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周期轧机CARD及三维造型系统研究与开发

刘学振  
【摘要】: 随着计算机技术的不断发展,计算机在各行各业中的应用越来越普遍,为了跟上信息时代的步伐,传统的基础行业也不断融入这个信息化的洪流,计算机辅助设计(Computer Aided Design,简称CAD)也就应运而生。本课题就是周期轧管工艺中应用CAD的具体实践。 本文阐述了计算机辅助孔型设计的作用,介绍了CARD系统的发展概况,对目前二维CAD向三维设计发展的趋势做了介绍,并对周期轧管机这一特殊复杂的孔型进行了深入研究和探讨,通过对周期轧机孔型的变形原理、设计过程及参数的选取,综合地考虑各种因素,建立了周期轧管机轧辊孔型优化的数学模型,并使用Visual Basic(VB)作为开发工具进行计算机辅助孔型设计,编制出的孔型优化CARD软件具有孔型数据管理、孔型图形绘制,孔型参数打印等一系列功能,并以人机对话的方式对孔型参数进行交流判断。同时,本课题还讨论了CARD系统中复杂曲线图形生成原理及其实现,重点分析了二维CAD系统与三维CAD系统之间的数据处理方法和软件接口问题,解决了三维CAD系统开发中的技术难题。在此基础上,以AutoCAD 2000、Pro/ENGINEER为开发工具,实现了周期轧辊的三维造型,为正确的工艺分析、决策和孔型优化提供了依据,使孔型设计达到最优化效果。 在设计过程中,本文将软件工程的概念引入计算机辅助孔型设计系统中,严格按照结构化程序设计方法,开发完成了程序软件。 此外,本系统采用人机对话方式可将设计人员的经验引入设计过程,随时修改设计结果,并形成了可行的CARD软件系统。该系统具有较强的通用性,可以在Windows2000以上版本运行。并且具有设计迅速,计算精度高,模型精确,使用及维护方便的特点,为周期轧辊孔型设计提供了科学的方法。 本文所做的孔型优化及软件编制工作为实现轧辊加工的计算机辅助制造(Computer Aided Manufacture,简称CAM)奠定了基础。


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