2 铸造工艺CAD系统框架结构设计
铸造工艺CAD就是工艺设计人员根据铸件零件图、技术要求、设计规范和设计图表等利用计算机系统对铸件进行的铸造工艺参数设计、浇注系统设计、冒口系统设计、冷铁系统设计、砂芯设计、二维工艺图卡的生成等设计过程。在传统的铸造工艺设计中引入计算机进行辅助设计，利用计算机完成大部分的查表计算和绘图工作。
本研究开发的二维铸造工艺CAD系统以铸造工艺设计中的几大工艺参数为核心，依据铸造工艺手册的铸造工艺标准，集成了整个铸造工艺设计过程各阶段的功能，以辅助工艺人员快速高效地完成工艺设计过程。设计的CAD系统框架结构如图1所示，主要功能包括：初始设置、工艺参数标注、冒口系统设计及标准冒口绘制、浇注系统设计、冷铁系统设计、砂芯系统设计、铸造工艺参数设计及其他辅助功能。
图1 铸造工艺CAD系统框架结构图
3 CAD系统开发的关键技术
3.1 面向对象设计技术
面向对象常指在程序设计中采用封装、继承、抽象等设计方法，以提高软件的重用性、灵活性和扩展性。ObjectARX2006二次开发工具包，引入了面向对象的编程机制，提供了大量的类库，在C++的支持下，可以很好地运用各种面向对象技术，使开发者能够更加深入的使用、用户化和扩展AutoCAD。本研究中采用面向对象的方法设计冒口、补贴、冷铁、浇注系统。
3.2 模块组件设计思想
模块组件设计在功能分析的基础上，划分并设计出一系列功能模块，通过模块的选择和组合构成为用户定制不同的产品，以满足不同厂家的需求。铸造工艺设计内容繁多，受厂家各自的设计标准和习惯影响大，使得铸造工艺CAD通用性差，难以推广使用。
本研究开发的铸造工艺CAD以实用化、通用化为目标，采用了模块组件设计思想进行程序设计。首先，在开发上的功能细化，专业化，复杂化。通过和多家铸造企业合作开发，将每个企业内部的标准、习惯都保留、归类，即细化、专业化，开发过程中尽量寻求最简化、最具代表性的标准。然后采用组件设计实现复杂化向通用化的转变。各企业实行各自的标准，但其中有些模块是通用的，基本上都相差不大，开发时建立通用组件模块。对厂家独特的标准，可能要重新开发，形成新的模块单元。随着模块单元的增加，功能覆盖面会越来越大。通过用户定制、合理组合，能较快地开发出实用化、通用化的铸造工艺CAD系统。
3.3 参数化设计技术
参数化设计方法就是指在保持图形结构的拓扑关系不变的情况下，通过设置相应的参数来控制图形的几何尺寸大小。部分参数值的改变可以导致设计图形的自动修改。这种设计方式显著地改善了图形设计的重构能力和设计柔性。
AutoCAD目前的参数化设计功能还远达不到NX、Pro/E、CATIA等三维软件的参数化设计功能。本研究的CAD系统开发中，冒口系统、冷铁系统、砂芯系统及辅助系统都采用参数化设计方法进行设计。绘图人员只要输入要求的参数，就可以自动生成对应的图形，简单、方便、实用。