靳淑琪

（大同煤礦集團機電裝備制造有限公司 中央機廠，山西 大同 037001）

0引 言

隨著計算機技術(shù)的廣泛應用，對鑄造行業(yè)產(chǎn)生了很大的影響，鑄造工藝CAD系統(tǒng)逐漸應用于實際的生產(chǎn)中，能夠有效提升計算機快速準確的計算能力，對于工藝涉及效率的提升具有非常重要的作用，本文主要針對二維鑄造工藝CAD系統(tǒng)在球墨鑄鐵鑄造中的相關(guān)研究與開發(fā)予以簡單分析研究。

1 課題研發(fā)的意義

鑄造業(yè)可謂是整個國民經(jīng)濟之根基，從陸地到海航、空航無處不在，鑄造業(yè)的設計工藝在長期的積累總結(jié)中已擁有了成熟的流程。然而科技在進步，尤其是計算機的出現(xiàn)給市場經(jīng)濟帶來的巨大沖擊，使得鑄造業(yè)設計將傳統(tǒng)流程與計算機技術(shù)相結(jié)合成為大勢所趨，CAD作為工藝設計的輔助工具，它的水準決定了工藝制造的水準，企業(yè)需要將CAD這個平臺進行完善優(yōu)化，最大限度地節(jié)約生產(chǎn)成本，提高客戶對產(chǎn)品的滿意度。從鑄件的二維零件設計圖到電子圖的導入，再到在電子圖上繪制并輸出方案是CAD系統(tǒng)的工作需求。

2 課題研發(fā)的內(nèi)容與目標

本課題主要是在吉鑫科技原有CAD鑄造基礎上對系統(tǒng)加以優(yōu)化，開發(fā)出針對球墨鑄鐵鑄造的CAD系統(tǒng)，我們的目標是讓吉鑫科技開發(fā)的CAD系統(tǒng)能夠在進行模塊繪圖之前就能將設計所涉及到的圖層提前添加，利用鼠標的點擊自動生成分模線與分型面，在系統(tǒng)中，能夠?qū)庸び嗔刻砑颖壤x項，在工藝補正量中添加比例選項，增加冷鐵系統(tǒng)類型、砂芯類型、冒口類型、澆注系統(tǒng)類型，保存常用砂箱到數(shù)據(jù)庫，具有本體試料、導線標注、補貼、引出氣和工藝說明。系統(tǒng)升級完成后，對其進行調(diào)試，并形成系統(tǒng)的教程文件，包括軟件的安裝和編程調(diào)試，并對編碼關(guān)鍵的地方添加注釋，以便于后來者對系統(tǒng)的優(yōu)化和維護。為方便用戶操作，我們需要設計人性化的操作界面，使操作簡便，讓用戶集中注意力完成鑄造設計。

3 球墨鑄鐵鑄造中CAD的結(jié)構(gòu)與工藝理論

3.1 球墨鑄鐵鑄造中CAD結(jié)構(gòu)的總體設計

鑄造行業(yè)的CAD系統(tǒng)將傳統(tǒng)鑄造技術(shù)和計算機的軟件和硬件相結(jié)合，據(jù)此來幫助設計人員完成工藝設計，完成產(chǎn)品的零件圖到最終整個工藝設計圖紙的整合。

1）球墨鑄鐵鑄造中CAD系統(tǒng)界面。本課題研究的CAD系統(tǒng)基于CAD2010，在傳統(tǒng)的CAD界面中添加CAD系統(tǒng)菜單和相應的工具條，各模塊有相應的對話框，我們的設計原則是簡單明了易于操作，最大限度地方便設計人員設計。

2）球墨鑄鐵鑄造中CAD數(shù)據(jù)庫。對于設計人員在進行工藝設計中涉及到的標準設計，在傳統(tǒng)工藝設計中，這些標準設計數(shù)據(jù)往往需要從手冊中獲取，然后再繪制到圖紙中，顯然是對時間和人力的極大浪費，在筆者的研究與開發(fā)課題中，我們采用MS提供的Access作為數(shù)據(jù)庫存儲，針對不同的設計需求，保存與之相對應的數(shù)據(jù)，分門別類，隨時調(diào)用。

3.2 球墨鑄鐵鑄造中CAD系統(tǒng)的工藝理論

在工藝鑄造的操作過程中，鑄件的最終獲得需要在冷箱中先進行冷卻然后取出，為了便于鑄件型腔的控制和取得，需要在澆鑄前分型鑄件，選擇分型面的原則是用盡量少的泥芯和活塊、分型面，要平整沒有懸掛的砂礫，分型面的尺寸要合適使得鑄件大部分可以包攏于分型面里。分型面的數(shù)量能少即少。為了避免在分型面上添加的用來防止砂箱上下面相對滑動導致的造型不平整造成的鑄件型腔變高，生產(chǎn)時需要減掉一部分即確定分型負數(shù)來使高度平衡。為了減少鑄造成本，提高尺寸精度，對于較簡單的鑄件要少用砂芯，而對于較復雜的鑄件，則可分塊制造然后拼接使用，砂芯的形狀也要靈活，方便安裝填置。冒口用于存儲金屬液體，多為圓柱或圓錐型，可以對鑄件進行收縮，還有收集過濾雜質(zhì)的作用。

4 球墨鑄鐵鑄造中CAD系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境及技術(shù)

4.1 球墨鑄鐵鑄造中CAD系統(tǒng)的開發(fā)平臺

CAD系統(tǒng)基于CAD2010進行二次開發(fā)，綜合微軟的VC++NET2008，在Windows7系統(tǒng)中使用。之所以選擇CAD2010，是因為此款軟件的用戶認可度高，公司的設計人員幾乎均以此軟件為繪圖工具，比較熟悉，操作方便，且在二維繪圖方面，CAD較傳統(tǒng)手工制圖更快更精準。

開發(fā)工具我們選擇AbjectARX2010。Autodesk公司為了滿足不同行業(yè)的需求，已研發(fā)了三代開發(fā)工具，第一代為AutoLISP，第二代為ADS，第三代為AbjectARX，AbjectARX優(yōu)于前兩代之處在于它是動態(tài)鏈接，可以直接對CAD內(nèi)的數(shù)據(jù)進行調(diào)用，訪問系統(tǒng)核心。

4.2 球墨鑄鐵鑄造中CAD系統(tǒng)開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)

圖1 ODBC訪問數(shù)據(jù)原理

1）數(shù)據(jù)庫開發(fā)技術(shù)。標準數(shù)據(jù)是工藝制造設計過程中會大量涉及的，在CAD系統(tǒng)的二次開發(fā)中，根據(jù)工藝制造手冊里的數(shù)據(jù)和圖標建立相對應的數(shù)據(jù)文件，在需要的時候直接從CAD系統(tǒng)中調(diào)用即可，方便快捷，這項功能的技術(shù)支撐是ODBD（開放數(shù)據(jù)庫互聯(lián)技術(shù)），其原理如圖1所示。

ODBC驅(qū)動程序管理器通過控制驅(qū)動程序，然后連接數(shù)據(jù)庫，從而實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的訪問和修改。

2）界面交互技術(shù)。AbjectARX為開發(fā)者提供了大量基于MFC的用戶界面，其中亦有與CAD界面極相似的風格，還可以通過MFC建立與Windows聯(lián)系的對話框，實現(xiàn)Windows資源共享。在ARX環(huán)境中，MFC有AuDi和AcUi兩個類，其中AuDi用于擴建和界面相關(guān)的MFC類，包含了CAD的核心內(nèi)容，AcUi用來實現(xiàn)CAD界面的外觀設置。

3）動態(tài)拖動。在工藝設計過程中，修改與變動不可避免，如能直觀地看到整個繪圖過程，比如在圖紙中放置一個冒口，如果能在CAD界面中看到冒口的形狀而且冒口可以跟隨鼠標移動并能放置在設計者想放的位置，將使設計更方便，我們稱這一技術(shù)為動態(tài)拖動，可以通過acedGrRead函數(shù)實現(xiàn)。

acedGrRead 函數(shù)定義為 intacedGrRead（ inttrack，int*type，structresbuf*result）； 其中 track 指定函數(shù)控制位，進行位選擇。位0：輸入?yún)?shù)1，返回拖動坐標；位1：輸入?yún)?shù)2，返回所有關(guān)鍵值；位2：輸入?yún)?shù)4，返回用type參數(shù)控制光標顯示；位3：輸入?yún)?shù)8，不顯示錯誤。

5結(jié) 語

本文所研發(fā)的CAD工藝系統(tǒng)能夠完成工藝設計中的絕大部分流程設計，不僅方便工藝機件設計流程的順利進行，而且提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率。今后，隨著社會的進步，CAD系統(tǒng)也將與計算機技術(shù)有更為緊密的結(jié)合，為鑄造業(yè)添彩。

［1］ 樊甜甜.球鐵件二維鑄造工藝CAD系統(tǒng)的研究與開發(fā)［D］.武漢：華中科技大學，2012.

［2］ 陳磊.鑄鋼工藝CAD實用化軟件的研究與開發(fā)［D］.武漢：華中科技大學，2013.