AutoCAD的螺紋聯(lián)接CAD系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)

2013-05-09 by:廣州有限元分析、培訓(xùn)中心-1CAE.COM 來(lái)源:仿真在線

cad培訓(xùn)

1 引言

螺紋聯(lián)接是一種應(yīng)用廣泛的安全可靠、拆卸方便的靜聯(lián)接。在傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)中,通常由設(shè)計(jì)者根據(jù)機(jī)器不同的工作條件憑經(jīng)驗(yàn)確定螺紋聯(lián)接的類(lèi)型、直徑和長(zhǎng)度等尺寸,必要時(shí)還需進(jìn)行強(qiáng)度校驗(yàn)。如選擇的螺紋聯(lián)接不符合要求,需重新進(jìn)行選擇和計(jì)算。因此,設(shè)計(jì)過(guò)程繁瑣,計(jì)算工作量大,設(shè)計(jì)效率較低。隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的快速發(fā)展,CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛,高效、準(zhǔn)確的計(jì)算機(jī)輔助零件設(shè)計(jì)已在越來(lái)越多的領(lǐng)域取代了手工設(shè)計(jì)計(jì)算。筆者通過(guò)對(duì)螺紋聯(lián)接類(lèi)型選擇和強(qiáng)度校核等問(wèn)題進(jìn)行了研究分析,以AutoCAD2000為開(kāi)發(fā)平臺(tái),采用Visual C++ 6.0和Visual LISP等二次開(kāi)發(fā)工具,建立了螺紋聯(lián)接標(biāo)準(zhǔn)件知識(shí)庫(kù),提出了一個(gè)較合理的螺紋聯(lián)接類(lèi)型選擇和強(qiáng)度校核的CAD系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方案。

2 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)任務(wù)和開(kāi)發(fā)工具

本系統(tǒng)開(kāi)發(fā)任務(wù)主要包括菜單開(kāi)發(fā)、樣圖生成和自定義圖形庫(kù)、線型和填充圖案的開(kāi)發(fā)、字形、字體和對(duì)話框的開(kāi)發(fā)以及應(yīng)用程序的編寫(xiě),而編寫(xiě)應(yīng)用程序則是本系統(tǒng)的核心內(nèi)容。

與舊版本相比,AutoCAD2000已增加了許多新的功能和特性(如多文檔環(huán)境和AutoCAD DesignCenter、實(shí)時(shí)3D旋轉(zhuǎn)等),選擇AutoCAD2000作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)將使編程更為方便。由于ARX應(yīng)用程序可以共享AutoCAD的地址空間并可對(duì)其直接進(jìn)行函數(shù)調(diào)用,它還包含易于定義新類(lèi)的宏并具備在運(yùn)行時(shí)向現(xiàn)有的類(lèi)添加函數(shù)的功能,并且在Visual C++ 6.0編程語(yǔ)言的支持下,Object ARX的功能會(huì)更強(qiáng)大,因此選用Object ARX作為AutoCAD2000的二次開(kāi)發(fā)工具。

圖1 系統(tǒng)的技術(shù)組成

圖2 螺紋聯(lián)接CAD系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

圖3 系統(tǒng)功能模塊圖

圖4 螺紋聯(lián)接CAD流程圖

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)引入綜合的設(shè)計(jì)模式(系統(tǒng)的技術(shù)組成見(jiàn)圖1),聯(lián)合使用Visual C++ 6.0/Object ARX等工具,建立一個(gè)完整的設(shè)計(jì)系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)螺紋聯(lián)接CAD的全自動(dòng)化設(shè)計(jì)(包括類(lèi)型選擇、參數(shù)確定、強(qiáng)度計(jì)算、圖形自動(dòng)生成、標(biāo)準(zhǔn)件表格排序輸出一體化等)。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。系統(tǒng)功能模塊見(jiàn)圖3(系統(tǒng)主要由類(lèi)型選擇、強(qiáng)度校核、繪圖功能、標(biāo)準(zhǔn)件表格輸出、文件管理和幫助等六大功能模塊組成)。

圖4 為螺紋聯(lián)接CAD流程圖,圖中輸入輸出變量的含義如下:TY——螺紋聯(lián)接的類(lèi)型;LX——螺紋所受力的類(lèi)型;HD——被聯(lián)接件的厚度情況;ZX——聯(lián)接拆卸的頻繁情況;SJ——聯(lián)接的松緊類(lèi)型;KZ——緊聯(lián)接時(shí)是否需控制預(yù)緊力;CL1——被聯(lián)接件的材料;CL2——螺紋標(biāo)準(zhǔn)件材料的機(jī)械性能等級(jí);F—— 螺紋聯(lián)接組所受力的大小;Z——螺紋聯(lián)接組中螺紋聯(lián)接標(biāo)準(zhǔn)件的個(gè)數(shù);K——螺紋聯(lián)接的重要程度(可靠度);M——聯(lián)接螺紋的公稱(chēng)直徑;l——公稱(chēng)長(zhǎng)度; m.n——螺紋緊固件的機(jī)械性能等級(jí);C1——螺紋緊固件的剛度;C2——被聯(lián)接件的剛度。

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,AutoCAD圖形數(shù)據(jù)庫(kù)是ObjectARX開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵部分。由于螺紋緊固件是標(biāo)準(zhǔn)件,其圖形是固定的,所以在AuoCAD2000中繪制好這些標(biāo)準(zhǔn)件后,類(lèi)型選擇功能就可按其國(guó)標(biāo)號(hào)調(diào)用該緊固件圖形,并進(jìn)行相關(guān)的尺寸標(biāo)注。

通過(guò)修改AutoCAD的菜單文件,可將自行開(kāi)發(fā)的應(yīng)用命令加在下拉式菜單項(xiàng)中,從而得到用戶(hù)的菜單文件。此外還可用對(duì)話框控制語(yǔ)言DCL編制對(duì)話框定義文件,同時(shí)用Object ARX提供的ADS庫(kù)中的對(duì)話框操作函數(shù)編寫(xiě)對(duì)話框的驅(qū)動(dòng)程序。

本系統(tǒng)在進(jìn)行螺紋聯(lián)接類(lèi)型選擇和強(qiáng)度校核時(shí),考慮兩個(gè)被聯(lián)接件的受力情況、拆卸頻度、材料及結(jié)構(gòu)尺寸等,建立了螺紋聯(lián)接類(lèi)型選擇知識(shí)庫(kù)和本設(shè)計(jì)所選用的螺紋緊固件表,并能根據(jù)用戶(hù)需要,按國(guó)標(biāo)號(hào)、直徑、長(zhǎng)度等不同字段輸出螺紋緊固件表。其中螺紋聯(lián)接類(lèi)型選擇、直徑與長(zhǎng)度的確定、標(biāo)準(zhǔn)件表輸出的設(shè)計(jì)原則如下:

知識(shí)庫(kù)的建立與螺紋聯(lián)接類(lèi)型選擇的決策方法
螺紋聯(lián)接類(lèi)型選擇的決策方法分為邏輯決策、計(jì)算決策和創(chuàng)造性決策三種。本系統(tǒng)采用邏輯決策法,即根據(jù)人們所廣泛認(rèn)可的確定性知識(shí),建立相應(yīng)的決策規(guī)則,并儲(chǔ)存到知識(shí)庫(kù)中,利用常規(guī)程序和邏輯推理來(lái)實(shí)現(xiàn)決策。最常用的邏輯決策表達(dá)和實(shí)現(xiàn)方法是判定樹(shù)和判定表,本系統(tǒng)采用的是判定樹(shù)。判定樹(shù)是描述或規(guī)定條件與結(jié)果相關(guān)聯(lián)的方式,即用來(lái)表示“如果(條件),那么 (動(dòng)作)”的決策關(guān)系。判定樹(shù)由結(jié)點(diǎn)和分支組成,條件放在樹(shù)的分支處,動(dòng)作放在各分支的結(jié)果點(diǎn)上,決策的結(jié)果放在終結(jié)點(diǎn)上。
螺紋直徑與長(zhǎng)度的確定
螺紋聯(lián)接類(lèi)型確定后(即國(guó)標(biāo)號(hào)確定后),在該類(lèi)型的螺紋緊固件中,從小到大依此取不同公稱(chēng)直徑的螺紋直徑進(jìn)行試算,直到滿足強(qiáng)度要求為止,最后一次選取的直徑即為所要確定的公稱(chēng)直徑。然后根據(jù)其公稱(chēng)直徑和被聯(lián)接件的材料(或被聯(lián)接件的厚度)計(jì)算出其公稱(chēng)長(zhǎng)度,并圓整為標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度值。
標(biāo)準(zhǔn)件表輸出
本系統(tǒng)建立了螺紋緊固件表,并能按用戶(hù)要求保存本次設(shè)計(jì)所選用的螺紋標(biāo)準(zhǔn)件。同時(shí)它能根據(jù)用戶(hù)要求,按國(guó)標(biāo)號(hào)、直徑、長(zhǎng)度等字段輸出螺紋緊固件表,極大地方便了緊固件的采購(gòu)。
4 結(jié)語(yǔ)
以AutoCAD2000 為開(kāi)發(fā)平臺(tái)、利用Object ARX和Visual C++ 6.0等二次開(kāi)發(fā)工具、采用面向?qū)ο蟮膱D形數(shù)據(jù)庫(kù)編程技術(shù)開(kāi)發(fā)的螺紋聯(lián)接CAD設(shè)計(jì)系統(tǒng),實(shí)用高效,使用方便,實(shí)現(xiàn)了螺紋聯(lián)接(包括類(lèi)型選擇、參數(shù)確定、強(qiáng)度計(jì)算、圖形自動(dòng)生成、標(biāo)準(zhǔn)件表格排序輸出一體化等)的全自動(dòng)化設(shè)計(jì)。

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