火星时代3DMAX_VR实例教程_教案（五篇范例）

第一篇：火星时代3DMAX_VR实例教程_教案

火星时代渲染教程

这一篇给大家讲解一个完整的空间调节,从灯光到材质,希望读者能够对笔者制作的步骤关注,因为一个初学者和一个高手最大的区别在于,高手能够更好的节约时间,不会把时间浪费在重复的调节上.往往有的人能够根据场景的实际情况,就能够在作图之前就做到胸有成竹.这是指,灯光的分布以及渲染的参数能够很快的设置准确.这里笔者不想充当一个高手来给大家上课,因为那样实在是没什么可讲的.这里我就当自己是一个刚刚使用VR的初学者,希望在下面的实例当中,读者能够和我一起思考,一起克服难题.渐渐的,你就明白思路了.第一章 灯光的调节.下面来看一下本例的最终效果.800)this.style.width=800;“ border=0> 1.1 空间分析.大家拿到一个场景的时候一定不要被场景的诸多元素所迷惑,其实这个场景的结构非常简单,除去家具的场景仅仅是一个有窗口的BOX而已.希望读者能在日积月累的练习当中,能够不断总结经验.总结什么经验呢?就是通过你的大脑把眼前复杂的场景简化到最简单的样子为止.1.2 空间概念

下面大家来看下笔者对这个空间的理解.下图所示.800)this.style.width=800;” border=0>

这是个非常简单的空间,下面是这个空间的布灯法,原则是一样的.仅仅用一盏VR灯就很好的描述了这个空间的概念.800)this.style.width=800;“ border=0> 下面是我们今天要做的例子 800)this.style.width=800;” border=0> 下面我们用概念图所用的布灯法来对场景进行相同的设置,看一看.值得注意的是:笔者并没有把VR灯放置在窗户的外面,而是放在窗户的内侧.这是笔者的一个经验,因为当前场景是个比较狭长的空间,势必窗口的VR等发光值将会较大, 800)this.style.width=800;“ border=0> 那么窗口处就很容易暴光了,当然这个问题可以用VR中的暴光控制来解决.但是笔者比较喜欢线性暴光带来的画面深度和感受,所以用了其他的办法来解决.这里,我采用天光+VR灯的方式来解决.下面大家可以看一下.我们先来单纯的用天光测试

800)this.style.width=800;” border=0> 这是单纯的使用天光进行的照明效果,虽然室内仍然很暗,但是可以看到窗口附近已经被照亮了

800)this.style.width=800;“ border=0> 下面给大家交代一下天光的设置方面参数

800)this.style.width=800;” border=0> 第二章 VR灯

经过上面的天光照亮后,大家可以明显的看到,在保证窗口处不暴光的情况下,照亮室内是不可能的,除非你加大天光,改变VR的暴光控制为EXP或者HSV.但是我不希望单纯的用天光来做完这个场景,因为VR灯可以为我们带来非常丰富的细 节.800)this.style.width=800;“ border=0>

发光贴图的参数(测试参数)那么我们既然要用VR灯来做大量的细节阴影,那么发光贴图的GI就不需要给的太高了.因为即使GI调的再高,它的细节也会被VR灯所覆盖,大家要理解的就是发光贴图在这里仅仅是起到一个照亮场景的角色,当然为了不让这个角色演的太”烂“参数也不能过分的低

800)this.style.width=800;” border=0> 灯光贴图算法的参数(测试参数)

灯光贴图是一种近似于场景中全局光照明的技术，与光子贴图类似，但是没有其它的许多局

限性。灯光贴图是建立在追踪从摄像机可见的许许多多的光线路径的基础上的，每一次沿路径的光线反弹都会储 存照明信息，它们组成了一个 3D 的结构，这一点非常类似于光子贴图。灯光贴图是一种通用的全局光解决方案，广泛地用于室内和室外场景的渲染计算。它可以直接使用，也可以被用于使用发光贴图或直接计算时的光线二次反弹计算.象这种发光贴图加灯光贴图的算法是目前比较流行的用法,可以称之为“IRR+LC”.这种方式的优点在于,灯光贴图能够为光照信息提供更加充足的二次反弹.大家可以自己实验一下,这样渲出来的场景图象的暗部分,要比单纯运用发光贴图渲染出来的图象的暗部要亮一下.而且具有更强的层次感.800)this.style.width=800;“ border=0>

笔者在这里为大家做了一个测试,读者可以看到2种算法有着明显的区别

800)this.style.width=800;” border=0> 好,下面我们把VR灯打开,再对场景进行一次渲染.可以看到,室内得到进一步的照亮,但是仍然很暗.所以我们接下来进行补光的工作 800)this.style.width=800;“ border=0>

场景补光分布(红框内的灯为补光)其实补光也是有技巧的,因为VR灯有个特性,当2个VR灯亮度相同时,面积大的要比面积小的发出的光能要强,所以大家运行VR灯的时候一定要注意它的大小,最重要的一点就是VR灯和墙面的距离,假如离的太近的话,墙面上就会容易出现一条明显的”分界线“.所以,这里我通常主张VR灯的面积不要大,哪怕是灯的亮度给高一些.800)this.style.width=800;” border=0> 进一步的补光工作(红框内的灯为补灯)在室内又打了一次VR灯.这次仍然要注意灯的面积大小.不要让墙上出现明显的“分界线” 800)this.style.width=800;“ border=0> 可以看见室内被进一步照亮,现在是测试阶段,大家可以不要理会斑点的问题

800)this.style.width=800;” border=0> 室内补光工作(入门处的补光)大家应该注意的一点就是灯光的颜色问题,一般来说,灯光的颜色是偏向于暖色的,而靠近窗口的灯光应该是偏向于冷色的.这样有冷暖对比,会使画面更有深度.800)this.style.width=800;“ border=0>

接下来我们可以为场景打一盏阳光.请注意阳光的位置角度和参数 800)this.style.width=800;” border=0> 到这里,这个场景的灯光就已经全部布好了,大家可以看一下整体的效果.下面为大家展示各个局部.800)this.style.width=800;“ border=0> 局部二 800)this.style.width=800;” border=0> 灯光已经全部调节完毕后,现在开始给大家讲解场景中的材质

800)this.style.width=800;“ border=0> 地面材质(黄色地砖)800)this.style.width=800;” border=0> 不锈钢材质 800)this.style.width=800;“ border=0>

白瓷的材质

800)this.style.width=800;” border=0> 皮革材质 800)this.style.width=800;“ border=0> 黑色塑料材质

800)this.style.width=800;” border=0> 桌子腿材质 800)this.style.width=800;“ border=0>

窗帘材质

800)this.style.width=800;” border=0> 柜子材质 800)this.style.width=800;“ border=0> 镜子材质

主要的材质已经基本调节完毕了, 下面可以测渲一下.然后就可以正式算光子出图了 800)this.style.width=800;” border=0>

大家可以看到出来的效果,经过PS处理会更好的,这里还不是最后的出图,稍后会加大参数,斑点就没有了.800)this.style.width=800;“ border=0> 经过测试调整,觉得结果基本可以满足要求,下面出图就需要大家加大参数,以取得更好的质量.下面是最终出图的参数,大家可以依照下面的设置算出光子,然后就可以出大图了.总结,大家从这一篇可以掌握到,VR的灯光到材质直到最终的出图的步骤,这个步骤是非常重要的,因为它决定你做图的效率,通常情况下我都是在最短的时间内把灯光材质都调到位,然后算出光子后,就可以”挂机"渲染了.VR的速度与参数的设置有非常大的关系,快有快招,慢有慢招.这一篇所用的方法是为了追求较好的质量,参数不敢有一丝怠慢.但是有时候情况所逼,没有很长的时间让我们去追求高质量,下一篇笔者会给大家讲一些渲染比较快速的技巧,当然是在质量不会损失太大情况下来追求速度.

第二篇：玉佩效果,教案,ps,实例教程汇总（精选）

实例教学----Ps打造漂亮的玉佩效果

 教学目的：

1、熟练掌握“添加杂色”、“模糊”、“光照效果”、“云彩”、“半调图案”、“龟裂缝”等滤镜的使用方法。

2、熟练使用色彩平衡、色相饱和度等来调整图像的色彩。

3、巩固投影、斜面浮雕等图层样式的使用方法。

4、灵活的使用各种方法建立选区。 教学重点：

1、进一步掌握各种滤镜的使用方法。

2、善于给图像调色。

3、图层样式的使用。 教学难点：

1、熟练掌握各种滤镜的使用方法。 教学工具：

电脑、凌波多媒体教学软件、photoshop图像制作软件、Acdsee看图软件。 教学方法：

引导——>探究——>拓展； 任务驱动； 演示、讲解。 教学班级：

08级计算机班。 教学课时：

2+2课时。 教学过程：

本实例主要使用了“添加杂色”、“模糊”、“光照效果”、“云彩”、“半调图案”、“龟裂缝”等滤镜；使用色彩平衡、色相饱和度等来调整图像的色彩；使用投影、斜面浮雕等图层样式，先看一下最终效果(见本文件夹中“效果图.jpg”)：具体制作方法如下：

1、新键宽度为5厘米，高度为5厘米，分辨率为300像素，颜色模式为RGB，背景为白色的文件。

2、设置前景色为深红色，按Alt+Delete键填充背景层为深红色。选择菜单栏中的“滤镜”“杂色”“添加杂色”命令，弹出添加杂色对话框，设置数量为11，勾选高斯分布和单色。选择菜单栏中的“滤镜”“模糊”“高斯模糊”命令，在弹出的高斯模糊对话框中，设置半径为0.5像素。选择菜单栏中的“滤镜”“渲染”“光照效果”命令，作为背景。新建图层1，选择椭圆选框工具，然后在图像中建立一个正圆的选区，并填充白色色，保留选区。

3、选择菜单栏中的“选择”“修改”“收缩”命令，将选区缩小，然后在图层1中删除选区中的图像，取消选区。如右图所示。

4、载入白色环选区，确认前景色和背景色黑白色。执行“滤镜”“渲染”“云彩”命令，效果如下左图所示。按Ctrl+M键，打开曲线对话框，把图像调亮一些，效果如下中图所示。

5、选择菜单栏中的“滤镜”“素描”“半调图案”命令，在半调图案对话框中设置大小为1，对比度为10，效果如上右图所示。

6、选择菜单栏中的“滤镜”“纹理”“龟裂缝”命令，在龟裂缝对话框中设置间距为8，深度为10，亮度为10，效果如右图所示。

7、选择菜单栏中的“滤镜”“模糊”“动感模糊”命令，在动感模糊对话框中设置角度为90，距离为20，效果如下左图所示。

8、选择菜单栏中的“图像”“调整”“色彩平衡”命令，设置参数：色阶20、0、-80，中间调，保持亮度。效果如下右图所示。

9、选择菜

单栏中的“滤镜”“模糊”“径向模糊”命令，在径向模糊对话框中设置数量为20，方法为旋转，品质最好，按Ctrl+I键，将图像反相处理。按Ctrl+B键，弹出色彩平衡对话框，参数设置：色阶0，100，-100，中间调，保持亮度。再次调整参数设置：色阶0，0，-80，中间调，保持亮度。

10、新建图层2，载入图层1选区，并填充白色，取消选区。对图层2使用3次高斯模糊滤镜，模糊半径分别为15、10、5像素，完成后再次载入图层1的选区并反选，在图层2中删除选区内的图像，并更改混合模式为滤色，不透明度为30％，取消选区，效果如右图所示。

11、复制图层1，把复制的图层1副本放到图层2的上方，更改混合模式为正片叠底，接着在图层1副本上执行“滤镜”“艺术效果”“调色刀”命令，在弹出的调色刀对话框中，设置描边大小为40，描边细节为3，软化为0，如右图所示。

12、载入图层1的选区，选择菜单栏中的“滤镜”“模糊”“动感模糊”命令，在动感模糊对话框中设置角度为90，距离为20，完成后，按Ctrl+U键，调整色相/饱和度，设置饱和度为40，效果如下左图所示。

13、复制图层1副本并旋转90度，接着对图层1副本2执行“滤镜”“模糊”“径向模糊”命令，设置数量为20，方法为旋转，品质最好，效果如右上图所示。

14、新建图层3，载入图层1选区并填充白色，取消选区，更改填充值为0％。双击图层3，打开图层样式对话框，选择投影样式，设置不透明度为54，角度为120，距离为12，扩展为0，大小为35，其余默认。选择内阴影样式，不透明度为45％，角度为-45，距离为5，阻塞为0，大小为16，其余默认。选择内发光样式，设置颜色为R171、G255，B152，等高线如图14所示，不透明度为68％，阻塞为19，大小为51，其余为默认。选择斜面和浮雕样式，设置深度为281，大小为16，角度为120，高度为30，高光模式不透明度为100％，暗调模式的不透明度为0％，其余默认。选择渐变叠加样式，设置混合模式为叠加，不透明度为100％，样式为线性，角度为90度。完成后效果如右图所示。

15、打开一幅龙纹图片。选择菜单栏中的“选择”“色彩范围”命令，用吸管吸取黑色花纹部分，为花纹添加选区，将花纹复制粘贴到玉佩图像中，如下图所示。更改混合模式为正片叠底，填充值为0％。双击图层4，打开图层样式对话框，选择斜面和浮雕样式，设置样式为枕状浮雕，深度为1000％，大小为5，软化为1，角度为120，高度30，暗调模式的不透明度为10％，最终效果见本文件夹。

 知识拓展：

1、完成本实例的制作。

2、灯笼的制作方法。提示：制作方法见下文。

3、给玉佩加上须须。 知识小结：

1、各种滤镜的使用。

2、色彩平衡的调整、色相饱和度的调整方法。

3、选区的调用方法。

4、图层混合模式的使用。

灯笼效果制作的具体步骤如下：

1、新建大小400×400像素的文件，前景色设为红色，背景色为黑色，新建图层命名为图层1，填充前景色。再设置前景色为黄色RGB（251：248：0），选择单列选择工具在图像中单击，填充前景色，如右图。

2、使用移动工具，同时按Ctrl+Alt组合键，拖动单列选区复制，使黄色线条平均颁布，如右上图。

3、在图层1上建立椭圆选区，然后反选，按Delete键删除椭圆以外的区域，保存选区，再取消选择。

4、选择文本工具，参数设置：字体为行楷，大小为40pt，在椭圆区域中间输入一个“福”字，如图。并适当调整大小和位置。

4、将文字图层和图层1合并为图层1。调入选区之后再执行球面化滤镜命令，参数设置：数量为100%，模式为正常。使其产生球形效果（连续执行

3次，这样球形效果会更好）。

5、新建图层命名为图层2，并拖到图层1的下面，将图层1图层隐藏，在图层2椭圆形选区，再用矩形选择工具对椭圆选区进行加选，如右图。

6、用前景色RGB（249：4：4）对选区进行填充，取消选区。显示图层1，复制图层2为图层2副本，用于做灯笼的底部，分别调整图层2和图层2副本，使其仅次于顶部和底部的合适位置，如右下图。

7、新建图层3，并置于图层2的下面，用直线工具（大小：5px），在灯笼的上部画条竖线和横线作为提绳和挑杆，如下左图。

8、隐藏所有图层，（除背景层外），新建图层命名为图层4，用铅笔工具，画一条垂直线，执行滤镜－扭曲－旋转命令，参数设置：扭曲度为50度，（或用路径工具直接描画曲线后再进行描边）产生曲线效果如右中图。

9、使图层4选区浮动，按Ctrl+Alt组合键复制多条曲线，如上右图。

10、调整曲线于灯笼下方的合适位置。如图。

11、新建图层命名为图层5，置于图层3的下面。选择笔刷工具（大小：420px，透明度80%）在灯笼的合适位置点击两形成灯笼的辉光。

第三篇：模具设计实例教程

目

录

一、课程报告

摘要：介绍铸造模、锻模、级进模、汽车覆盖件模和塑料注射模CAD／CAE／CAM技术的发展概况并论述了模具CAD／CAE／CAM技术的最新开发成果和发展趋势。

模具CAD／CAE／CAM是改造传统模具生产方式的关键技术，是一项高科技、高效益的系统工程。它以计算机软件的形式，为企业提供一种有效的辅助工具，使工程技术人员借助于计算机对产品性能、模具结构、成形工艺、数控加工及生产管理进行设计和优化。模具CAD／CAE／CAM技术能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本和提高产品质量已成为模具界的共识。

与任何新生事物一样，模具CAD／CAE／CAM在近二十年中经历了从简单到复杂，从试点到普及的过程。进入本世纪以来，模具CAD／CAE／CAM技术发展速度更快、应用范围更广，为了使广大模具工作者能进一步加深对该技术的认识，更好发挥模具CAD／CAE／CAM的作用，本文针对模具中应用最广泛、最具有代表性的铸造模、锻模、级进模、汽车覆盖件模和塑料注射模CAD／CAE／CAM的发展状况和趋势作概括性的介绍和分析。

1.铸造模CAD／CAE／CAM的发展概况 铸造成形过程模拟的探索性工作始于求解铸件的温度场分布。1962年丹麦的Fursund用有限差分法首次对二维形状的铸件进行了凝固过程的传热计算，1965年美国通用汽车公司Henzel等对汽轮机铸件成功进行了温度场模拟，从此铸件在模具型腔内的传热过程数值分析技术在全世界范围内迅速开展。从上世纪70年代到80年代，美国、英国、法国、日本、丹麦等相继在铸件凝固模拟研究和应用上取得了显著成果，并陆续推出一批商品化模拟软件。进入90年代后，我国的高等院校，如清华大学和华中科技大学在该领域也取得了令人瞩目的成就。单纯的传热过程模拟并不能准确计算出铸件的温度变化和预测铸造中可能产生的缺陷，充模过程对铸件初始温度场分布的影响以及凝固过程中液态金属的流动对铸件缺陷形成的影响都是不可忽视的因素。铸件充模过程的模拟技术始于上世纪80年代，它以计算流体力学的理论和方法为基础，经历十余载，从二维简单形状开始，逐步深化和扩展，现已成功实现了三维复杂形状铸件的充模过程模拟，并能将流动和传热过程相耦合。目前国外已有一批商品化的三维铸造过程模拟软件，如日本的SOLIDIA、英国的SOLSTAR、法国的SIMULOR、瑞典的NOVACAST、德国的MAGMA和美国的AFSOLID、PROCAST等。国内也有清华大学的铸造之星、华中科技大学的华铸CAE等。这些铸造模CAE软件已覆盖铸钢、铸铁、铸铝和铸铜等各类铸件，大到数百吨，小至几千克，无论是在消除缩孔和缩松，还是在优化浇冒口设计，改进浮渣夹渣等方面都发挥了显著的作用。伴随着CAE技术在铸造领域的成功应用，铸造工艺及模具结构CAD的研究和应用也在不断深入，国外已陆续推出了一些应用软件，如美国铸造协会的AFS-SOFrWARE，可用于铸钢和铸铁件的浇冒口设计，英国FOSECO公司的FEEDERCALK软件，可以计算铸钢件的浇冒口尺寸和选择保温冒口套的类型。我国华中科技大学和清华大学在铸造工艺及模具结构CAD方面也做了许多工作，如清华大学开发的THFSCAD软件，主要由图形扫描及矢量化和铸造工艺CAD两部分组成。前一部分对扫描输入的图形进行消蓝去污和矢量化，后一部分用来建立参数化图形、计算铸件的加工余量、绘制工艺卡等。THFSCAD是在二维图形学的基础上开发的，采用了AUTOCAD软件为开发平台。随着CAD技术的快速进步，三维CAD系统在铸造生产领域会逐步取代二维CAD系统而成为主流设计系统。锻模CAD／CAE／CAM的发展概况 自上世纪70年代以来，国内外许多学术机构和

公司对锻模CAD／CAE／CAM技术进行了广泛的研究，在锻造工艺过程设计、锻模结构设计和金属流动模拟等方面均取得了显著的成绩。轴对称锻件约占锻件总数的30％左右，加上轴对称锻件几何形状简单，易于描述和定义，所 以开发锻模CAD／CAM系统时国内外大多数都是从轴对称锻模人手。轴对称锻模CAD／CAM系 统的主要组成部分包括锻件设计、模锻工艺设计、锻模结构设计和NC编程。锻件设计指的是设计冷锻件图和热锻件图，包括选择分模面、补充机加工余量、添加圆角和拔模斜度等。模锻工艺设计决定是否采用预成形工序、怎样采用预成形工序以及如何选择锻压设备的吨位。另一类广泛应用的锻件是长轴类锻件，其成形工序设计和模具结构设计远比轴对称锻模复杂，因此开发长轴类锻模的CAD／CAM系统的难度更大、通用性也低，目前在许多通用商品化CAD／CAM软件上二次开发的长轴类锻模的CAD／CAM系统仅限于特定产品和特定场合的应用。锻模CAD／CAM系统的发展方向是成组技术和模具标准化技术的进一步贯彻执行以及 CAE技术和人工智能技术的深入应用。在CAE技术方面，有限元法一直是分析和研 究金属锻造成形的主要数值分析方法，多年来已取得不少阶段性的成果。1973年Lee和Kobayashi 以矩阵分析法导出了刚塑性有限元的Lagrange算法，成功分析了锻造成形过程。1 974年 Zienkiewicz提出了刚粘塑性有限元的罚函数法，分析了轧制、挤压和拉拔等成形工艺。1982年Moil和Osakada提出了刚塑性有限元中的材料可 压缩法并用于轧制和挤压中。上世纪80年代初，Oh和Altan用大型刚塑性有限元分析软件ALPID对各类塑性变形问题进行了深入研究。90年代以后，国外一些商品化的专业有限元分析软件，如法国的FORGE2、美国的DEFORM、ABAQUS、MSC／AutoForge等，都已成功地应用于锻造领域。这些软件不仅可以预测锻件成形的全过程，而且可以定量地给出与变形有关的各种物理量，如位移、速度、应力、应变和载荷等，为获得最优的模具设计、最合理的工艺方案和最少的试模时间提供了技术保证。级进模CAD／CAE／CAM的发展概况 国外级进模CAD／CAE／CAM的研究始于上 世纪60年代末，70年代便有初步应用，但仅限于二维图形的简单冲裁级进模，其主要功能如条料排样、凹模布置、工艺计算和NC编程等。弯曲级进模CAD／CAM系统出现在80年代，如日本日立公司和富士通公司的弯曲级进模系统等。为了能够适应复杂模具的设计，富士通系统采用了自动设计和交互设计相结合的方法，在该系统中除毛坯展开、弯曲回弹计算和工步排序为自动处理外，其余均需要设计人员的参与。应用三维几何造型技术的级进模系统始于80年代末，如美国Auto-trol公司的Die-Design系统，该系统采用三维几何模型来描述板金零件，并将三维图形技术应用于模具结构设计，显示出三维图形软件在模具设计中的重要作用。进人90年代，国际著名商品化三维CAD／CAM系统，如美国的Pro／E、UG-II、CADD5、Solidworks、MDT等均陆续在模具界得到应用。美国PTC公司基于Pro／E系统开发了板金零件造型模块Pro／Sheet Metal o UG Solution公司在UG-II的基础上开发了同类型的模块UG／Sheet Metalo以上两个系统都缺乏面向级进成形工艺及模具结构设计的专用模块，但这方面的工作进展很快，有的已经初见成效。本世纪之初，美国UGS公司与我国华中科技大学合作在UG-II(现为NX)软件平台上开发出基于三维几何模型的级进模CAD／CAM软件NX-PDW。该软件包括工程初始化、工艺预定义、毛坯展开、毛坯排样、废料设计、条料排样、压力计算和模具结构设计等模块。具有特征识别与重构、全三维结构关联等显著特色，已在2003年作为商品化产品投入市场。我国从上世纪90年{BANNED}始，华中科技大学、上海交通大学、西安交通大学和北京机电研究院等相继开展了级进模CAD／CAM系统的研究和开发。如华中科技大学模具技术国家重点实验室在AutoCAD软件平台上开发出基于特征的级进模CAD／CAM系统HMJC，包括板金零件特征造型、基于特征的冲压工艺设计、模具结构设计、标准件及典型结构建库工具和线切割自动编程五个模块。上海交通大学为瑞士法因托(Finet001)精冲公司开发成功精密冲裁级进模CA

D／CAM系统。西安交通大学开发出多工位弯曲级进模CAD系统等。近年来，国内一些软件公司也竞相加入了级进模CAD／CAM系统的开发行列，如深圳雅明软件制作室开发的级进模系统CmCAD、富士康公司开发的用于单冲模与复合模的CAD系统Fox-cad等。

4汽车覆盖件模CAD／CAE／CAM的发展概况 国际上最早开展汽车覆盖件模CAD／CAM系统研究与开发的是各个大汽车制造公司。早在1965年日本丰田汽车公司已将数控技术用于汽车覆盖件的模具加工，取得了很好的经济效果。上世纪80年代丰田汽车公司所采用的汽车覆盖件CAD／CAM系统包括了NTDFB和CADETT两个设计软件及加工凸、凹模的TINCA软件，可完成车身外形设计、车身结构设计、冲模CAD、主模型与冲模加工和夹具加工等任务。据报道，该系统投入使用后可使丰田公司的汽车覆盖件成形模设计与制造时间减少50％，本世纪之初丰田汽车公司又采用了美国PDC公司基于Pro／E软件平台开发的面向拉延模设计的专业化软件Pro／Dieface。美国通用汽车公司依托美国UGS公司在UG-II软件平台上也开发了用于汽车覆盖件模具设计的专用模块，如板金件设计、车身设计、复盖件冲压工艺设计(包括冲压方向选择、工艺余量补充、压边面形状设计和修边线确定)和模具结构设计等，目前该系统正处于试运行阶段。与此同时，美国福特汽车公司、英国PSF公司、日本获原铁工所、富士铁工所等国外生产汽车覆盖件模具的公司也开发了各自公司专用的汽车覆盖件模CAD／CAM系统。目前这些系统尚不对外出售。国内如湖南大学、吉林大学和华中科技大学等单位近几年来对汽车覆盖件模CAD／CAE／CAM技术进行了系统而深入的研究，取得了许多可喜的成果。如湖南大学以先进冲压CAE技术为突破口，开发出一套包括冲压工艺设计和汽车覆盖件模具设计和制造的系列化软件。其冲压仿真CAE自动建模系统CADEM-I能够利用模具表面数控轨迹数据作为网格生成的几何数据源，使建模效率成倍的提高，对于汽车覆盖件成形，在同样精度下可使仿真模型网格单元减少近20％-40％。冲压仿真CAE系统CADEM-II采用先进的理论和算法，在保证冲压件大变形计算精度的前提下显著地提高了分析速度。冲压工艺分析与设计系统CADEM-III采用壳体失稳理论预测覆盖件成形中的起皱趋势，采用基于仿真的毛坯反算技术，实现了复杂零件的毛坯形状和尺寸的迭代反求。又如华中科技大学模具技术国家重点实验室最新推出的汽车覆盖件冲压成形快速分析软件FASTAMP，基于改进的有限元逆算法和板壳单元，综合考虑了摩擦、压边力和拉深筋等工艺条件，将产品设计、材料选择和工艺设计紧密联系起来，能够快速模拟汽车覆盖件成形后的起皱、破裂和成形不足等缺陷，优化压边力、拉深筋和摩擦等工艺参数、校核压料面和工艺补充面的合理性、提供最优的毛坯形状，从而可以为汽车覆盖件工艺设计和模具设计提供全面的解决方案。塑料注射模CAD／CAE／CAM的发展概况 塑料注射模CAD／CAM是伴随着通用机械CAD／CAM技术发展而不断深化的。从上世纪60年代基于线框模型的CAD系统开始，到70年代以曲面造型为核心的CAD／CAM系统，80年代实体造型技术的成功应用，90年代基于特征的参数化实体／曲面造型技术的完善，为塑料注射模采用CAD／CAE／CAM技术提供了可靠的保证。目前在国内外市场已涌现出一批成功应用于塑料注射模的CAD／CAE／CAM系统。现在国外一些著名的商品化三维造型软件都带有独立的注射模设计模块，如美国PTC公司的Pro／E、UGS公司的UG-II、SDRC公司的I-DEAS系统。这三个CAD／CAM系统目前在塑料模具工业中的应用最为广泛。塑料注射模CAE技术的发展也十分迅速，从上世纪60年代的一维流动和冷却分析到70年代的二维流动和冷却分析再到90年代的准三维流动和冷却分析，其应用范围已扩展到保压分析、纤维分子取向和翘曲预测等领域并且成效卓著。塑料注射成型CAE商品化软件中应用最广泛的当数美国Moldflow公司的模拟软件MF，该软件主要包括流动模拟(MF／FLOW)、冷却分析(MF／COOL)、翘曲分析(MF／WARP)、气辅分析(MF／GAS)和应力分析(MF／STRESS)等。该公司于1 998年推出准三维的双面流软件(Part Adviser)，2002年推出真三维的实体流软件模块，目前该公

司在世界上拥有较大的用户群。近十余年来，我国对塑料注射成型CAE技术也开展了系统而深入的研究。华中科技大学、上海交通大学、郑州大学和南昌大学等都相继取得了可喜的成果。如华中科技大学模具技术国家重点实验室在最近推出的商品化塑料注射成型集成化仿真系统HSCAE6．1 O，从1 989年推出的HSCAEl．O版到如今的6．10版，经历了从二维分析到三维分析，从实用化到商品化，从局部试点到大面积★◆应用的进程，已成为塑料制品设计、模具结构优化和工程师培训的有力工具，HSCAE仿真系统目前已在国内80多家工厂和学校★◆应用。模具CAD／CAE／CAM的发展趋势 本世纪的科学技术正处于日新月异的变革之中，通过与计算机技术的紧密结合，人工智能技术、并行工程、面向装配、参数化特征建模以及关联设计等一系列与模具工业相关的技术发展之快、学科领域交*之广前所未见。今后十年新一代模具CAD／CAE／CAM系统必然是当今最好的设计理念、最新的成形理论和最高水平的制造方法相结合的产物，其特点将反映在专业化、网络化、集成化和智能化四个方面。随着模具工业的快速发展，近几年来世界各国的软件开发商投入了巨大的人力和物力，针对各类模具的特点，将通用的CAD／CAM系统改造为模具行业专用的系统，取得了较大成效。已投入使用的有美国UGS公司的级进模设计系统NX-PDW、塑料注射模设计系统Mold Wizard、以色列Cimatron公司的模具设计和制造系统Quick、英国DELCAM公司的塑料模设计和制造系统PS-Moldmaker、法国Misslel software公司的注射模专用软件Top Mold和级进模专用软件Top Progress、日本UNISYS株式会社的塑料模设计和制造系统CADCEUS等。这些软件的技术特点是能在统一的系统环境下，使用统一的数据库，完成特定模具的设计。NX-PDW初步实现了模具零件的结构关联，CADCEUS的特色在于三维设计与二维视图的联动，PS-Moldmaker做到了加工信息的自动封装，这些特点使得专业软件更加宜人化。目前，国外一些软件开发商已能按实际生产过程中的功能划分产品系列，在网络系统下实现CAD／CAE／CAM的一体化，解决传统混合型CAD／CAM系统无法满足实际生产过程分工协作的要求。例如英国DELCAM公司在原有软件DUCT5的基础上，为适应最新软件发展及工业生产实际推出了CAD／CAM集成化系统Delcam's Power Solution，该系统覆盖了几何建模、逆向工程、工业设计、工程制图、仿真分析、快速原型、数据编程、测量分析等各个领域。系统的每个功能模块既可独立运行，又可通过数据接口与其他系统相兼容，并能按使用要求进行组合，以便形成专业化的CAD／CAE／CAM系统，做到开放性、兼容性和专业化的统一。可以预计，模具CAD／CAE／CAM系统在今后几年内将会逐步发展为支持从设计、分析、管理和加工全过程的产品信息管理集成化系统。在现阶段，模具设计和制造在很大程度上仍然依靠着模具工作者的经验，仅凭计算机的数值计算功能去完成诸如模具设计方案的选择、工艺参数与模具结构的优化、成型缺陷的诊断以及模具成形性能的评价是不现实的。新一代模具CAD／CAE／CAM系统正在利用KBE(基于知识的工程)技术进行脱胎换骨的改造。如UG-II中所提供的人工智能模块KF(Knowledge Fusion)。利用KF可将设计知识融入系统之中，以便进行图形的识别与推理。数值计算和人工智能技术的结合将是今后相当长时间内一件十分艰巨而重要的工作。传统的模拟软件基本上都是被动式计算工具，分析前需要用户事先设计成形方案和确定工艺参数，分析结果常常难于直接用来指导生产，这在很大程度上影响了模拟软件的★◆和普及，华中科技大学模具技术国家重点实验室在国产注塑成型模拟软件HSCAE6．10中成功地引入了人工智能技术。对于注射时间、注射温度等具有连续取值空间的参数，采用人工神经网络进行优化，对于分析结果的解释和评价则采用基于规则推理的方法来处理。HSCAE6．10的专家系统规则库以专家知识为基础，涵盖了有关短射、流动平衡、熔体降解、温差控制、保压时间、许可剪切应力、剪切速率和锁模力等方面的领域知识，在对分析结果进行综合和提炼的基础上驱动专家系统进行推理，对成型方案进行评价并在分析报告中输出具体的改进建议，其目标是将

模拟软件由传统的“被动式”计算工具提升为新一代的“主动式"优化系统。

二、上机实训报告

1.图示为某零件外壳，根据图形利用三维软件绘出具体模型并做出注射成型模具。材料为聚乙烯，自己设计模具结构。

图01 1.1利用solidworks三维实体建模

实体分析：此模型结构较为简单，可用以下特征： 1.1.01 模型的建立过程

草图01

图02拉伸

图03圆角R1

1.1.02完成实体建模

图04

图05 2.设计过程

2.1初始化设计（1）数据准备。

单击IMOLD工具栏上的“数据准备”命令，弹出“需衍生的零件名”，选择所要创建的实体。弹出设置衍生参数对话框如下图。

调入实体零件

衍生模型零件参数设置

保存衍生件与实体零件在同一文件夹

图06

图07

图08

图09（2）项目控制

开始一个新项目。单击IMOLD工具栏中的“项目管理”→“新项目”。设置项目参数。填入项目名，单击“调入产品”选择产品，选择派生零件“壳体 衍生件”单击打开。此时自动形成一个装配体结构。在代号里可以写上代号名称“例如输入学号及序号：200960458-21-”观察项目树特征变化。选中特征树某一特征，对其编辑材料类型：PC聚碳酸酯，其它选择默认。

保存所有。点击“同意”。

图10 2.2分型设置

（1）创建分型线。单击分型线图标按钮，点击自动查寻。

图11

图12（2）创建分型面。点击分型面按钮，如图点击查找。（3）修补模型,。选择“补孔”按钮，选择自动补孔。

图13

（4）创建延伸曲面。

图14

图15（5）插入模坯。

图16

2.3布局和浇注设计

（1）布局设计。设置模腔数量为1，（2）IMOLD特征管理，进入特征树中对延伸曲面进行隐藏。（3）隐藏延伸曲面。压缩延伸曲面特征，以便观察。（4）添加浇口。浇口位置设在侧壁，选择扇形浇口。

图17

（5）添加分流道（6）添加主流道

图18

图19

2.4模架设计

（1）设置模架。单击模架设计命令，选择模架厂家futaba，单位metric，型号1113。删除多余零件。

图20

图21

图22

（2）定义模架设置。修改模架尺寸至合理。（3）添加型腔固定螺钉。（4）设置冷却流道。

（5）添加标准件。添加主流道寸套，添加顶杆

图34

图35

2.5完成模具设计。

图36

3．结果、分析

图37

对此零件的模架选择还存在一定问题，比如尺寸大小不当，对标准模架选用应大小合理，适合模型特征。造成此问题的原因是对Solidworks软件插件集成的标准模架没有具体认识。对模具设计参数的选择不够仔细，在对进行模具设计过程还不是很好地掌握，所以在要加强认识，了解模具的设计流程，熟练应用软件。在与其他软件设计solidworks还存在一些的问题就不再叙述，本人对此也不是很了解。从整体设计过程来看，solidworks在进行模具设计还是很实用，很强大的一个软件。对于细节性问题就有待讨论和对软件的继续开发。

4．心得体会

经过两周的实训，我感觉pro/e这个软件确实很强大，很难，很不好上手，所以本人就使用UG，这也是基于前期对UG有一定的学习。在创建模型特征上，还是感觉UG比pro/e要好用。在solidworks软件中建模非常方便，很容易上手。不过想要创建复杂零件特征时，就需要进行深入了解。UG自身集成了很多插件比如CAMWORKS车削仿真，IMOLD模具设计，UG力学分析等。对于软件的学习不仅需要自己强加练习，还要请大神的帮助，和同学老师进行交流。巧用一些特征的建模。此次实训虽结束，但是还有很多需要学习。需要更多时间和精力去对软件的学习，加强对模具结构的认识。看我昵称一起学习吧！

第四篇：ps实例教程视频

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第五篇：数控加工工艺与CAM实例教程教案

数控加工工艺与CAM实例教程

责任者：沈鑫刚 索书号：TG659/116 馆藏地址：二楼书库

内容提要

本书主要讲解了基于CAM的典型零件的铣削加工编程，以项目化方式组织教材内容，注重软件知识点与数控操作实践的紧密结合，教程内容上着重围绕典型零件的数控加工工艺分析、软件编程与机床数控加工的真实情境与过程，在编程过程中严格执行数控加工工艺分析的内容。另外，教程对后处理器的构建作了详细介绍。

本书可作为大专院校和高职院校机电、模具、数控等专业的教材，也可作为社会相关专业培训用书，还可作为从事数控编程与操作的企业技术人员的参考用书。

目录

项目1零件的数控铣削加工工艺规划

任务1.1了解数控铣削加工工艺分析与规划内容

1.1.1零件图分析 1.1.2加工方法的选择

1.1.3装夹定位方案的确定与夹具的选用 1.1.4加工工序安排与走刀路线的拟定 1.1.5切削刀具与切削用量的选用 1.1.6工艺文件的拟定

任务1.2了解数控机床编程与操作

1.2.1数控机床坐标系

1.2.2fanu 0i系统常用数控指令 1.2.3零件的装夹、找正 1.2.4设立工件坐标系

思考题与习题

项目2UGCAM基本操作

任务2.1了解UG CAM操作流程

任务2.2熟悉UGCAM的基本操作环境

2.2.1加工环境初始化 2.2.2操作导航器

2.2.3加工节点与编程操作的建立 2.2.4UGCAM通用选项的设置

任务2.3练习凸台零件的UGCAM编程 思考题与习题

项目3吹瓶模固定板钻削加工

任务3.1认识常用的钻削加工方法与刀具

任务3.2掌握钻削加工基本工艺 任务3.3了解孔的钻削加工方式

任务3.4吹瓶模固定板钻削加工工艺分析与规划 任务3.5吹瓶模固定板零件钻削加工编程 思考题与习题

项目4座盒零件铣削加工

任务4.1认识常用的平面铣削加工方法与刀具 任务4.2平面铣削基本加工工艺设计 任务4.3了解平面铣削加工方式

任务4.4座盒零件铣削加工工艺分析与规划 任务4.5座盒零件铣削加工编程

4.5.1座盒零件编程模型准备 4.5.2座盒零件铣削加工编程 4.5.3座盒零件铣削加工程序单

思考题与习题

项目5文字与车标铣削加工

任务5.1细笔画单线条文字加工

5.1.1平面文字 5.1.2曲面文字 5.1.3环形文字

任务5.2大字体粗笔画文字加工

5.2.1粗笔画凹形文字的加工

5.2.2粗笔画凸形文字(印章)的加工 5.2.3具有自相交笔画的文字处理

任务5.3丰田车标铣削加工 项目6冷冲模铣削加工

任务6.1认识常用曲面铣削加工方法与刀具 任务6.2曲面铣削基本加工工艺设计 任务6.3了解曲面铣削加工方式

6.3.1型腔铣(Cavity_Mill)6.3.2固定轴曲面轮廓铣(Fixe _Contour)任务6.4冷冲模铣削加工工艺分析与规划 任务6.5冷冲模铣削加工编程

6.5.1冷冲模编程模型准备 6.5.2冷冲模铣削加工编程 6.5.3冷冲模铣削加工程序单

思考题与习题

项目7FANUC后处理器的构建

任务7.1了解UG后处理构造器的原理与功能 任务7.2FANUC后处理器的构建 思考题与习题

附录A fanuc0i-mb数控指令表(g代码类)附录B金属常用切削用量表 参考文献