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1、河南理工大学 2007 届优秀毕业设计（论文）文摘选编 119 网络摄像头设计网络摄像头设计 工业设计03-1班 刘小伟 指导老师：景文娟 摘 要：随着电脑的普及，网络化也已越来越贴近人们的生活，对于一些上网族来说这更显得惟妙惟肖，而网络聊天、视频、语聊则更是走在网络的最前沿。摄像头也就慢慢地走进了我们的生活。在现在的市场上，摄像头有了越来越大的市场。现在做这一块的厂家也从无到有，如天敏，奥美嘉，明基，飞利浦等，而且现在越来越多的企业想要在这个领域分一杯羹。激烈的竞争使厂家愿意拿出更多的人力物力投入到摄像头的外观设计和结构设计上。摄像头也从最初单一的形态演变到现在多姿多彩的造型，更多新奇的设计
2、直接冲击人们的眼球。通过对现在市面上的摄像头进行了足够多的分析调查，寻找不同设计风格的优缺点，不同人群对产品的需求要求，综合考虑消费者的需求，在造型和功能上设计出理想的产品。在材料上要大胆运用，在功能上要大胆设想，综合美学，人机工程学，造型艺术等方面的资料和经验，从而设计出具有自己风格的，深受消费者喜欢的网络摄像头。我的方案是参照蚂蚁造型的摄像头的仿生设计。关键词：网络摄像头；摄像头设计；仿生设计；蚂蚁 Abstract：With the popularization of computers,internet has become increasingly close to peoples
3、lives.For some people,these internet has become more vivid,while the networks chat,video.Nowhere is the phrase chat walk at the network before the morass.Camera has slowly entered our lives.In the present market,the camera has a growing market.Now do this one from the manufacturers to nothing,such a
4、s 10moons,Omega,BenQ,Philips,and so on.But now a growing number of enterprises in this area want to share.Intense competition makes manufacturers be willing to invest more resources into the camera design and structural design.Camera from the original single form of evolution to the present variety
5、of shapes,and more novel design of a direct impact on the peoples attention.Right now the market for the camera enough of the investigation to find different styles of design advantages and disadvantages different groups of product demand,considering the needs of consumers in modeling and functional
6、 design of the ideal product.On the material to boldly use the functions envisaged to be bold,comprehensive aesthetic,ergonomics,visual arts,and other aspects of information and experience,thereby design has its own style,consumer popular favorite webcam.Ant patterns will be integrated into my camer
7、a modeling product design.Keywords:network cameras,camera design,bionic design,ants 河南理工大学 2007 届优秀毕业设计（论文）文摘选编 120 一、概述 摄像头作为一种视频输入设备，已经诞生了很久了，随着摄像头成像技术的不断进步和成熟，加上互联网的推波助澜，它的普及率越来越高，价格也降到了一般人所能承受的水平。二、设计目标 网络摄像头的出现使人们的远程交流不再仅仅停留在声音的层面，而从单纯的音频交流上升为视频交流，而且越来越多的人开始使用摄像头进行交流。目前市面上的摄像头种类繁多，外观也是各有千秋，由于摄像
8、头芯片非常小（只有指甲盖那么大），所以摄像头的造型有非常大的灵活性，基本上任意的外观造型都可以实现，这让设计有了很大的空间，不太容易受到造型上的约束。我也是希望自己的方案能在造型上有所突破，能给人一些不同的感觉。三、设计的市场调研与分析 3.1 市场调研的目的市场调研的目的 了解目前网络摄像头的市场需求及发展状况，为自己的设计做准备，确定设计目标。3.2 调研的方法调研的方法 a、现场观察、体验法 b、资料收集分析法 3.3 调研的内容调研的内容 a、对目前网络摄像头的消费人群、消费目的、消费购买过程的调查 b、对目前网络摄像头的缺陷的问题的调查 c、对网络摄像头的功能、造型和未来流行趋势的调
9、查 d、消费者满意度的调查 3.4 调研的过程调研的过程 3.4.1产品价格分析 据CBI Research调查显示，2005年中国Pc摄像头市场平均价格走势较为平缓。其原因是：虽然低端产品和高端产品降价幅度相对较大，但是由于不断地有新品的推出和旧型号的停产，导致价格下降的趋势平缓。3.4.2 消费者应用状况分析 PC摄像头的终端客户主要有两大群体：网吧和个人。网吧采购主要有两个时间段，即寒假前与暑假前。假期前的采购，主要是为了改善网吧硬件条件，吸引顾客。在假期后也会有少量的采购，主要是对原有破损摄像头的更换。其采购价位主要是在100元以下，且侧重于拥有防盗功能的产品。较高档次的网吧会采购一些
10、高端产品。个人购买则根据自己的喜好和购买力，挑选自己喜欢的产品，注重产品的外观和性能。河南理工大学 2007 届优秀毕业设计（论文）文摘选编 121 PC摄像头的个人消费群体存在以下一些消费特点：一是拥有PC摄像头的人群以20-30岁之间的年轻且有购买能力的人为主。据CBI Research调查统计，在该消费群体中，20岁以下的占21.4%，大部分是中学生，他们购买PC摄像头的主要用途是与网友或同学之间的视频聊天，娱乐性强；而21-25岁年龄层的消费者最多，占到了47.9%，主要是一部分在校大学生和刚参加工作的青年，其用途一是娱乐性的视频聊天，二是配上语音聊天，进行学习或工作上的交流；26-4
11、0岁的占29.6%；40岁以上的只占1.1%，该消费群体的实际购买者主要是自己的孩子，或者是别人送的礼物，可以面对面地与在外地的亲人联系。二是用户购买的产品价格大多数在200元以下。调查显示，2006年中国PC摄像头市场销量中，价格在100元以下的占27.9%，100-199元的占54.4%，而200元以上的占17.7%。三是影响用户购买产品的主要因素有性能、价格和外观。大部分网络爱好者习惯于晚上上网，但又怕影响同学或者家人休息，所以对有夜视功能的PC摄像头比较青睐；而女性消费者侧重于外观，将毛绒和卡通版摄像头列为优先购买对象，既可作为视频聊天的工具，又可作为桌面的装饰品。3.5 调研的结论调
12、研的结论 2005年中国PC摄像头市场逐渐趋于成熟。罗技、台电、多彩、天敏等知名品牌的市场渗透率得到了提高，随着价格的下降、利润空间的压缩，地方品牌慢慢地失去了竞争的能力，将逐渐退出市场，或成为其他品牌的OEM商。根据CBI Research预测，随着各知名品牌销售渠道的完善和稳定，其品牌效应的进一步扩大，PC摄像头价格下降进一步刺激消费，使得PC摄像头的普及率得到了相应的提高，特别是在西南和华中地区，PC（personal computer 个人电脑）摄像头市场普及率明显提高。华北、华东和华南三个区域，中低端市场基本饱和，消费者对高端产品的关注增加。低经营成本有助于灵活调整区域销售。由于进入
13、PC摄像头市场技术门槛低、成本低，厂商可以根据不同区域的消费特点和消费群体所表现出的不同消费特征调整产品类型，进行销售。多数经销商是在销售PC及其配件，以及销售数码产品时兼售PC摄像头。而2005年单独销售PC摄像头的经销商数量呈增长趋势，体现出PC摄像头市场的专业化。从产品参数上来看，2006年中国PC摄像头市场分辨率仍以640480的产品为主，其销量占整体市场的近70%，而像素则以35-38万为主，同时38万以上像素的销量和市场占有率成上升趋势，达到24.20%。就以上的调查结果来看，网络摄像头产品现在的芯片和功能已经趋于稳定，如何在外观河南理工大学 2007 届优秀毕业设计（论文）文摘选
14、编 122 上取得优势成为衡量该产品市场竞争力的一个重要标准。大多数的摄像头还是沿袭比较传统的外观造型风格，而对于现在的冲浪一族，新颖的外观，独具个性的造型成为他们追求的重点，考虑到摄像头产品的主要客户群。所设计的摄像头应包含以下几个特点：（1）造型别致，独具个性（2）功能齐全，使用方便（3）便于调节。四、设计目标定位 网络摄像头的出现打破了原有单纯靠耳机、话筒进行交流的格局，考虑到使用人群的分布，把设计目标定位到便于摆放。因为使用者多为年轻人，所以设计的网络摄像头一定要符合年轻人的心理状态，这样设计出的东西才会有发展前途，而且设计时注意在形、色、质上多考虑。五、设计要求 5.1 设计的目标设
15、计的目标（1）首先要便于摆放（2）能够融入周围的环境（3）可以根据消费者的需要方便的调节不同的角度 5.2 造型构思造型构思 任何一件工业设计的产品，都是为了满足人们一定的需要而生产出来的。每一件产品都具有物质和精神两种功能。精神功能主要是通过产品的外观造型表现的，产品的造型创造方法很多，但从产品的造型创造的历史长河中可以看出，有很多创造方法仍有很大的作用。工业设计产品仿生创造形态，不仅能使人认识到产品外观形态与生物形态关系密切，对设计者来说，更重要的是通过对它们形态关联的内在因素认识，从而引发出模拟仿生造型产品的创造灵感。产品创造的形态要赋予产品以人性，其中以生物形态为基形的仿生形，是容易被
16、人接受、被人认识，并能产生联想和隐喻的。刘勰在文心雕龙里曾说过“夫隐之为体，义生文外，秘响旁通，伏采潜发。”意思是说物象的感染力，往往隐藏在形象概念之外的含意中。一件优秀的产品形态，如能巧妙地运用象征或隐喻产生联想，不仅会使人们产生深刻印象，得出美好的评价，同时也一定会带来较大的经济效益。工业设计仿生造型产品，常常采用直感象征手法，即以某种生物形态为基形，在产品上进行功能变态，使人看到马上能产生相关联的联想，是一种较直接的创造方法。还可以运用含蓄、隐喻的手法，形态概念隐而不显，使人产生多种联想，联想愈宽广，印象就愈深刻，愈能“耐人寻味”。河南理工大学 2007 届优秀毕业设计（论文）文摘选编
17、123 六、设计的创意及表现 6.1 草图方案草图方案 草图是设计中的一个必不可少的环节，它记录了一个设计师的灵感和设计思维，是一种寻求未来设计方案可行性的有效方法，也是对工业设计师在产品设计中的思维的再现。下面是我在设计过程中的一些构思的草图（图6-1）。图6-1 草图 6.2 方案的确立方案的确立 方案如下图：河南理工大学 2007 届优秀毕业设计（论文）文摘选编 124 图6-2 方案一 图6-3 方案二 图6-4 方案三 6.3 方案的优化选择方案的优化选择 方案1 是几何体和曲线造型的组合，这样的搭配严肃中不失活泼，可有一个问题就是不怎么方便携带外出，那样的话就有点费事了；而方案二几
18、乎全部以曲线造型为主，为一个组合折叠方向的方案，与后面的方案三优点相似；经过对比与挑选，我最终选择了三方案，无论是在造型上还是整体功能上都有了很大的改进。七、设计最终表现 7.1 电脑效果图（如图电脑效果图（如图 7-1，7-2）河南理工大学 2007 届优秀毕业设计（论文）文摘选编 125 图7-1 图7-2 7.2 模型模型 虽然三视图和效果图已经将设计意图充分地表达出来了，但是，视图和效果图都是纸面上的图形，而且是以一定的视点和方向绘制的，这就难免会存在不全面和假象。而模型具有立体、真实的效果，可以从多视点观察、审视家具的造型，找出不足和问题，以便进一步加以解决、完善设计。因而按照一定的
19、比例制作出模型。因为模型也是设计的一部分，是研究设计、推敲造型比例、确定结构方式和材料的选择与搭配的一种手段。虽然，许多矛盾和问题，经过确定方案的全过程，已经基本上解决了，但是离实物和成批生产还有一定的距离。造型是否全然满意，使用功能是否方便、舒适，结构是否完全合理，用料大小的一切细小尺寸是否适度，工艺是否简便，油漆色泽是否美观等等，都要在制作实物模型的过程中最后完善和改进。我用石膏做主体形体，铁丝套上笔芯做摄像头的腿，玻璃球做镜头，在实验室忙碌了一个多星期，终于把模型主体完成了，最后打磨喷漆，整个模型就完成了。7.3 材质材质 摄像头核心芯片采用EM2800/2710，此芯片为禾瑞亚公司的一
20、颗硬件130万像素的DSP，EM2800主要用做电视卡的采集芯片，但国内也有一些大的摄像头厂商将他做成摄像头产品，此类产品速度是普通摄像头的两倍左右。EM2710主要用做摄像头产品，其产品性能与EM2800在摄像头的应用上效果相当，这两颗芯片同时支持高速USB2.0接口，在性能不错的电脑配制下，产品效果和速度将相当优秀！摄像头外壳采用全彩塑料制成，造价低，便于生产不同色系的产品以满足不同的消费者。八、设计最终表现 8.1 展板（如图展板（如图 8-1，8-2）河南理工大学 2007 届优秀毕业设计（论文）文摘选编 126 图8-1 图8-2 九、结束语 对于这次的毕业设计，我花了很长的时间，从
21、市场调查、资料收集、网络上的查找，到河南理工大学 2007 届优秀毕业设计（论文）文摘选编 127 草图的绘制、方案的确定、模型及展板的制作等等，查阅许多资料。虽然任务艰巨，我还是按时完成我的毕业设计。使我在毕业设计中学到了很多的东西，一生都受用不尽，也得感谢所有关心我的老师和同学。通过这次的毕业设计，我知道了许多关于摄像头的知识。以前，对摄像头只是处于一种很表面的认识。但是现在我能比较深入的有关方面，不管造型也好，色彩也好，还是从人机工程学方面，我都能有一定的理解。虽然，我在这次毕业设计中，学到了很多东西，但是我还是发现自己有很多方面的不足。比如，在市场调研上不够深入调研分析不够透彻，理论知
22、识还不够等。在模型制作时，由于缺少经验，从而模型制作的比较粗糙，不够精细，导致有的部分做的比较粗糙。但是，我会在以后，一定锻炼自己，使自己做的更好。参考文献 1 李乐山.工业设计心理学.北京:高等教育出版社,2004 2 何人可.工业设计专业外语.北京:北京理工大学出版社,2004 3 关阳,刘宏伟.产品塑造学.北京:机械工业出版社,2002 4 王凤岐,张连洪,邵宏宇.现代设计方法.天津:天津大学出版社,2004 5 丁玉兰.人机工程学.北京:北京理工大学出版社,2000 6 闫卫.工业产品造型设计程序与实例.北京:机械工业出版社,2003 7 汤姆皮特斯.设计管理欧美经典案例.北京:北京理
23、工大学出版社,2004 8 尹定邦.设计学概论.长沙:湖南科学技术出版社,2004 9 阎卫.工业产品造型设计程序与实例.北京:机械工业出版社,2000 10 张鄂.现代设计方法.西安:西安交通大学出版社,2003 11 简召全.工业设计方法学修订版.北京:北京理工大学出版社,2000 12 王玉林.产品造型设计材料与工艺.天津:天津大学出版社,2000 河南理工大学 2007 届优秀毕业设计（论文）文摘选编 128 面向矿山机械的面向矿山机械的 CAPP 系统设计系统设计 05机制专升本2班 王继红 指导教师：魏从刚 摘 要：计算机辅助工艺设计（computer aided process
24、planning，CAPP）是通过向计算机输入被加工零件的几何信息和加工工艺信息，由计算机自动输出零件的工艺路线和工序内容等工艺文件的过程。针对矿山机械制造业现状，结合本专业背景开发了面向矿山机械的CAPP系统。该系统利用成组技术对零件进行了归类，并对不同类别的零件制定了相应的加工工艺，在此基础上，系统实现了典型零件和常用零件工艺过程的的查询及编辑功能；提供了智能决策工具，辅助工艺人员实现零件毛坯的选择、材料的选择、机床、夹具、量具、刀具的选择、切削参数计算、工艺尺寸链计算以及加工过程动态仿真等功能，最终实现工艺卡片的保存和打印输出。关键词：计算机辅助工艺设计；制订；工艺路线 Abstract
25、:Computer Aided Process Planning is inputting the geometric processing of information and processing of information of part into the computer,and the computer output automatically the process technology content of the documentation process of parts.In view of the mine machinery manufacturing status,
26、in light of the professional background for the development of mining machinery CAPP system.The system uses group technology for the right parts,grouped in different categories of parts corresponding to the development of processing technology.On this basis,the system achieved a typical parts and co
27、mponents commonly used process of the inquiry and editing functions;provide intelligent decision-making tools,technology support staff of the parts of rough choice,the choice of materials,machine tools,jig and measuring tools.Tool choice,cutting parameters,the calculation of chain size and processin
28、g functions such as dynamic simulation,eventually achieve the preservation process card and print output.Key words:computer aided process planning;formulation;process route 一、概述 1.1 CAPP 概述概述 计算机辅助工艺设计（computer aided process planning，CAPP）是通过向计算机输入被加工零件的几何信息（图形）和加工工艺信息（材料、热处理、批量等），由计算机自动输出零件的工艺路线和工序
29、内容等工艺文件的过程。按CAPP的工作原理可将其分为检索式、派生式、创成式和综合式四类，其中综合式是派生式和创成式的结合。相应的CAPP方法主要有检索式、派生式和创成式三种。本文结合国内外的研究现状和我校机械专业的研究背景，河南理工大学 2007 届优秀毕业设计（论文）文摘选编 129 通过在多个矿山机械厂实习和调研，我们发现在矿山机械工艺制订方面，目前多数由人工进行编制，其生产效率低，且不利于新产品的开发。针对这种情况，本文提出面向矿山机械方面CAPP系统的研究，其研究的主要内容如下:（1）制订机械加工工艺规程的内容和步骤；（2）利用计算机来完成机械加工工艺规程的制订；（3）利用VB来完成C
30、APP各个功能模块的设计；（4）各种工艺、机床、夹具、刀具、量具和图形库数据库的建立；（5）各个数据库的访问、查询和更新。（6）针对矿山机械制造业的特点，我们开发了河南理工大学计算机辅助工艺设计（Henan Polytechnic university computer aided process planning,HPCAPP）原型系统。本文采用了以上所述三种设计方法，从毛坯选择到拟订工艺路线；确定所需设备；确定刀、夹、量具和辅助工具；确定各工序的加工余量，计算工序尺寸和公差；确定切削用量和工时定额均在HPCAPP软件下实现，真正实现设计智能化和自动化。1.2 CAPP 的开发背景及意义的开
31、发背景及意义 在现有的矿山机械厂，机械加工工艺过程的制订多数由工艺人员手工编制而成，它一方面，要求工艺人员具有丰富的经验，而目前我国高级工艺人员比较缺乏；另一方面，生产率比较低，工人的劳动强度大；再加上当前在矿山类机械厂，对于CAPP系统的开发和研究比较少，所以我们提出对CAPP系统的研究。科技进步能否转化为生产力，在很大程度上取决于有无相关的工艺技术手段将其物化为产品。故工艺水平在一定程度上反映了国家的生产力水平，明显而直接地反映在产品质量和劳动生产率两方面，并决定着产品的使用性能和生产成本，从而决定了产品在市场上的竞争力。所以先进可靠的工艺技术保障是产品更新、市场开拓的必要条件，商品竞争、
32、市场竞争的核心是制造业潜在工艺技术水平的竞争。由于我国工艺水平落后，设备陈旧，致使机械工业的平均劳动生产率远远落后与发达国家。机电产品的质量问题中，工艺因素占一半以上。与之形成鲜明对照的是发达国家不断改进和采用先进工艺技术以达到60%，工艺对生产率提高的贡献亦占60%。工艺技术始终是企业提高生产率、增强市场竞争力的首要因素。故有“产品制造，工艺为本”的说法，这既是实践经验的总结，也是对工艺技术在产品生产中地位的恰当评价。CAPP在CIMS制造业实现自动化中的重要作用是不可忽视，工艺数据库中存放着工艺设计领域和应用领域中所需的设计、资源、对象等重要信息，因此工艺数据库系统在CAPP系统中处于重要
33、地位，因此，建立供CAPP系统进行数据获取和数据交换的各种工艺数据库，河南理工大学 2007 届优秀毕业设计（论文）文摘选编 130 实现系统对数据库的编辑、查询、输出是一个重要环节。同时，CAPP的发展必将代替人工编制工艺方案的方法，故对于每一个学机械的人接触CAPP是有着深远意义的。本课题选取意义就在于，在原来所学的机械方面知识与现代计算机技术相结合，即扩展了自己的知识面，又体会了学科之间相互结合的乐趣。1.3 HPCAPP 的设计内容的设计内容 在HPCAPP设计中，HPCAPP软件的总体设计是由我来的完成，主要包括以下几方面：1）各个功能模块的建立 HPCAPP主要包括三个功能模块：检
34、索式功能模块、派生式功能模块和创建式功能模块。其中创建式功能模块有包括有：工件的装夹、表面加工方法的选择、机床设备、夹具、刀具、量具的选择、热处理工序的安排、工艺尺寸链的计算、切削用量的计算等；2）软件的整体框架设计 主要包括：各个功能模块之间的联系以及各个功能模块和数据库之间的关系。3）数据库的调用 实现工艺数据库、机床、夹具、刀具、量具等数据库的数据查询和更新等功能。4）软件的界面设计 使各个界面设计比较人机化，易于大多数人的操作。5）软件整体功能的实现 主要是将其他三位同学所做的内容应用到本软件中，实现其整体功能。6）VB代码的编写 VB代码的编写是比较烦琐的过程，它决定了软件的各个功能
35、是否能够顺利实现，它是HPCAPP设计的重点内容之一。7）软件的整体优化 主要实现各个功能模块之间的集成和数据共享。二、HPCAPP软件的设计 2.1 HPCAPP 的需求分析的需求分析 2.1.1 HPCAPP的主要作用（1）检索标准工艺文件。（2）选择加工方法。（3）安排加工路线。（4）选择机床、刀具、量具、夹具等。（5）选择装夹方式和装夹表面。河南理工大学 2007 届优秀毕业设计（论文）文摘选编 131（6）优化选择切削用量和计算加工时间和加工费用。（7）确定工序尺寸和公差及选择毛坯。（8）绘制工序图及编写工序卡。（9）有的CAPP系统还具有计算刀具轨迹，自动进行NC编程和进行加工过程
36、模拟的功能，有些专家认为这些功能属于CAM的范畴。2.1.2 HPCAPP设计的主要内容 1）各个功能模块的建立 HPCAPP主要包括三个功能模块：检索式功能模块、派生式功能模块和创建式功能模块，其中创建式功能模块有包括有：工件的装夹、表面加工方法的选择、机床设备、夹具、刀具、量具的选择、热处理工序的安排、工艺尺寸链的计算、切削用量的计算等。2）软件的整体框架设计 主要包括：各个功能模块之间的联系以及各个功能模块和数据库之间的关系。3）数据库的查询 主要是完成工艺数据库、机床、夹具、刀具、量具等数据库的查询和更新。4）软件的界面设计 使各个界面设计比较人机化，易于大多数人的操作。5）软件整体功
37、能的实现 6）VB代码的编写 VB代码的编写是比较烦琐的过程，它决定了软件的各个功能是否能够顺利实现，它是HPCAPP设计的重点内容之一。7）软件的整体优化 主要是便于各个功能的访问。2.1.3 采用HPCAPP的主要原因（1）现有的矿山工艺过程设计大多数是由工艺人员手工编写的，其工人的劳动强度大、生产率低，且要求工艺人员具有丰富的经验。（2）现代机械制造业向智能化、自动化方向发展。（3）CAPP是CAD和CAM之间联系的桥梁。（4）便于一些典型工艺的查询。（5）能够方便的制订各种零件的工艺过程。2.2 CAPP 的整体框架图的整体框架图 河南理工大学 2007 届优秀毕业设计（论文）文摘选编
38、 132 常用零件的工艺过程 检索式 典型零件的工艺过程 零件信息输入 派生式 查询（编辑）毛坯选择 材料选择 工序名称 工艺过程 工序内容 机床设备 夹具选择 量具选择 刀具选择 创成式 工艺尺寸链 切削用量的计算 子模块 工件的装夹 表面加工方法的选择 工艺文件输出模块 打印模块 2.3 HPCAPP 软件的总体结构软件的总体结构 计算机辅助工艺过程设计的总体结构如图2-1所示，它可以分为3个层次，即基础层、理论技术基础层、设计层。HPCAP系统功能 河南理工大学 2007 届优秀毕业设计（论文）文摘选编 133 几何信息 工艺信息 毛坯类型 毛坯图 定位夹紧 加工方法 检验 切削用量工序
39、尺寸公差时间定额结构工艺性分析加工可行性分析技术经济分析工艺卡片工序卡片检验卡片机床工 具 夹 具 量 具 零件信息描述 毛坯选择工艺过程 拟定 工艺参数计算 工艺分析工艺文件生成 设备工艺装备 工 艺 过 程 设 计 加工设备和工艺装备设计定位原理 工艺尺寸链 精度的统计分析 工艺过程的优化 数学 逻辑学人工智能 工 艺 理 论 决 策 技 术 理 论 技 术 基 础 计 算 机 软 件 系 统 计 算 机 硬 件 系 统 刀具模具工具 夹具量具 切削用量 时间定额 材料 加工设备工艺装备 数 据 库 系 统 计 算 机 网 络 及 通 讯 图2-1HPCAPP的总体结构 2.4 HPCAP
40、P 原型系统的功能设计及实现原型系统的功能设计及实现 2.4.1 HPCAPP系统的用户管理 本系统的登录采用角色管理，将用户按照不同的角色进行分类，并设置不同的权限，用户只有在按照自己的角色才能登录系统，并实现相应的功能。具体操作如下：点击毕业设计文件下的工程1或者工程1.exe，即可运行VB，然后点击VB环境下的运行，即可启动HPCAPP系统，进入HPCAPP的登录界面。（如图2-1所示）此时需要输入用户名和密码才能进入系统。图2-1登录界面 2.4.2 HPCAPP模块设计 河南理工大学 2007 届优秀毕业设计（论文）文摘选编 134 系统按照CAPP的原理和方法进行了功能模块划分，大
41、致分为以下三个功能模块：检索式CAPP、派生式CAPP和创成式CAPP。1检索式 （1）进入HPCAPP系统后，出现图22所示界面，通过点击文件（检索式）菜单，即可进入检索式HPCAPP，此模块主要用于标准工艺和典型工艺的查询。图2-2检索式HPCAPP界面（2）选择文件下的子菜单即可查询典型零件和常用零件的工艺过程。本系统运用成组技术对常用机械零件进行了归类，大致分为轴类、箱体类、齿轮类、轴套类和连杆类等五大类，并对各类零件编制了相应的加工工艺过程。（如图2-3和图2-4所示）图2-3检索式HPCAPP查询界面 图2-4 检索出的齿轮类零件加工工艺过程 河南理工大学 2007 届优秀毕业设计
42、（论文）文摘选编 135 2派生式（1）通过点击HPCAPP下的查询（派生式）菜单，即可进入派生式HPCAPP。（如图2-5所示）图2-5派生式HPCAPP界面（2）点击菜单栏的查询进入下一页面（如图2-6所示）图2-6零件信息输入界面（3）选择零件的类别（如图2-7所示），即可调用该零件所属类别的复合零件的机械加工工艺过程。河南理工大学 2007 届优秀毕业设计（论文）文摘选编 136 图2-7零件类别选择界面（4）点击上面窗体下的查询进入主页面（如图2-8所示）图2-8派生式HPCAPP工艺界面（5）当零件的工艺过程满足要求时，可直接打印输出或保存到磁盘中；当零件的工艺过程不满足要求时，则
43、只需点击不满足的地方，就会弹出其相应的内容，系统会自动对其进行修改；也可以直接通过输入内容来改变起工艺过程内容。3.创成式（1）点击HPCAPP界面的创建（创成式）菜单即可进入创成式HPCAPP。（如图2-9所示）图2-9创建式CAPP界面 河南理工大学 2007 届优秀毕业设计（论文）文摘选编 137（2）点击HPCAPP下的创建进入的界面（如图2-10所示）图2-10创建式CAPP主界面 点击毛坯种类、材料牌号、工序名称等各个选项，则会自动会在工艺过程卡片中生成相对应的内容。2.4.3工艺卡片的输出模块设计 通过上述各功能模块编制的工艺过程卡和工序卡，可以保存到本地磁盘上，也可以通过打印机
44、打印输出。（1）点击HPCAPP软件下的打印图标或者窗体打印，即可进入（如图2-11）所示界面 河南理工大学 2007 届优秀毕业设计（论文）文摘选编 138 图2-11打印界面（2）打印预览效果（如图2-12所示）河南理工大学 2007 届优秀毕业设计（论文）文摘选编 139 图2-12打印效果 244工序卡片的打印（1）点击HPCAPP软件下的打印图标或者窗体打印，即可进入（如图2-13）所示界面 图2-13打印界面（2）打印预览效果（如图2-14所示）河南理工大学 2007 届优秀毕业设计（论文）文摘选编 140 图2-14打印效果 2.4.5工序加工过程的动态仿真 通过点击工艺卡片中的
45、工序名称，即可实现对该道工序加工过程的动态仿真。仿真过程如图2-15所示。图2-15 车削过程的动态仿真 2.5 HPCAPP 软件的开发工具软件的开发工具 CAPP所使用的开发环境是在Windows操作系统下，采用微软公司开发的VB作为操作软件，采用微软公司开发的SQL Server作为后台支撑环境，采用AutoDesk公司开发的CAD作为绘图环境，通过在VB环境下的操作可以顺利的调用数据库和CAD图形。三、结束语 在本次毕业设计主要应用的计算机软件有：Visual Basic、Microsoft SQL Server和河南理工大学 2007 届优秀毕业设计（论文）文摘选编 141 Auto
46、CAD。通过在Visual Basic开发环境下的编程，我们自行开发了HPCAPP原型系统，利用HPCAPP系统，可以实现以下功能：（1）检索标准工艺文件、对检索出的工艺进行编辑等。（2）选择加工方法。（3）安排加工路线。（4）选择机床、刀具、量具、夹具等。（5）选择零件的装夹方法。（6）优化选择切削用量。（7）计算切削加工时间。（8）工艺尺寸链的计算。（9）输出矿山机械零件的工艺过程卡和工序卡。其中在工艺路线制订过程中包括三个子功能模块：检索式HPCAPP、派生式HPCAPP、创建式HPCAPP。在检索式HPCAPP模块中，主要用来查询典型零件和常用零件的工艺过程；在派生式HPCAPP模块中
47、，我们主要应用了成组技术，通过对常用的零件按其特征分类，使用时我们首先调用常用的零件族，然后对其工艺过程进行修改，即可生成所需的工艺过程；在创建式HPCAPP模块中，主要用于从无到有生成各种零件的工艺过程，这主要借助于各个决策系统（切削用量计算、工件的装夹方法、表面加工方法的选择和工艺尺寸链）。由于时间仓促，在本系统设计中难免会有不足之处。本系统的下一步研究方向是：（1）将CAD系统与该系统进行集成，使HPCAPP能够直接读取CAD图中的零件信息，真正实现CAD和CAPP的无缝集成，这需要开发CAD的AutoLisp语言。（2）在数据库的创建方面，能够建立更多、更完善的工艺及相关的数据库。（3
48、）进一步完善系统界面设计，使界面更加合理、更具人性化。（4）建立更多的决策系统，进一步提高系统的智能性。（5）在工艺卡片方面，能够按客户要求进行定制。总之，本次毕业设计所开发的HPCAPP已经取得了一定的成果，至于不足之处，有待进一步的研究和完善。最后我要衷心感谢我的导师魏从刚老师，感谢他在这段时间给予的指导；感谢机械学院的各位老师，使他们让我学到了更多的知识；感谢这段时间里同组同学所给予我的帮助，再次感谢所有在毕业设计中所有给过我帮助的人。参考文献 1 王先逵.计算机辅助制造.北京:清华大学出版社,1999 2 顾崇衔.机械制造工艺学.陕西:陕西科技技术出版社,1994 河南理工大学 200
49、7 届优秀毕业设计（论文）文摘选编 142 3 赵汝嘉,严隽琪.计算机辅助工艺设计(CAPP).北京:机械工业出版社,1995 4 李治钧.计算机辅助工艺设计(CAPP).成都:成都科技大学出版社,1996 5 赵良才.计算机辅助工艺设计:CAPP系统设计.北京:机械工业出版社,1994 6 方子良.机械加工工艺学.上海:上海交通大学出版社,1999 7 柳 宁.机械CAD/CAM.北京:机械工业出版社,2004 8 孙 燕.VB6.0程序设计.北京:高等教育出版社,2000 9 刘瑞新.VB6.0程序设计.北京:电子工业出版社,2003 10 Dan Fox.深入学习VB6.0开发与实例.北
50、京:电子工业出版社,2000 河南理工大学 2007 届优秀毕业设计（论文）文摘选编 143 户式中央空调系统设计户式中央空调系统设计风机盘管加独立新风系统设计风机盘管加独立新风系统设计 热能03级3班 吴大伟 指导老师：王发辉 摘 要：本设计为杭州市某居民别墅的一套中央空调系统，拟为之设计合理的户式中央空调系统，为业主提供舒适的居住环境。本设计依据有关规范考虑节能和舒适性要求，设计的空调系统采用风机盘管加独立新风系统，即室外采用风冷冷热水机组，室内采用风机盘管形式，新风由新风机组独立处理。设计内容包括：户式中央空调介绍；空调冷负荷的计算；空调系统方案的确定；空调末端设备的选型；独立新风系统的