機械設計及其自動化專業(yè) 鑄造工藝設計中CADCAE及CAM一體化技術的應用

鑄造工藝設計中CAD、CAE及CAM一體化技術的應用摘要：鑄造企業(yè)在長期發(fā)展過程中對技術有了更高的要求，CAD、CAE及CAM作為鑄造在設計過程中的重要設計軟件，在生產過程中的廣泛應用對提高鑄造產品的整體質量有著良好的推動作用。設計時鑄造企業(yè)產生生產的重要前提，要想產品在質量上有所提升，需要鑄造生產企業(yè)的領導階層加強對前期設計的重視，為后期的鑄件生產奠定良好的基礎。本文將對鑄造工藝設計中CAD、CAE以及CAM所體現(xiàn)出的一體化主要內容進行詳細分析，并闡述CAD、CAE以及CAM在鑄造工藝設計中所呈現(xiàn)出一體化的主要方法，逐步提升鑄造工藝的整體設計水平，推動我國鑄造行業(yè)的快速發(fā)展，為我國整體經濟的發(fā)展奠定良好的基礎。關鍵詞：鑄造工藝設計；CAD、CAE、CAM；一體化技術；應用隨著科學技術的快速發(fā)展，CAD、CAE以及CAM在我國諸多行業(yè)的生產設計過程中得到了廣泛的應用。工藝設計作為鑄造生產的重要組成部分，CAD、CAE以及CAM一體化技術在鑄造工藝中產生了良好的作用，為后期的鑄件生產提供了有效的參考。在我國鑄造行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)階段，在前期的設計階段對技術的要求越來越高，CAD、CAE以及CAM在設計過程中的廣泛應用，使得鑄件在整體設計效率上得到了很大的提升1。設計人員通過計算機采用軟件的設計方式，針對鑄件生產的相關要求進行科學化設計，能夠有效避免在設計過程中存在數(shù)據(jù)方面的錯誤，從而提升鑄件的整體質量，為我國鑄造行業(yè)的發(fā)展帶來了新的發(fā)展契機。一、鑄造工藝設計中CAD、CAE以及CAM一體化主要內容CAD、CAE以及CAM隨著計算機技術的長期發(fā)展，被廣泛應用于社會發(fā)展的各行各業(yè)，尤其在鑄造工藝的設計過程中產生了良好的效果2。鑄造產品在生產的前期階段，需要對形狀進行設計，以及進行模具的制作，CAD、CAE技術的應用有效解決了鑄件產品在生產過程中的相應問題，使得鑄造產品在設計過程中所耗費的時間大大縮短，符合現(xiàn)代鑄造產品生產的相關要求。（一）鑄造工藝設計中的CAD鑄造工藝設計中的CAD使用需要依靠計算機來進行操作完成，是科學長期研究的重要成果，給整個設計行業(yè)發(fā)展帶來了翻天覆地的變化，改變了以往的設計模式，無需用圖稿來進行產品的設計，設計者通過電腦對CAD軟件進行合理操作便能夠完成產品的設計全過程，能夠在較短的時間內完成產品的設計。CAD軟件在鑄造工藝設計過程中得到了廣泛的應用，設計者通過軟件，針對鑄件產品本身的特點，首先進行整體輪廓的構建，然后通過軟件技術按照程序進行鑄件的整體設計，為后期的鑄件生產提供精確的圖案參考3。在我國鑄造行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)階段，大部分設計者主要結合設計的相關依據(jù)開展設計工作，對產品設計的總體水平受到了設計者自身專業(yè)能力的很大限制，在鑄件產品設計的總體水平上很難短時間內得到有效的進步。CAD設計軟件在鑄件產品的設計過程中受到了諸多因素的影響，給整個鑄造企業(yè)的發(fā)展帶了一定的阻礙性。因此，作為鑄件工藝設計人員，需要加強對自身專業(yè)技術建設，在整個設計過程中結合產品的具體要求，發(fā)揮出自身設計的最佳狀態(tài)，為鑄造產品的生產設計出優(yōu)秀的圖稿，符合鑄造企業(yè)生產發(fā)展的實際需求4。（二）鑄造工藝優(yōu)化中的CAE在我國鑄造工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)階段，社會在發(fā)展的過程中對鑄件產品的質量有了更高的要求，給鑄造企業(yè)的發(fā)展提出了難題，需要在產品的設計過程中引起足夠的重視。CAE軟件是科學長期發(fā)展的重要成果，在鑄造工藝設計的過程中得到了廣泛的應用，很大程度上提高了鑄造產品設計的總體水平。CAE軟件能夠通過計算機，根據(jù)產品生產的實際需求，對相關數(shù)據(jù)進行精確的計算，能夠為鑄件產品的生產打下堅實的基礎5。與此同時，在設計的前期階段，能夠通過CAE軟件對鑄造產品進行模擬的制作過程，從而得出鑄造產品在生產過程中最佳的溫度和冷卻的程度，合理掌握眾多的鑄造產品生產的參數(shù)，為鑄件的整個生產過程形成一個最佳的生產流程，確保鑄件產品在質量上能夠達到社會發(fā)展的要求。在傳統(tǒng)的鑄件設計過程中，對相關的數(shù)據(jù)考慮的較為松散，很難全面考慮所有的因素，導致后期的鑄件產品在生產過程中質量達不到設計的相關要求。鑄造工藝在優(yōu)化后的CAE軟件，將科學性納入了鑄件產品設計的過程中去，針對鑄件生產過程中容易出現(xiàn)過熱的現(xiàn)象以及冷卻的相關因素進行合理掌握6。立足于實際生產的相關程序，針對每個環(huán)節(jié)進行科學設計，保證了鑄件在生產過程中在質量上能夠達到國家質量標準。（三）鑄造工藝設計的模具CAMCAM軟件是科學長期研究的重要成果，在鑄造產品的設計過程中得到了廣泛的應用，科學化的設計方式使得鑄件產品在設計水平上得到了明顯的提升。CAM軟件是性質上屬于三維實體的模具，利用先進的數(shù)控技術，對鑄造產品進行模擬生產，能夠針對鑄造產品對形狀的相關需求，進行準確的規(guī)劃設計，不但在質量上能夠滿足鑄件生產的相關需求，同時在美觀性上能夠得到明顯的提升7。CAM軟件的出現(xiàn)給整個鑄造行業(yè)的生產帶來了重大的變革，整體設計水平上升到了新的臺階，在設計的過程中便能夠呈現(xiàn)出鑄件產品的基本模型，避免在后期的生產過程中出現(xiàn)形狀差異性的問題，逐漸成為了鑄造行業(yè)在設計過程中運用的主要技術，很大程度上提高了鑄造產品設計的總體水平，推動了我國鑄造行業(yè)的快速發(fā)展。二、CAD、CAE以及CAM在鑄造工藝設計中一體化的主要形式（一）CAD、CAE以及CAM一體化概念在以往的發(fā)展過程中，CAD、CAE以及CAM三者在鑄造產品的設計過程中屬于獨立的個體，設計人員很難講三者融入在產品的設計過程中去。隨著科學技術的不斷發(fā)展，CAD、CAE以及CAM三者被鑄件產品的設計者進行融合應用，放在鑄件產品的設計過程中，很大程度上提升了鑄件產品的整體設計效率，對我國鑄造行業(yè)的發(fā)展產生了良好的促進作用8。鑄造行業(yè)在發(fā)展過程中對技術的要求越來越高，現(xiàn)代設計技術很難滿足鑄造產品設計的相關要求，CAD、CAE以及CAM一體化通過計算機的應用發(fā)展，實現(xiàn)了對鑄造產品科學設計的形式，產品設計人員在開展設計的過程中，將CAD、CAE以及CAM一體化系統(tǒng)形式進行融合，在設計的時間上得到了明顯的縮短，同時設計方案在水平上得到了很大程度上的提升，滿足了鑄件產品對設計的相關工藝要求。因此，在CAD、CAE以及CAM一體化形式的推動下，由于鑄件產品在前期的設計方案水平的提升，為后期鑄件產品質量的提高奠定了良好的基礎。（二）CAD、CAE以及CAM一體化主要技術形式CAD、CAE以及CAM一體化技術在我國的設計行業(yè)中的運用有了一定的歷史，雖然給產品的設計總體水平帶來了一定程度上的提升，但在使用的整體效率上還需要進一步提升9。作為鑄造企業(yè)的領導階層，要想在鑄件產品質量上得到明顯的提高，需要投入資金引進國外先進的技術，對企業(yè)內部設計人員進行技術上的培訓，從而達到良好的鑄件產品設計的總體效果。在先進技術的影響下，采用一體化技術便能夠在較短的時間內進行諸多鑄件產品的設計，雖然在前期資金投入較多，但能夠通過后期的生產效率提升達到良好的企業(yè)運行效果。因此，設計者在進行鑄件產品設計的過程中需要結合產品的實際特點，確定軟件使用的具體形式，從而在整體設計效果上進行提升，推動我國鑄造行業(yè)的快速發(fā)展10。因此，作為鑄造產品的設計人員，需要在日常工作中加強自身專業(yè)建設，能夠在設計過程中熟練掌握設計技術，應用到實際的鑄件產品設計中去，推動整個鑄造行業(yè)的快速發(fā)展。結語：綜上所述，隨著鑄造行業(yè)的快速發(fā)展，對產品的設計方案有了更高的要求，CAD、CAE以及CAM軟件作為科學長期發(fā)展的重要成果，通過計算機能夠在產品的設計過程中產生良好的效果。復雜性是鑄造產品在設計過程中存在的重要特點，在鑄造行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)階段，設計者可以通過CAD、CAE以及CAM一體化的形式對鑄造產品進行合理設計，結合產品的主要特點和實際需求，能夠在較短的時間內對大量的鑄件進行科學設計，使得整個設計的效率得到了明顯的提升，為后期的鑄件生產打下了扎實的基礎，為產品的生產提供了有效的參考，推動了我國鑄造行業(yè)的長遠發(fā)展。因此，CAD、CAE以及CAM一體化在我國鑄造行業(yè)的生產設計過程中有著重要作用。參考文獻：1楊明.基于ZG340-640鑄鋼件的撥叉鑄件鑄造工藝CAD設計J.貴州師范大學學報(自然科學版),2016,04:91-97.2湯建華,徐修筑,梁嬋.CAD/CAE/CAM一體化技術在稱重傳感器開發(fā)中的應用J.衡器,2013,02:15-18.3李世嘉,凌愛林,龐爾楠.高職“鑄造CAD/CAE”課程教學改革與實踐J.機械職業(yè)教育,2013,07:33-34+46.4王敬艷.“模具CAD/CAE/CAM一體化技術”項目課程建設的研究與實踐J.教育與職業(yè),2013,27:142-143.5高雨茁,和是宇,陳金彪,高琨,常戎,劉曉.聚合物成型模具CAD/CAE/CAM一體化教學模式的研究J.山東化工,2015,02:116-117.6徐先宜,徐奇,王金剛,張振.鋁合金殼體件無?？焖勹T造工藝J.特種鑄造及有色合金,2015,08:796-799.7郭凌,焦瀾,孫敏.應用CAD/CAE軟件提升鑄造專業(yè)學生的綜合能力J.包頭職業(yè)技術學院學報,2014,01:74-77.8張娟,張靖,施定威,王方,董曉丹.鑄造模具生產中CAD/CAM一體化技術的應用J.現(xiàn)代鑄鐵,2012,01:77-79.9李理,張蓉,劉先蘭,劉吉兆,張文玉,曾立平.機械類材料成型與控制工程專業(yè)的CAD/CAE/CAM一體化培養(yǎng)方案的設計J.科教文匯(上旬刊),2012,05:66-67.10張光明,王澤忠,吳代建.基于CAD/CAE的鋁合金框架低壓鑄造工藝設計J/OL.熱加工工藝,2012(17).