1、第一章 緒論1.1 選題的背景及意義機械工程是社會發(fā)展和國民經(jīng)濟建設的基礎學科之一。機械類專業(yè)人才的培養(yǎng)在整個教育中是非常重要的一部分。但我國機械專業(yè)的教學長期以來沿用原蘇聯(lián)的教學模式。而這種教學模式存在著嚴重的弊端，例如專業(yè)口徑較窄、專業(yè)劃分過細、內(nèi)容相對過深、體系過于陳舊。隨著我國的新技術的迅速發(fā)展，使機械工程、機械制造比以前的時代發(fā)生了根本性變化。這種傳統(tǒng)的機械類教學模式必須徹底改革，不然就不會有創(chuàng)新。實驗教學是一種將課本知識結(jié)合到實際的教學方式，實驗教學不僅鞏固了學生課本上的基礎知識，而且還能夠培養(yǎng)學生的實際操作能力和動腦能力。由于機械專業(yè)屬于工科類教學，對學生的實踐動手操作能力要求極

2、高，所以實驗教學是提高機械工程專業(yè)學生實踐動手操作能力的一個重要教學環(huán)節(jié)。但是由于各種條件的限制，比如操作實驗設備難度大、缺乏實驗設備、容易精密儀器損壞、實驗時間和資源的消耗大等，學生缺乏大量去嘗試的機會，也因此這的相當數(shù)量的實驗創(chuàng)新教學不能正常開展，另外一些抽象性的實驗在現(xiàn)實情景中很難實現(xiàn)，例如鑄造等等，從而耽誤了對學生動手實踐能力的培養(yǎng)。將虛擬現(xiàn)實技術應用在實驗教學中，可使虛擬出來的效果接近真實實驗效果1。鑄造成型在現(xiàn)代加工中占有不可或缺的地位，是制造生產(chǎn)復雜零件最靈活的方法。鑄造實習是金工實習重要的環(huán)節(jié)之一，通過鑄造實習學生可以學習到常規(guī)的鑄造工藝，同時也能夠了解到基本先進的鑄造技術。但

3、是因為受到我國傳統(tǒng)教育思想的影響，實驗教學的模式一直有一下幾個方面的問題:（1）教學方法基本上還是老師帶學生的模式，老師做學生在一旁看和模仿，過多的約束使學生難以發(fā)揮自己的想象空間，形成了一種被動的模仿實習，而不是由學生自己摸索得到的知識。在過去的實習教學中，都是由指導老師示范砂型的制作過程，然后由學生進行模仿進行操作，然而大部分學生做出來的作品都是基本的形狀；（2）后續(xù)的澆注過程沒有得到很好的展開，學生很難對砂型鑄造的后續(xù)金屬澆注過程有一個直觀的認識，例如不同金屬熔煉所需要具備的條件、澆注前金屬液體的微觀狀態(tài)、鑄件的成型過程以及鑄件可能產(chǎn)生的缺陷等。而且在這種情況下學生很容易失去對實習的興趣

4、以及實習的成就感，從而打擊到了學生實習的積極性，并且影響到部分同學的學習熱情；（3）學生在實際操作之前沒有得到相關實習的理論教學。例如學生沒有掌握砂型鑄造的要點，有的學生不是十分了解基本操作步驟。華南理工大學機械工程虛擬仿真實驗教學中心是首批國家級虛擬仿真實驗教學中心之一，已經(jīng)實現(xiàn)了一系列校內(nèi)具有特色的虛擬實驗教學。但是仍然缺少一個虛擬鑄造實驗平臺。在學?，F(xiàn)有的資源下，金工實習時砂型鑄造都是用沙代替砂型，用蠟代替金屬的簡單實驗。即使學校重新建造鑄造車間，一方面無法滿足多人同時實驗的要求，另一方面很難發(fā)揮學生們的想象力和創(chuàng)造性，而且實驗室的維修和材料等的支出也是一個不小的成本。所以有必要搭建一個

5、基于虛擬現(xiàn)實的鑄造仿真實驗平臺來解決以上問題。這樣做的意義有以下三點：（1）可以減少教學和研究成本，節(jié)約研制經(jīng)費，充分發(fā)揮現(xiàn)有的科學儀器的作用，提高效率。特別是通過網(wǎng)絡能夠?qū)崿F(xiàn)許多儀器的資源共享，避免了大型儀器設備的重復添置，減少不必要的浪費1；（2）減少危險實驗或操作給人帶來的危害。以往對于危險的或容易對人體造成傷害的實驗，例如鑄造時高溫的金屬溶液容易燙傷學生，一般采用觀看老師操作或者觀看電視錄像的方式來取代實驗，學生無法直接親手操作，獲得親身的體會。利用虛擬現(xiàn)實技術實現(xiàn)的虛擬實驗，則可以避免這種顧慮；（3） 提高學生的自學能力，學生通過網(wǎng)絡實驗平臺，靠自己自學，擺脫了傳統(tǒng)實驗教學中教師做一

6、遍學生跟著做的弊端，大大地提高了學生的積極性和創(chuàng)造性2。1.2壓力鑄造技術簡介1.2.1壓力鑄造的工藝原理壓鑄是指在高速高壓的作用下，將液態(tài)或半液態(tài)金屬填入壓鑄模型腔，并使金屬液在一定的壓力下快速凝固成鑄件的一種精密鑄造方法。依照壓鑄機種類不同，壓鑄方法主要可以可分為熱室壓鑄和冷室壓鑄兩大類。熱室壓鑄中，壓射系統(tǒng)的壓室置于坩堝內(nèi)，壓鑄過程中，壓射沖頭上升使進料口露出時，液態(tài)金屬由坩堝進入壓室中。壓射沖頭下壓時，液態(tài)金屬沿著通道經(jīng)噴嘴進入壓鑄模的澆注系統(tǒng)而填充模具的型腔。等待金屬冷凝成型后，即可開模，并由推出機構推出壓鑄件。熱室壓鑄的工藝原理如圖1-1所示。a）壓射之前 b）壓射之后圖1-1熱室

7、壓鑄工藝原理簡圖冷室壓鑄中，熔化金屬的坩堝和壓室是分開的，壓鑄時，需要從熔化爐的坩堝內(nèi)盛取液態(tài)金屬注入壓室再進行壓鑄。壓鑄時，首先壓鑄模合攏鎖緊后，用澆勺把液態(tài)金屬由注口倒入橫臥的壓室中，然后壓射沖頭向前移動，把液態(tài)金屬壓入壓鑄模，接著動模移開，打開壓鑄模，成型的鑄件連同澆注余料一起隨動模移動，最后由推桿機構把鑄件推離動模。冷室壓鑄生產(chǎn)效率較熱室低，但其應用范圍較廣，鋁、鋅、鎂、銅等有色合金均可使用冷室壓鑄方法加工。冷室壓鑄的工藝原理如圖1-2所示。a）壓射之前 b）壓射之后圖1-2冷室壓鑄工藝原理簡圖1.2.2壓力鑄造的工藝特點高速充型和高壓凝固是壓力鑄造時液態(tài)金屬填充成型的兩大特點，也是壓

8、力鑄造工藝與其他鑄造工藝的最根本區(qū)別。壓鑄時得壓射壓力一般為20200MPa，最高可達500MPa；充填速度可達0.5150m/s；充填時間一般為0.010.2s。另外，由于壓鑄時高壓高速，因此壓鑄模具必須采用金屬材料，并要求具有很高的加工精度和較低的表面粗糙度。上述特點也決定了壓鑄工藝本身的優(yōu)缺點。1壓鑄工藝的主要優(yōu)點：（1）壓鑄件尺寸精度高，而且表面粗糙度低；（2）可壓鑄薄壁復雜鑄件；（3）壓鑄件的表面硬度和強度高；（4）生產(chǎn)效率高；2壓鑄工藝的主要缺點：（1）壓鑄件中的氣孔很難避免；（2）壓鑄件合金類受到限制；（3）壓鑄件斷面組織及性能變化較大；（4）壓鑄尺寸和質(zhì)量受到限制。1.2.3壓

9、力鑄造發(fā)展概況壓力鑄造技術是目前鑄造生產(chǎn)中技術含量較高的先進鑄造方法之一，其產(chǎn)品質(zhì)量好、生產(chǎn)效率高、經(jīng)濟效益佳，因此被普遍應用于各類制造行業(yè)。以鋅合金為代表的低熔點合金壓鑄件應用較為廣泛，如電表骨架、汽車連桿、殼體、照相機零件等；鋁合金壓鑄件性能不斷改善，應用日益增多，大多使用在紡織機械配件、氣缸體、車門、離合器、水泵外殼、減壓閥、摩托車發(fā)動機曲軸箱、電機轉(zhuǎn)子中；鎂合金壓鑄件因其材料比強度較高而多應用在飛機零件中。20世紀80年代以后，隨著自動控制技術、電子計算機技術、檢測技術的迅速發(fā)展，通過對這些先進技術的綜合應用，壓鑄技術、工藝和壓鑄機日漸完善。壓射工藝參數(shù)的檢測、壓射過程監(jiān)控和顯示、故障

10、診斷及報警手段不斷更新，生產(chǎn)環(huán)境完善，壓鑄生產(chǎn)效率進一步提高3。1983年，Toshiba公司實現(xiàn)了對壓鑄過程的計算機控制。該控制系統(tǒng)具有遠程設定壓鑄機預設程序、檢測機器運行狀態(tài)、參數(shù)檢測顯示并打印、鎖模力及模具厚度調(diào)節(jié)的自動控制、生產(chǎn)管理的記錄和儲存、故障診斷等多種功能4。1.3虛擬現(xiàn)實技術概述1.3.1虛擬現(xiàn)實技術的定義及特點虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality，簡稱VR)或稱虛擬環(huán)境(Virtual Environment，簡稱VE)技術，是在計算機仿真技術、計算機圖形學、傳感器技術及多媒體技術等多種技術的基礎上發(fā)展起來的一門綜合性技術4。它主要是通過視覺、聽覺、觸覺、嗅覺和味覺等來

11、感覺到虛擬環(huán)境的圖像、聲音、力等等的信息，由此使用者產(chǎn)生出一種真實的感覺。虛擬現(xiàn)實是一門集成了人與信息的科學。它是以計算機技術為核心，生成逼真的虛擬環(huán)境，這些環(huán)境可以是真實的，也可以是完全虛擬構建出來的模型，使用者借助一定的硬件設備與虛擬世界中的物體進行交互，獲得視覺、聽覺、觸覺等從而產(chǎn)生身臨其境的感覺5。虛擬現(xiàn)實技術作為計算機的一個新領域，近年來逐漸被重視，并廣泛地應用在軍事、建筑、工業(yè)仿真、醫(yī)學、文化教育、農(nóng)業(yè)和計算機技術等方面6。虛擬現(xiàn)實技術的特點可歸納如下：（1）交互性：交互性是指使用者通過輸入輸出設備如鼠標、鍵盤、特殊頭盔、數(shù)據(jù)手套等，來對虛擬環(huán)境中的對象進行調(diào)整或操作。例如使用者利

12、用數(shù)據(jù)手套用手去抓虛擬物體，這時手套產(chǎn)生作用力，使使用者有觸摸到物體的感覺，并且顯示屏上物體的位置產(chǎn)生位移，使用戶看到被抓的物體隨著手的移動而移動；（2）沉浸性：沉浸性是指用戶在虛擬環(huán)境中感受到的真實程度。虛擬現(xiàn)實世界通過計算機產(chǎn)生逼真的三維立體圖像，使用者與虛擬環(huán)境中的對象各種交互作用，使用戶如同在現(xiàn)實世界中一樣。這種感覺如此的真實，以至于能夠迷惑人們?nèi)轿坏爻两谔摂M環(huán)境中，稱為虛擬環(huán)境的一份子，產(chǎn)生身臨其境的感覺；（3）多感知性：多感知性是指理想的虛擬現(xiàn)實技術具有出了一般計算機技術所擁有的視覺感知以外，還有聽覺感知、觸覺感知、運動感知甚至是味覺或者嗅覺感知等；（4）自主性：自主性是指虛擬

13、環(huán)境中物體依照現(xiàn)實中的物理定律的程度。例如，把一個物體推倒，它的運動軌跡、運動速度等等7。1.3.2虛擬現(xiàn)實技術的發(fā)展現(xiàn)狀虛擬現(xiàn)實技術起源于美國，最初的目的是為了滿足國防方面的航空和航天需要，近年來虛擬現(xiàn)實技術得到了很大的重視，發(fā)展迅速。在這方面美國處于國際研究的前沿，他的研究最早，也是最廣泛的。早在20世紀80年代，美國國家航天航空局（NASA）就開始了對虛擬現(xiàn)實的研究，在1981年，他們就開始研究空間信息顯示，1984年又開始了虛擬視覺環(huán)境顯示（VIVED）項目，并開發(fā)了虛擬界面環(huán)境（VIEW）工作站cAmes完善了HMD。北卡羅來納大學（UNC）是一所進行VR研究最早的著名大學，他們從1

14、970年開始研究交互式分子建模，并解決了分子結(jié)構的可視化，開發(fā)了名為“Walk Though”的漫游系統(tǒng)。Loma Linda大學醫(yī)學中心是一個經(jīng)常從事高難或有爭議醫(yī)學項目研究的單位，他們巧妙地把VR設備應用于探討與神經(jīng)疾病相關的問題，并首創(chuàng)了VR兒科治療法。在歐洲，歐盟的個個成員如英國、德國、瑞典、西班牙等都積極地進行了虛擬現(xiàn)實技術的相關研究。在英國，ARRL有限公司主要研究一般性的硬件/軟件結(jié)構問題、人員因素問題。在德國，德國國家數(shù)學與計算機研究中心（GMD）專門有一個部門研究科學視算與VR技術8。在亞洲，日本的虛擬現(xiàn)實技術研究得到迅速的發(fā)展。東京大學的原島研究室開展了三項研究，分別是：三

15、維結(jié)構的判定、人類面部表情特征的提取和三維形狀的表示、動態(tài)圖像的提取。而東京大學另外一個研究室廣懶研究室野開發(fā)了多項研究成果，如飛行仿真器。我國的虛擬現(xiàn)實技術相比較其他國家來說起步較晚，技術上有一定的差距，但是依然有不少的科研院所和重點高等學院不斷地努力研究著。其中清華大學信息科學技術學院對虛擬現(xiàn)實及臨場感等方面進行了大量的研究，其中不少方案，如克服立體圖閃爍的措施、深度感實驗測試和球面屏幕顯示和圖像隨動等，都具有自己的特色8。另外北京航天大學虛擬現(xiàn)實與多媒體研究室主要為我國軍事模擬訓練與演習提供一個多武器協(xié)同作戰(zhàn)或?qū)沟膽?zhàn)術演練系統(tǒng)，他們開發(fā)了直升機虛擬仿真器、坦克虛擬仿真器、計算機兵力生成

16、器等等9。1.3.3虛擬現(xiàn)實軟件簡介虛擬現(xiàn)實軟件種類有很多，包括Virtools、Quest3D、Converse3D、VR-Platform、EON Studio等。下面主要介紹的是EON Studio這款軟件。EON Studio 是一種依據(jù) HYPERLINK /view/40043.htm t _blank 圖形使用者接口，用來研發(fā)實時3D HYPERLINK /view/3323.htm t _blank 多媒體應用程序的工具，主要 HYPERLINK /view/220910.htm t _blank 應用在 HYPERLINK /view/757.htm t _blank 電子商

17、務/營銷/數(shù)字學習/教育訓練與建筑空間等領域。研發(fā)步驟：首先是輸入3D對象，通常這些對象會先由3D HYPERLINK /view/3047197.htm t _blank 繪圖軟件完成，如3D Studio MAX、Lightwave、SolidWorks等等。輸入模型后，就可以透過EON視覺圖型化 HYPERLINK /view/2809361.htm t _blank 程序接口、Scripting或C+程序代碼輕易讓模型加上動作。最后，EON程序檔案可以經(jīng)由網(wǎng)絡或 HYPERLINK /view/111761.htm t _blank 封包展示10。EON Studio提供應用廣泛的物體

18、及貼圖，操作非常簡便，使用者不需要是專業(yè)的程序設計師，就可自行增加豐富的互動效果，而且有超過100個預設好的節(jié)點，擁有高靈活性與實用性。因為EON Studio易學易用，即使是以前沒用使用過的人也可以很快可以熟悉這個軟件，并且表現(xiàn)逼真以及整合性強，所以本文主要就是利用EON Studio來實現(xiàn)工藝流程仿真。1.4文章構架本文其他各章節(jié)安排如下：第二章，介紹本文中所設計的壓力鑄造工藝的基本理論知識和壓鑄機的基本組成結(jié)構，并講解了壓力鑄造的工藝過程。第三章，概述了對于壓鑄機和車間的建模，簡單介紹了如何利用虛擬現(xiàn)實技術實現(xiàn)工藝仿真，最后給出本文仿真的壓鑄工藝方案。第四章，介紹了EON主要的節(jié)點應用，

19、并詳細地講解了壓鑄工藝仿真中各種功能的實現(xiàn)方法。第五章，概述了本次設計的主要成果，并提出不足，以待之后的改進。第二章 壓力鑄造關鍵技術2.1引言為了對壓力鑄造的工藝流程進行仿真，本章首先詳細分析壓力鑄造的重要參數(shù)，然后介紹壓鑄機的各個組成部分及其作用，為對其進行建模打下基礎，然后對各個類型的壓鑄機的工藝流程進行介紹。2.2壓力鑄造的基本理論壓力鑄造的主要特點是金屬液在高壓、高速下充填壓鑄模的腔型，并在高壓下成型、結(jié)晶。因此，壓鑄過程中壓力和速度的變化及其作用至關重要的，它們直接影響金屬充填形態(tài)和金屬液在型腔中的運動，從而影響壓鑄件的質(zhì)量11。2.2.1壓鑄壓力壓鑄壓力是壓鑄工藝中主要的參數(shù)之一

20、。壓鑄過程中的壓力是由泵產(chǎn)生的，泵借蓄壓器通過工作液體傳遞給壓射活塞，然后由壓射活塞經(jīng)壓射沖頭施加于壓室內(nèi)的金屬液中。作用于金屬液上的壓力是獲得致密組織和清晰輪廓的鑄件的主要因素，所以為了正確利用壓鑄過程中各階段的壓力，了解并掌握壓鑄過程中作用在液態(tài)金屬上的壓力的變化情況是必須的。壓鑄過程中的壓力可以用壓射力和壓射比壓兩種形式來表示。（1）壓射力：壓鑄機壓射缸內(nèi)的工作液作用于壓射沖頭，使其推動液態(tài)金屬充填模具型腔的力，稱為壓射力。（2）壓射比壓：壓射比壓就是在壓射過程中，壓室內(nèi)單位面積上液態(tài)金屬所受到的靜壓力。壓射比壓是液態(tài)金屬在充填過程中各個階段實際所得到的作用力大小的表示方法，它反映了液態(tài)

21、金屬在充填時得各個階段以及金屬液流經(jīng)各個不同截面時的力的概念。在壓鑄過程中，作用在液態(tài)金屬上的壓射比壓并不是一個常數(shù)，而是隨著壓射階段的變化而變化。液態(tài)金屬在壓室與壓鑄模型腔中的運動可分解為四個階段，在不同階段，壓射沖頭的運動速度v與液態(tài)金屬所受到的壓射比壓p曲線，如圖2-1所示。圖2-1壓射比壓隨壓鑄階段的改變第一階段1：壓射沖頭以慢速v1前進，封住澆口，液態(tài)金屬被推動，其所受壓力p1也較低，此時p1僅用于克服壓室與液壓缸對運動活塞的摩擦阻力。第二階段2：在壓射沖頭的作用下，金屬液完全充滿壓室至澆口處的空間，壓射沖頭的速度達到v2，壓力p2由于壓室中金屬的反作用力超過了p1。第三階段3：液態(tài)

22、金屬充填澆注系統(tǒng)和壓鑄模型腔，因為內(nèi)澆口面積急劇縮小，所以金屬液流動速度v3下降，而壓射比壓則上升到p3。第四階段4：這一階段的主要任務是使鑄件在p4下凝固，所以速度下降到0，壓力p4上升。所需最終壓力p4的大小與合金的種類、狀態(tài)和對鑄件的成型質(zhì)量要求有關。上述過程成為四級壓射，根據(jù)工藝要求，壓鑄機應均為四級壓射，但一些中小型的壓鑄機通常會把第二和第三階段合為一個階段。在整個過程中，p3和p4是最重要的，p3越高所得的充填速度越高，而p4越高則越容易得到外廓清晰、組織緊密并且表面粗糙度要求高的鑄件11。2.2.2壓鑄速度壓鑄中，壓鑄速度分為壓射速度和充填速度兩個概念。壓射速度是指壓鑄機壓射缸內(nèi)

23、的壓力油推動壓射沖頭前進的線速度。充填速度是指液態(tài)金屬在壓力作用下，通過內(nèi)澆口進入型腔的線速度，它的主要作用是把金屬液迅速地輸入型腔中，是獲得輪廓清晰、表面質(zhì)量高的鑄件的重要因素12。速度和壓力是密切相關的兩個工藝參數(shù)，因此除有適當?shù)膲荷浔葔和?，還必須正確地選擇速度。當充填速度較低時，會使鑄件輪廓不清，甚至不能成型；當充填速度較高時，即使壓射比壓較低也可以得到表面質(zhì)量高的鑄件。但是過高的充填速度會引起很多工藝缺點，主要有以下幾點：（1） 高速的液態(tài)金屬容易流到空氣的前面，導致排氣通道的堵塞，型腔內(nèi)會形成氣泡。（2）高速金屬流產(chǎn)生漩渦，裹住空氣和最先進入型腔的冷金屬使得鑄件容易產(chǎn)生氣孔和氧化雜質(zhì)

24、。（3）高速金屬流對型壁的沖刷使得壓鑄模的磨損加快。（4）金屬液呈霧狀粘附在型壁上，使得后進入的金屬液不能和它熔合形成表面缺陷，使得鑄件表面質(zhì)量降低。影響充填速度的因素有三個，分別是：壓射速度、壓射比壓和內(nèi)澆口截面積。所以生產(chǎn)中通常采用調(diào)整充填速度的方法是：調(diào)整壓射速度、改變壓射比壓和調(diào)整內(nèi)澆口的截面積。2.3壓鑄機的主要組成部分壓鑄機主要由合模機構、壓射機構、推出和抽芯機構、液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、機架等。下面主要介紹幾個關鍵的機構的作用。（1）合模機構壓鑄機的開、合模及鎖模裝置統(tǒng)稱為合模機構，其功能是打開和鎖緊壓鑄模。壓鑄機的壓射機構可以產(chǎn)生很高的壓射力，使金屬液進入型腔后產(chǎn)生很大的作用力。所

25、以要求合模機構具有足夠的剛度和鎖緊力，保證壓鑄模在充型和增壓階段不被脹開?，F(xiàn)代壓鑄機的開、合?；静捎靡簤?曲肘式合模機構，傳統(tǒng)的全液壓合模方式已經(jīng)很少使用了。因為與全液壓合模機構相比，曲肘合模機構的推力放大，其合模缸直徑可大大減少。液壓-曲肘式開合模機構包括開合模液壓缸、曲肘、動模板等裝置，其結(jié)構及原理如圖。工作時，開合模液壓缸驅(qū)動曲肘機構做彎曲或伸直動作，帶動動模板前后移動，完成開模和合模運動。此外，液壓-曲肘機構的優(yōu)點是結(jié)構緊湊，剛性大，系統(tǒng)控制簡單，但是缺點是曲肘機構易磨損，加工精度要求較高13。a）合模時b）開模時圖2-1曲肘機構（2）壓射機構壓射機構是實現(xiàn)壓鑄工藝的關鍵部分，它的功

26、能是將金屬液以要求的速度壓入壓鑄模型腔中，并快速增壓使其在高壓下凝固，形成完整的致密壓鑄件。壓射機構位于壓鑄機的前端，壓鑄機通過壓射機構實現(xiàn)工藝要求的壓射速度、壓射壓力和建壓時間等重要參數(shù)。所以壓射機構的性能在很大程度體現(xiàn)了壓鑄機的工藝性能。冷室壓鑄機壓射機構主要包括蓄能器、壓射缸、增壓缸、壓室、壓射杠、及沖頭等，其結(jié)構如圖。熱室壓鑄機除上述組成以外，還包括鵝頸、射料管、噴嘴等，但一般不包括增壓缸。目前使用的先進壓鑄機，其壓射壓力選擇及壓射過程均可由計算機控制。（3）推出機構壓鑄件在型腔中成型后，壓鑄模打開，附于動模型腔內(nèi)的壓鑄件需要借助壓鑄機推出機構將其推離動模，以便將其取出。推出機構包括推

27、出液壓缸、推出板、推桿等裝置。2.4壓力鑄造的工藝流程壓鑄可分為熱室壓鑄機壓力鑄造和冷室壓鑄機壓力鑄造兩大類。其中冷室壓鑄機壓力鑄造又分為立式、臥式和全立式壓鑄機壓鑄。（1）熱室壓鑄機的壓鑄過程：熱室壓鑄機的壓室浸在保溫坩堝內(nèi)的熔融合金中，壓射部件裝在坩堝上面，其壓鑄過程如圖2-2所示。圖2-2熱室壓鑄原理1-金屬液；2-坩堝；3-壓射沖頭；4-壓室；5-進口；6-通道；7-噴嘴；8-壓鑄模其基本原理如下：壓鑄過程中，金屬液在壓射沖頭上升時進入壓室；壓射沖頭下壓時，金屬液沿著通道經(jīng)噴嘴充填壓鑄模型腔，待金屬液冷去凝固成型后，壓射沖頭上升，此時開模取出鑄件，完成一個壓鑄循環(huán)。（2）立式壓鑄的壓鑄

28、過程：合模后，澆入壓室中的金屬液被已封住噴嘴空的反料沖頭托住，當壓射沖頭向下運動壓到金屬液液面時，反料沖頭開始下降，打開澆口道孔，金屬液進入模具型腔，凝固后，壓射沖頭退回，反料沖頭上升，切除余料，并將其頂出壓室，取出余料后，反料沖頭降到原位，然后開模取出鑄件，完成一個壓鑄循環(huán)，其壓鑄過程如圖2-3所示14。圖2-3冷室立式壓鑄原理1-壓射沖頭；2-壓室；3-反料沖頭；4-定模；5-金屬液；6-型芯；7-動模（3）冷室臥式壓鑄機的壓鑄過程：合模后，金屬液澆入壓室，壓射沖頭向前推動，金屬液經(jīng)澆道壓入模具型腔，凝固冷卻成壓鑄件，動模移動與定模分開而開模，在推出機構作用下推出鑄件，取出鑄件，完成一個壓

29、鑄循環(huán)，其壓鑄過程如圖2-4所示。圖2-4冷室臥式壓鑄原理（4）冷室全立式壓鑄機的壓鑄過程：金屬液澆入壓室后合模，壓射沖頭上壓，使金屬液進入模具型腔，凝固冷卻成壓鑄件，動模向上移動與定模分開而開模，在推出機構作用下推出鑄件，在開模同時，壓射沖頭上升到稍高于分型面頂出余料，壓射沖頭復位，取出鑄件，完成一個壓鑄循環(huán)，其壓鑄過程如圖2-5所示15。a)澆注-合模 b)壓鑄 c)開模圖2-5冷室全立式壓鑄原理1-壓射沖頭；2-金屬液；3-壓室；4-定模；5-動模；6-型腔；7-余料2.6本章小結(jié)本章主要介紹了壓力鑄造的兩個重要的參數(shù)，壓鑄壓力和壓鑄速度。并詳細分析了壓鑄機的三個關鍵組成部分的作用，分別

30、是合模機構、壓射機構和推出機構。依據(jù)壓鑄機的類型，熱室壓鑄機、冷室臥式壓鑄機、冷室立式壓鑄機和冷室全立式壓鑄機，簡要介紹了它們的工藝流程。第三章 壓鑄工藝流程仿真3.1引言壓力鑄造是一門精密的鑄造工藝技術，在進行工藝仿真前，必須先對其工藝仿真進行方案設計。本章將以壓力鑄造工藝仿真為對象，詳細介紹壓鑄機的建模過程和仿真工藝的技術，并最后做出對壓力鑄造工藝流程的仿真最終方案。3.2壓鑄機及車間建模在進行壓鑄的工藝仿真之前，首先需要建立壓鑄設備（主要是壓鑄機）和進行工藝的環(huán)境的模型。本文使用SolidWorks來建立壓鑄機和車間的模型。壓鑄機和車間的建模過程大概可以分為3個階段：1）在SolidWo

31、rks上初步建立模型，并將SolidWorks文件轉(zhuǎn)化為VRML格式；2）將VRML文件導入到3ds Max中進行模型的渲染，再將3ds Max文件轉(zhuǎn)化為EON文件；3）在EON Studio中對模型進一步處理。（1）在SolidWorks里初步建模。車間模型的設計主要是參照學校的實驗室車間，主要的模型包括主體房屋、窗戶、屋頂?shù)闹渭?、風扇、滅火筒、其他實驗的實驗設備、注意事項板和車間周圍的建筑和環(huán)境。壓鑄機的模型則是既參照學校原有的壓鑄機設備，但由于這臺壓鑄機正在處于維修中，導致測量尺寸不便和部分零件丟失，所以更多地參考是網(wǎng)上搜索的資料、圖片和從圖書館借來的書上的資料，如圖3-1是壓鑄機的外

32、殼。最后將裝配圖另存為VRML格式。圖3-1壓鑄機的外殼模型圖3-1冷室臥式壓鑄機的模型圖3-2車間的模型（2）在3ds Max里渲染模型。由于SolidWorks的渲染效果不太好，所以將模型轉(zhuǎn)化格式后導入到3ds Max里進行渲染。渲染主要用到的是3ds Max中的材質(zhì)編輯器。在這個材質(zhì)編輯器里可以創(chuàng)建自己的材質(zhì)，并且可以貼圖，樓房的墻壁和注意事項板都是貼圖出來的效果，渲染效果如圖3-3所示。然后利用EON Raptor插件將模型保存為eoz格式。圖3-3模型渲染后的效果（3）在EON Studio里進一步處理。在EON Studio中，添加背景的設置和燈光等。經(jīng)過三個階段的建模、渲染和再處

33、理后，最終生成了比較真實的模型，之后就可以在EON Studio里進行工藝仿真的設計。圖3-4 EON中處理后的效果3.3工藝仿真技術工藝仿真技術是利用虛擬現(xiàn)實（VR）技術，通過虛擬現(xiàn)實軟件（如EON）在建好的三維場景中，與場景中物體的進行交互，來模仿現(xiàn)實中機械的運動和鑄件的成型過程，實現(xiàn)虛擬的工藝流程。工藝仿真的關鍵是正確把握住工序的正確順序和零部件之間的約束。從時間上來說，機械零件的運動時間即為工序的順序。工藝進行中零部件按照事先規(guī)定的時間進行運動，表現(xiàn)出工藝的有序性。從空間上來看，零部件的空間移動視為位置變化，總體體現(xiàn)在整個機械裝置的動作。工藝仿真的過程如下：用戶向計算機發(fā)出進行某個工序

34、的指令，計算機識別命令后查找出相應的機械零部件，并查找相關邏輯動作，然后使一連串的零部件按照相應的邏輯進行時間和空間上的運動。3.4壓鑄工藝仿真流程實現(xiàn)方案前面已經(jīng)提到過，壓力鑄造主要是可以分為兩大類，一類是熱室壓鑄機壓力鑄造，另一類是冷室壓鑄機壓力鑄造，所以最后決定制作兩個壓鑄機的工藝仿真。一個是熱室壓鑄機的工藝仿真，另外一個是冷室臥式壓鑄機的工藝仿真。3.4.1熱室壓鑄機壓力鑄造熱室壓鑄機壓力鑄造的第一步就是合模。合模并不是簡單地把動模板移到定模板上，因為它的驅(qū)動系統(tǒng)是曲肘機構，關鍵點是把曲肘機構的幾個連桿間的運動，由于連桿的運動并不是簡單的繞同一個點運動或者是平行于一根軸運動，而是連桿1

35、在動，而連桿2則是繞著連桿1旋轉(zhuǎn)，如圖3-5所示，所以這里就要使用EON里的自由度節(jié)點來解決了。為了能夠很好地實現(xiàn)合模工序，必須要把曲肘機構中的每個連桿的運動軌跡都要算出來，這樣才能在EON上實現(xiàn)合模工序的仿真。圖3-5接著的工序就是沖頭上升，讓金屬液從坩堝流入壓室中，然后沖頭下壓，封住金屬液的入口，并且把金屬液壓向鵝頸管，通過鵝頸管進入模具中。這個工序的仿真關鍵點是能夠讓沖頭能夠有上下移動的能力，并且體現(xiàn)出金屬液的流動。沖頭的移動可以通過EON的位置節(jié)點可以解決，但是關于金屬液的流動，想過很多辦法，都不能夠很好地解決，所以暫時沒有實現(xiàn)。然后就是鑄件成型，開模。開模和合模運動相似，關鍵是把曲肘

36、機構運動實現(xiàn)。最后的工序是把完成的鑄件頂出。方案如圖3-6所示。圖3-6流程圖3.4.2冷室臥式壓鑄機冷室臥式壓鑄機和熱室壓鑄機的最大不同之處就是，冷室臥式壓鑄機的壓室不是浸在金屬液中的，在進行壓鑄之前，必須從壓鑄機外的坩堝內(nèi)取金屬液倒入壓室中，然后再進行壓鑄工藝。另外，冷室臥式壓鑄機的沖頭是水平移動的，而且也不需要后退讓金屬液進入壓室。除此以外，冷室臥式壓鑄機與熱室壓鑄機的壓鑄工藝仿真實現(xiàn)大致相同。3.5本章總結(jié)本章主要簡要講解了利用SolidWorks對壓鑄機和車間模型的建造，利用3ds Max對其進行渲染，最后在EON Studio上處理生成逼真的虛擬模型。并且說明了利用虛擬現(xiàn)實技術實現(xiàn)

37、工藝仿真的關鍵是時間和空間上的邏輯關系。最后分析了選取出來的兩種壓鑄工藝的仿真流程。 第四章 基于EON的壓鑄工藝流程仿真4.1引言本章將主要介紹EON中的節(jié)點作用，并配合利用這些節(jié)點的功能詳細地說明了在EON中如何實現(xiàn)在工藝仿真過程的各種更高級的應用。4.2EON工藝流程仿真技術及相關節(jié)點4.2.1EON工藝流程仿真技術三維模型完成并導入到EON后，每一個物體在EON中都有對應的框架節(jié)點。每一個框架節(jié)點下，都存有對應物體的材質(zhì)和3D模型，如圖所示。在工藝仿真的過程中，某個零部件的運動可以通過控制零部件對應節(jié)點的位置平移和旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)。但是，如何實現(xiàn)工序的順序，是一個十分關鍵的問題。在EON中，可

38、以通過按鈕節(jié)點和邏輯的設定有效地解決工序的順序問題。所以總的來說，EON工藝流程仿真最重要的兩個組成部分是：1.零部件的運動通過控制其節(jié)點的運動來實現(xiàn)；2.工序的順序通過設定的按鈕和邏輯完成。4.2.2EON相關節(jié)點介紹一個EON應用程序是將各種各樣的節(jié)點按照設定的邏輯關系連接而成的。而這些節(jié)點在模擬程式中可以起到不同的作用。例如，實現(xiàn)聲音的節(jié)點、實現(xiàn)行走效果的節(jié)點、實現(xiàn)鍵盤交互的節(jié)點等等。下面就來介紹一下工藝仿真過程中比較重要的節(jié)點。（1）框架節(jié)點（Frame node）框架節(jié)點是最常見的節(jié)點，可以拖動任何功能節(jié)點到其下面,可以在它的下層節(jié)點上表現(xiàn)平移、旋轉(zhuǎn)以及比例設定?？蚣芄?jié)點被用來群組多

39、個節(jié)點，泳衣制作出合適的模擬結(jié)構。如圖所示，可以把想要同時改變透明度的部件放在同一個框架父節(jié)點下面，這樣子編輯的時候要就可以迅速地找到自己需要的零部件。圖4-1框架節(jié)點（2）自由度節(jié)點（Degree Of Freedom node）這個節(jié)點能夠重新定義下層節(jié)點的中心坐標位置。放置在自由度節(jié)點下得下層節(jié)點內(nèi)的物體能夠透過自由度的重新定義，將改變下城節(jié)點內(nèi)的物體原有的旋轉(zhuǎn)軸中心位置，也可設定成只能沿著某一軸移動或旋轉(zhuǎn)一定的角度。圖4-2自由度節(jié)點（3）切換開關節(jié)點（Latch node）切換開關節(jié)點的觸發(fā)是依靠著布林函數(shù)值，即0（FALSE）變1（TRUE）和1（TRUE）變0（FALSE）的應用

40、。此節(jié)點可用來當作簡單的切換開關。如本程序中，它作為了一個切換零部件透明化的一個開關，只要有觸發(fā)效果，就能轉(zhuǎn)換零部件的狀態(tài)，如圖所示。圖4-3切換開關節(jié)點應用（4）放置節(jié)點 （Place node）放置節(jié)點將物體放置到一個新的位置上，移動到局里物件現(xiàn)在位置的相對位置或是移動到局里物件原始位置的絕對位置。放置節(jié)點改變其上層節(jié)點的位置（X，Y，Z，H，P和R值），它的設定如圖所示。其上層節(jié)點必須要有支援平移和旋轉(zhuǎn)的功能。放置節(jié)點不僅僅能夠可以移動物件，它也可以放入攝像機的框架里，使得攝像機也能夠移動，制造出用戶在虛擬現(xiàn)實中移動的感覺，如圖所示。 a）放置節(jié)點屬性設置 b）攝像機框架下的放置節(jié)點圖4

41、-4放置節(jié)點（5）文本控制節(jié)點（2D Text node）文本控制節(jié)點允許用戶在3D渲染窗口的頂部框內(nèi)顯示文字，文字的顏色和背景框的顏色都可以進行設定，字體、字體大小、字體格式、字體位置等都可以進行設定?？虻拇笮『臀恢靡部梢赃M行設定，可以現(xiàn)實模擬場景的幫助信息。另外，該節(jié)點還可以產(chǎn)生互動的效果，當點擊框的時候，可以按照設定的操作來進行不同的操作，這可能用到傳感器節(jié)點。圖4-5文本控制節(jié)點的應用（6）點擊傳感器節(jié)點（Click Sensor node）點擊傳感器節(jié)點是在模擬的視窗畫面下偵測用戶對著某物體按下鼠標左鍵的動作。點擊傳感器節(jié)點必須放置在框架節(jié)點下，這些被定義的框架和它下層的物體節(jié)點可以

42、感應到鼠標點擊的動作。圖4-6點擊傳感器節(jié)點的應用（7）時間觸發(fā)器節(jié)點（TimeSensor node）時間觸發(fā)器節(jié)點可以在規(guī)定的間隔內(nèi)產(chǎn)生脈沖，而這些脈沖可以用來控制其他的一些節(jié)點，產(chǎn)生互動的效果。圖4-7時間觸發(fā)器節(jié)點的應用（8）任務節(jié)點（Task node）任務節(jié)點有四個文件夾，分別是ActivateOnStarted，DeactivateOnStarted，ActivateOnCompleted和DeactivateOnStarted，它們可以控制在文件夾內(nèi)的節(jié)點，在任務節(jié)點的開始或者是結(jié)束時激活或者失活。這個節(jié)點可以解決程式中很多順序的問題。圖4-8任務節(jié)點4.3壓鑄工藝流程仿真的實

43、現(xiàn)4.3.1外殼透明化的實現(xiàn)外殼透明化是為了讓用戶能更清楚地觀察到壓鑄機的機構運行過程，而不僅僅是只觀察到它的表面?，F(xiàn)在講解下如何使外殼透明化功能的實現(xiàn)。（1）在框架節(jié)點下添加一個切換開關節(jié)點和SmoothOperator節(jié)點，SmoothOperator節(jié)點的作用是調(diào)節(jié)透明化的程度和透明化的時間，不至于給用戶外殼一瞬間就沒了的感覺，而切換開關節(jié)點則是實現(xiàn)開關外殼的透明化，為后面重置實驗的實現(xiàn)做好準備。（2）SmoothOperator節(jié)點的State0value改為0.1，這樣外殼可以透明90%。（3）把需要透明化的零部件的材質(zhì)找到，然后進行邏輯連線，由切換開關輸出端引出OnRunChang

44、ed，連接至SmoothOperator節(jié)點的Toggle，然后SmoothOperator節(jié)點輸出端引出Toggle，連接至需要透明化的材質(zhì)的Opacity，如圖4-9所示。（4）邏輯連接完成后運行程序進行調(diào)試，若無錯誤即可進行下一個運動的動作設計。之后如果有零部件需要透明化，則是按照相同的步驟進行。圖4-9透明化的邏輯連接4.3.2曲肘機構運動的實現(xiàn)曲肘機構運動是整個工藝仿真的重點也是難點，它的關鍵點是在于如何使連桿間的運動互相協(xié)調(diào)。下面來詳細講解下是如何實現(xiàn)曲肘機構運動的。（1）在框架節(jié)點下添加四個自由度節(jié)點sjxu，sjxd，dongmu，tb分別表示上連桿機構，下連桿機構，動模具和推

45、板，重新定義了他們的坐標，如圖4-10。圖4-10曲肘機構的四個自由度節(jié)點（2），如圖4-11所示，將在相同坐標下運動的零部件放入各自的自由度節(jié)點下。圖4-11推板自由度節(jié)點結(jié)構樹（3）如圖4-12 a）在dongmu中添加三個自由度節(jié)點dingchu，liangan1，liangan2分別是頂出機構，右連桿上，右連桿下，并放入各自的零部件。如圖4-12 b）在sjxd中添加一個自由度節(jié)點xlgd是小連桿下，放入它的零部件。同樣在sjxu中添加一個自由度節(jié)點xlgu小連桿上，放入它的零部件。a)動模自由度節(jié)點 b)下連桿自由度節(jié)點圖4-12動模自由度節(jié)點和下連桿機構自由度節(jié)點結(jié)構樹（4）在sj

46、xu中添加放置節(jié)點sjxu和sjxu2，分別是合模和開模的運動，sjxu設定如圖，相對坐標下旋轉(zhuǎn)90度，用時5秒，sjxu2則相反方向旋轉(zhuǎn)90度。xlgu中添加放置節(jié)點xlgu和xlgu2，這是利用自由度的功能，使得在連桿機構旋轉(zhuǎn)的同時，小連桿可以相對連桿機構繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，設定為相對坐標下旋轉(zhuǎn)15度，用時5秒。相同的操作在sjxd中進行一遍，但是不需要添加sjxd的放置節(jié)點。圖4-13放置節(jié)點的屬性設置（5）在tb中添加放置節(jié)點tb和tb2，設定相對坐標下x方向移動0.3米，時間5秒。（6）編寫一個腳本節(jié)點，腳本的作用是計算出動模具離sjxu坐標系的距離，sjxd坐標系、ylgu坐標系和ylgd坐

47、標系相對sjxu坐標系的旋轉(zhuǎn)角度，腳本如下。sub On_angleleft()dim sintdim costdim angleldim angleln(3)dim angler(3)dim anglern(3)dim p(3)const pi=3.14159anglel=angleleftangleln(0)=-anglel(0)angleleftn=anglelnsint=0.300*sin(pi/2+anglel(0)*pi/180)/0.500cost=sqr(1-sint*sint)angler(0)=atn(sint/cost)*180/pi-36.869897645844021

48、296855612559093angleright=angleranglern(0)=-angler(0)anglerightn=anglernp(0)=0.300*cos(pi/2+anglel(0)*pi/180)+0.500*cost-0.400distance=pend sub（7）如圖4-14所示，連接邏輯關系，sjxu輸出端的Orientation，連接到腳本節(jié)點的angleleft，腳本節(jié)點輸出端的anglerightn，連接到各個自由度節(jié)點的Orientation。這樣就能實現(xiàn)，只要sjxu一旋轉(zhuǎn)，后面的坐標系就會依照腳本計算出各自的相對角度和位置，并且移動到相應的位置。圖4-

49、14曲肘機構的邏輯連接（8）在框架下添加兩個任務節(jié)點，分別是hemor和kaimor。將sjxu，tb，xlgu和xlgd放置節(jié)點快捷連接至hemor任務節(jié)點下得ActivateOnStarted文件夾中。并sjxu2，tb2，xlgu2和xlgd2放置節(jié)點快捷連接至kaimor任務節(jié)點下得ActivateOnStarted文件夾中，如4-15圖所示。這樣就能同時實現(xiàn)曲肘機構所有運動的動作。a)合模 b)開模圖4-15合模與開模（9）運行程序進行調(diào)試。若無錯誤即可進行下一個運動的動作設計，如圖4-16。a）合模b）開模圖4-16開合模效果圖4.3.3壓射沖頭運動的實現(xiàn)（1）在框架節(jié)點下添加一個

50、切換開關節(jié)點，并在沖頭的框架節(jié)點下添加三個放置節(jié)點ctr1、ctr2、ctr3，如圖4-17所示，作用分別是沖頭的第一階段運動，沖頭的第二階段運動和沖頭返回原位運動。圖4-17壓射沖頭的運動實現(xiàn)（2）設定ctr1相對坐標下y方向上升0.03米，用時2秒；ctr2相對坐標下y方向下降0.1米，用時5秒；ctr3絕對坐標下返回原點，用時5秒。圖4-18所示三階段的放置節(jié)點設置。a)第一階段 b)第二階段 c)返回圖4-18放置節(jié)點的屬性設置（3）為了讓用戶更清楚地觀察沖頭的運動，添加壓射液壓缸的透明化。（4）添加一個時間觸發(fā)器節(jié)點，和兩個常數(shù)節(jié)點，一個常數(shù)節(jié)點的State0value改為0，另一個

51、常數(shù)節(jié)點的State0value改為1，作用就是在程式模擬的開始時，使得鑄件透明度變?yōu)?，然后在沖頭運動時，鑄件透明度變回1，這樣就可以讓用戶產(chǎn)生一種視覺上的感覺，在壓鑄完成后，鑄件成型。（5）如圖4-19所示，連接邏輯關系，切換開關輸出端的OnRunChanged，連接到ctr1的SetRun，ctr1輸出端的stopped，連接到ctr2的Start，ctr2輸出端的OnRunChanged，連接到常數(shù)節(jié)點的Trigger，常數(shù)節(jié)點輸出端的Value，連接到鑄件材質(zhì)的Opacity，另外時間觸發(fā)器節(jié)點的OnStartPulse，連接到常數(shù)節(jié)點的Trigger，常數(shù)節(jié)點輸出端的Value，連

52、接到材質(zhì)的Opacity。圖4-19邏輯連接關系（6）運行程序進行調(diào)試。若無錯誤即可進行下一個運動的動作設計。4.3.4工序順序的實現(xiàn)工序的順序是壓鑄工藝中另外一個重要的部分，實現(xiàn)壓鑄工藝工序的順序的辦法是，每一個工序都用一個文本控制節(jié)點來控制，每點擊一個工序的文本按鈕，就進行那個工序的運動。另外，為了讓用戶不至于混亂工序的順序，設置了點了一個工序的文本按鈕，下個工序的文本按鈕才會出現(xiàn)，并且該工序的按鈕會隱藏。下面介紹如何實現(xiàn)上述的運動。（1）添加各個工序的文本控制節(jié)點，并設定背景框的大小、位置和顏色與文字的位置和大小，如圖4-20所示。a)熱室壓鑄的文本控制節(jié)點 b)文本控制節(jié)點的屬性設置圖

53、4-20文本控制節(jié)點（2）將各個文本控制節(jié)點輸出端引出OnButtonDown，連接到需要控制的節(jié)點。例如如圖4-21所示，toumingr文本控制節(jié)點輸出端OnButtonDown，連接到toumingr切換開關節(jié)點的SetRun。圖4-21文本控制節(jié)點控制運動（3）添加一個計數(shù)器節(jié)點Counter和一個動力開關節(jié)點PowerSwitch，將如圖所示幾個文本控制節(jié)點快捷方式到動力節(jié)點下，如圖4-22所示，設定計數(shù)器節(jié)點的開始值為-1，范圍為-1到4，并且循環(huán)運行，如圖4-23所示。 圖4-22動力開關節(jié)點的結(jié)構樹 圖4-23計算器節(jié)點的屬性設置（4）將各個文本控制節(jié)點輸出端OnButtonD

54、own，連接到計數(shù)器節(jié)點的Increment，計數(shù)器節(jié)點輸出端引出Value，連接到動力開關節(jié)點的ActiveNr，如圖4-24所示。圖4-24計數(shù)器節(jié)點邏輯連接關系（5）添加一個Not邏輯運算節(jié)點，將一開始出現(xiàn)的reshiyazhu文本控制節(jié)點輸出端的OnButtonDown，連接到Not的InValue，并將Not輸出端的OutValue，連接到reshiyazhu文本控制節(jié)點的IsActive，如圖4-25所示。圖4-25邏輯連接關系（6）運行程序進行調(diào)試。若無錯誤即可進行下一個運動的動作設計。4.3.5視角轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)考慮到作為用戶肯定是想清楚地觀察到整個壓鑄過程的，但有時候并不是一個視

55、角就能看清楚，所以必須制作兩個或三個視角。另外，由于是有兩個壓鑄機的壓鑄工藝，所以在兩個壓鑄機間也需要有一個視角切換的功能。（1）如圖4-26所示，在Scene框架下的ActiveViewportCamera下添加六個放置節(jié)點，并設定好它們的坐標。圖4-26攝像機框架中的放置節(jié)點（2）添加六個鍵盤觸發(fā)器節(jié)點，并分別設定keycode為VK_1至VK_6。（3）如圖4-27所示，將六個鍵盤觸發(fā)器節(jié)點輸出端OnKeyDown，連接到相應放置節(jié)點的SetRun。圖4-27六個視角的邏輯連接關系（4）將之前設定好的reshiyazhu文本控制節(jié)點輸出端的OnButtonDown，連接到reshi1放置

56、節(jié)點的SetRun上。效果就是只要點擊了熱室壓鑄實驗的按鈕，視角就會自動切換到熱室壓鑄機前。（5）運行程序進行調(diào)試。若無錯誤即可進行下一個運動的動作設計。在工藝仿真的工程中，只要用戶想切換視角觀察，就可以點擊鍵盤的1-6按鈕，就可以轉(zhuǎn)換視角了。4.3.6工藝重置的實現(xiàn)在工藝仿真完成后，考慮到用戶可能會想進行下一個工藝仿真或者想再次進行該工藝仿真，這時就必須提供工藝重置的功能。工藝重置就是把運動過或透明化的零部件復原，并重新為用戶提供工藝選擇，如圖4-28。a）重置之前b）重置以后圖4-8重置效果圖（1）添加一個文本控制節(jié)點，一個任務節(jié)點和一個Not節(jié)點，并如圖4-29所示，將兩個壓鑄機的沖頭返

57、回運動和頂出機構返回運動對應的放置節(jié)點快捷連接至任務節(jié)點下的ActivateOnStarted文件夾中，另外將隱藏了的零部件相應的切換開關節(jié)點快捷連接至任務節(jié)點下的DeactivateOnStarted文件夾中。圖4-29工藝重置的任務節(jié)點（2）如圖4-30所示，連接邏輯關系，因為大部分邏輯關系的應用和功能都在前面有講述，所以這里就不再重復了。圖4-28邏輯連接（3）運行程序進行調(diào)試。若無錯誤即可進行下一個運動的動作設計。最后成功了以后，實現(xiàn)的效果就是，當用戶仿真完工藝最后一步以后，就會出現(xiàn)一個按鈕，如果按了這個按鈕，所有零部件恢復到原始狀態(tài)，并且重新出現(xiàn)兩個按鈕讓用戶選擇下一個實驗的類型。4

58、.3.7其他細節(jié)前面已經(jīng)介紹了壓鑄工藝仿真的主要實現(xiàn)方法了，但是中間還有一些細節(jié)，比如如何協(xié)調(diào)兩個壓鑄機工藝間的切換。下面來簡單介紹一下。（1）進入車間在進行工藝之前，必須先進入車間，如圖4-31所示，利用了一個點擊觸發(fā)器節(jié)點，和一個放置節(jié)點，和四個位置節(jié)點。只要點擊車間的門，攝像機就會進行放置節(jié)點的運動，來到車間門口，并且車間的門會打開。圖4-31進入車間的點擊傳感器節(jié)點應用（2）兩個工藝間的協(xié)調(diào)為了使得用戶在進行一個工藝的仿真時，不會點到另外一個工藝的按鈕，設定為點擊其中一個工藝的文本按鈕以后，另外一個工藝的按鈕會隱藏。（3）按鈕重置因為考慮到用戶可能會在工藝進行的過程中就把模擬程式關閉，這樣就會使得工序按鈕隱藏不能進行，那么下一次打開模擬程式時，按鈕就會存在，使得用戶有疑惑。所以，就利用了一個時間觸發(fā)器節(jié)點和一個任務節(jié)點，并把按鈕分別快捷連接到任務節(jié)點的ActivateOnStarted和DeactivateOnStarted文件夾中，如圖4-32所示。它們的效果就是，在程式一