0 ,0 ,′′
21113 运行主回路程序 ZHL1EXE
64 ,′Y132S26B5′,′6′,′冷 却 低 压 泵′, 0 ,
进入 C : \ D KCAD \ ZHL ,执行主回路
0 ,′′
程序 ZHL CAD1EXE1
34 组合机床与自动化加工技术
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76 ,78 三种情况 ,不用电脑监控器 ,电脑监控 如果用户采用的元件库中没有 ,可以按我们
器标志全部为 0 。
的设定方式进行扩充 。具体实施办法 ,此文
用途代码 ,是描述有正反向电机的正反 不作详细介绍 。例 (见图 1) 。
向电流的情况 ,电机从正向直接转向反向 ,其 212 绘制原理图菜单
高速′,0 ,0 ,′′
′B′;当特征码为 63 ,64 ,70 ,72 ,74 ,76 ,78 时 ,
72 ,′YD132M28/ 4/ 2′,′3′,′右主轴低速 , 该字段填写一个空格′′。
高速′,0 ,0′′
第二行到最后一行的顺序 ,与主回路图
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据库相应的设计参数， 并传递给图形库进行模型
更新。
主控程序包括与用户交互的可视化界面和各种
计算处理程序。
本 系统 以 ＵＧ ８ ０为 开 发 平 台， 用 Ｕ １． 利 Ｇ／
１２ 三维模型模板库 ．
三维模型模板库包括组合机床各级模块的三维 模型图形库。 本系统按照模块化设计的原则 ， 在对组
三维模型图形库包括以下几部分：
格的对话框， 符合用户的使用习惯， 使熟悉 Ｕ Ｇ用户 界面的用户很容易地进行操作。
２２ 软件系统采用模块化设计 ．
１ 组合机床通用件图形库 存放各种标准件、 ） 通用件和基本零部件的参数化三维模型。针对各种
通用件 ， 如齿轮、 螺栓、 动力滑台、 动力箱、 立柱等建 立起参数化的图形库。
数， 以此为查询条件， 在标准件规格数据库中， 分别 获得连接螺钉、 液压滑台、 侧底座和动力箱全部参 数， 并更新模型， 此时滑台、 底座和动力箱仍然保持
一定的装配约束关系。
Ｕ Ｇ系统提供了 Ｕ ／ Ｐ Ｎ Ｉ ｙ ｒ Ｇ Ｏ Ｅ Ｕ ｓ ｌ 界面工 ｔｅ
具， 提供了全部 Ｕ Ｇ的标准可视控件 ， 能制作 Ｕ Ｇ风
的。 设计的主要内容是刀具、 接杆、 导套、 主轴飞 刀具、
工具等零部件的配套设计以及切削参数的设定。加 工示意图模块通过可视化的交互界面调用组合主
轴、 刀具、 接杆、 导套等参数化图形库中的三维图形 ， 并引导用户根据设定好 的装配约束条件 ， 进行 自动 装配。该模块采用了自动化设计和人工交互设计相 结合的方法， 有较大的适用范围。
Ｋ ｙ ｏｄ ｍ ｄｌ ｍ ｃｉ ｔ ｌ Ａ ｐｒ ｅ ｉｄｓ ｎ ｅｗ ｒｓ ｏｕ ｒ ｈ ｅ ， ａ ｍ ｔｃ ｉ ａ ａ ｎ ｏ Ｃ Ｄ， ｒ ｅ ｇ ｏ ａ
中图分类号 ： Ｐ ９． Ｔ ３１７ 文献标识码 ： Ａ
由于组合机床制造产品的市场寿命不断降低， 用户要求组合机床的设计制造周期越来越短。传统 的组合机床设计方法是 自下而上的设计过程 ， 首先 进行单个零件的设计 ， 然后再进行装配。 这样的设计 方法无法从整体功能上设计整机结构， 造成新产品 开发周期过长， 不能及时针对用户的需求提供满意 的产品。因此， 采用先进的设计技术和手段， 加快设 计速度， 提高设计质量， 缩短开发周期， 是提高企业 竞争力， 目前机床业现状的有效途径。 改变 作者根据组合机床的设计特点， 结合先进的设 计技术， 在三维设计软件平台 Ｕ Ｇ上进行 了二次开 发， 建立了组合机床 Ｃ Ｄ系统。 Ａ 该系统涵盖了组合 机床设计的全过程， 可以有效地提高设计效率。
Ｊｕｎｌ Ａ ｖｎｅ Ｍａｕａｔｒ ｇ ｃｎｌ ｙ ２０ ，８ ｏｒａ ｏ ｄａｃｄ ｎ ｆ ｕｉ Ｔ ｈｏ ｇ ， １ １ ｆ ｃ ｎ ｅ ｏ ０
（ ２ ：７ － ８ ． １ ） ８ ３８ ３ ・２ ・ ８
万方数据
＊ 国家自然科学基金资助项目（０００８ ６２３１）
责任编辑 黄进平
Ｉｔｒ ａｉｎ ｌ ｎｅｅ ｃ ， ２ ４ ６４ １ ｎｅｎ ｔ ａ Ｃ ｆｒｎ ｅ ２ ０ ：２ － ３ ． ｏ ｏ ０
进行方案图纸的设计川， 包括被加工零件工序图、 加
工示意图、 机床联系尺寸图和生产率计算卡。
（ 接上页） Ｃ ｎｅｅ ｃ ｏ ，０ ０ ７ ５７５ ２ ｏ ｆｒｎｅ ２ ０ ， ：５－６ ． ｎ
液压滑台， 主要参数是滑台的宽度。 系统接受用户输
人的主参数后， 在数据库中查询滑台的其他参数来
更新整个模型。 各级模块的图形库分为 ２ 种类型： 单个零件和 装配零件。对于单个零件 ， 模型包括结构尺寸参数 ，
联系尺寸、 绘制组合机床总图的基础。 加工示意图是 在工艺方案和机床总体方案初步确定的基础上绘制
夹具的设计依据。本系统提供了一个自 动计算切削
用量的程序模块 ， 用户通过人机交互界面上输选择
材料和加工方法等， 动的计算出切削用量， 自 供用户
进行部件选择和设计。 ２ 加工示意图设计模块 ） 加工示意图是组合 机床设计过程中的一个重要部分 ， 是确定组合机床
部参数， 再传递给模型， 进行模型的更新。 例如， 对于
对于标准件和通用件， 模型的人口参数一般只有一
个或少数几个 ， 如侧底座的人 口参数即为侧底座的 型号。对于装配零件 ， 除了结构尺寸参数 ， 还包括装 配约束参数。 在本系统参数图形库的设计过程中， 装
配模型采用了Ｕ ＷＡ Ｅ技术， Ｇ Ｖ 将装配模型按设计
规则形成 １ 个控制结构 ， 在其中定义所需要的几何
床模块化设计的特点， 对每一层次的模块都建立相
应的三维模型模板。用户可以按照 自己结构， 单独编译运
行。主要包括下面几部分 ：
模板， 输入参数， 更新模型， 自 进行 顶向下的设计。 图形库里的三维模型是根据用户输入的参数来 控制模型的更新的。模型的参数分为主要参数和次 要参数。 在建立零件模型的时候 ， 要对零件的结构进
万方数据
一定的装配约束关系。例如液压滑台、 动力箱、 侧底 座组成的钻削加工单元装配模型， 是按照标准规格 进行配置的， 在确定了滑台型号之后， 口参数只有 人 一个， 为滑台的台面宽度。系统接受这个人 口主参
Ｃ Ｄ系统采用 Ｕ ｅ Ｔ ｏｓ Ａ ｓｒ ｌ 技术开发了与 Ｕ ｏ Ｇ 完全一致的工具图标， Ｇ系统集成。 ＵＧ系统 与Ｕ 在 启动的时候 ，Ａ Ｃ Ｄ系统同时启动， 工具条图标 自动 加载到 Ｕ Ｇ系统中。用户在调用 Ｃ Ｄ模块使用的 Ａ 时候可以同时使用 Ｕ Ｇ系统的所有功能。
Ｏ Ｅ Ｕ ｓ ｌ 和 Ｕ ｅ Ｔ ｏ 界面开发工具设计 Ｐ Ｎ ｌ ｙ ｒ ｔｅ ｓｒ ｌ ｏｓ
与Ｕ Ｇ用户界面风格一致的可视化界面。
合机床功能分析的基础上， 将组合机床分为不同的
层次， 每一层次包括一系列的模块。 系统按照组合机
本系统的主控程序还包括各种设计、 计算、 数据
处理程序 ， 系统的软件结构采用模块化设计 ， 每一个
Ｆａ ｅ ｏｋ Ｓ ｐｏｔ ｅｉ ｎ Ｃ ｎｕｒｎ Ｄ ｓ ｎ ｄ ｒｍ ｗ ｒ ｔ ｕｐｒ Ｉｔ ｌｅｔ ｃｒ ｔ ｉ ａ ｏ ｎｌ ｇ ｏ ｅ ｅｇ ｎ
Ｍａｕ ｃ ｒ ｇ Ｓｅｔ ｔ Ｐｒ ［］ Ｔ ｅ ｅ ａｏａ ｎｆ ｔ ｉ ｏ ｈｅ Ｍｅ ｌ ｔ Ｊ． Ｉ ｒ ｔｎｌ ａ ｕ ｎ ｆ ａ ａ ｓ ｈ ｎ ｎ ｉ ｔ
开发工具， Ｖｓａ Ｃ 以 ｉ ｌ ｕ ＋＋６０ ． 为编译环境 。 该系统分为 个部分：） ３ １主控程序库， 包括友好 的人机界面和进行三维模型参数化设计、 设计计算、 数据库数据管理等应用程序；） ２三维模型模板库， 包 括组合机床各级模块对应的三维装配模型库 ；） ３数 据库， 包括通用件参数数据、 设计计算数据等数据的
［３ Ｔ ｉ ａｙＪ ｎ Ｓａｉ Ｄ ｔ ｏ Ｄｆｒ ｔ ｔ ｓ １］ ｌ ｎ ， ． ｒ ｇ ａ ｉｅ ｎ Ｓｓ ｍ ． ｈｍ ｅ ｈ ｎ ａ ｎ ｆ ｅ ｙ ｅ ａ Ｍｅ ａｉ ｌ ｉ ｅ ｎ ［］２０ ，（）１． ｃ ｎ ａ Ｅ ｇ ｅｒ ｇＪ，０３７２ ： ｈ ｃ ｎｎ ｉ ４ ［４ ． Ｔ ， ． Ｘｅ Ａ Ｉ ｏｍ ｔｎ ｏｅｉ １］Ｙ Ｌ ｕ Ｓ Ｑ ｉ ｎ ｆ ａｏ Ｍ ｄｌ ｇ ． ． ． ｎ ｒ ｉ ｌ ｎ
的软件工具Ｕ ／ Ｐ Ｎ ｔ包括Ｖ ／ Ｐ Ｎ Ｉ ＧＯ Ｅ Ｋ 。 ｉ ＧＯ Ｅ Ｇ Ｐ Ｒ （ 图形交互程序）Ｕ ／ Ｐ Ｎ Ｉ应用程序接口） ，Ｇ Ｏ Ｅ Ａ （ Ｐ 、
Ｕ ／ Ｐ Ｎ ｓ ｌ （ 户 界 面设 计 接 口） Ｕ ｅ Ｇ Ｏ Ｅ ＵＩ ｙ ｒ 用 ｔｅ ， ｓｒ
ｔ ｌ 用户自 ｏｓ ｏ（ 定义工具）１ Ｅ。本系统综合采用了这些 ２
数据库 。
［ ５ ｅｇ ｏ Ｌ ｎｅ Ｌｎ Ｊ ｘ ｎ Ｄ ｎ ， ｇ ｉ １ ］Ｐ ｎ Ｇ ， ａｆ ｉ， ｉ ｇ ｇ Ｍｉ Ｃ ． ａ ｎ ｉ ａ ｎ ｏ ｎ ａ Ｒ ｓａｃ ｏ ｔ ｈ ｏ ｇ ｏ ｐｏｕｔ ｔ ｅｃａｇ ｆ ｅｅｒｈ ｅ ｎｌ ｙ ｒｄ ｃ ｄ ａ ｈｎｅ ｒ ｎ ｃ ｏ ｆ ａ ｘ ｏ ｉ ｅｎｔ ａｅ ｄ ｔｂｔ ｉ ｅｒｔ ｍ ｎ ｆ ｔｒ ｇ ｔ ． ｎ ｒｅ ｂｓｄ ｒ ｕｅ ｎ ｇａ ｄ ｕａ ｕｉ ｓｓ ｍ ｔ － ｉ ｉ ｄ ｓ ｔ ｅ ａ ｃ ｎ ｙｅ Ｃ ｍ ｕｅ Ｓ ｐｏｔ Ｃ ｏｅａ ｖ Ｗｏｋ Ｄ ｓ ｎ Ｔ ｅ ｏ ｐｔ ｕｐｒ ｄ ｐｒｔ ｅ ｒ ｉ ｅｉ ， ７ ｒ ｅ ｏ ｉ ｎ ｇ ｈ ｔ ｈ
上述组合机床的设计过程是一个从功能设计到详细 设计的过程 ， 目前 已有的组合机床 Ｃ Ｄ系统大 而 Ａ 多采用的是从零件设计到装配设计的过程 ， 不能满 足从概念设计到详细设计的要求。 我们按照机床的设计方法和步骤， 在对系统功 能进行分析的基础上， 划分了系统功能模块， 建立了 基于模块化设计理论的组合机床 Ｃ Ｄ系统。该系 Ａ 统建立了各级模块的模板库 ， 使用户可以在相应的 平台上开展设计工作， 可以实现 自 上而下的设计 ， 支 持分布式设计。
该系统是以三维设计软件 Ｕ ｉａｈ ｓ简称 ｎｒ ｉ（ ｇ ｐｃ
Ｕ ） Ｇ 为开发平 台。Ｕ 中不但包含强 大 的 Ｃ Ｄ Ｇ Ａ ／ Ｃ Ｍ／ Ａ Ａ Ｃ Ｅ功能， 还提供了一套用于 Ｕ Ｇ二次开发
１ 系统功能模块概述
组合机床的设计特点是方案设计要求设计修改 方便， 零部件数量大， 约束关系复杂。其设计过程主 要有以下几个步骤：）制定工艺方案， １ 确定零件在 组合机床上完成的工艺内容以及方法 ， 决定刀具种 类、 结构类型、 数量和切削用量等；） ２ 根据选定的工 艺方案， 确定机床的配置形式和结构方案；） ３在选定 工艺方案并确定机床配置形式、 结构方案的基础上，
３ 主轴箱设计模块 ）
主轴箱是组合机床的重
信息和参数， 使组合机床各级模板装配模型中的子
要专用部件， 由通用的零件如箱体、 主轴组件、 传动 模块之间的几何特征都是整体相关。通过用户输人 轴组件、 齿轮和附加机构组成。 主轴箱的设计包括主 的接口 参数， 在更新其中部件的同时， 部件之间保持 《 新技术新工艺》 机械加工与自动化 ２０ 年 第 １ 期 ・ ０４ ０ ・２ ・ ９