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计算机技术在铸造工艺CAD软件开发中的应用

计算机技术在铸造工艺CAD软件开发中的应用

    随着计算机技术的发展,计算机在铸造中的应用越来越广泛,铸造工艺计算机辅助设计CAD是在铸造工艺设计中利用计算机系统对要设计的铸件进行最佳设计,其中包括资料检索、参数及设计信息查询、工艺方案确定、计算、自动绘图等。铸造工艺CAD将铸造工艺设计与计算机技术结合起来,方便、快捷准确地代替人工和个人经验来进行铸造工艺设计,在开发的过程中充分利用了计算机数据库技术和计算机图形技术。

    1 铸造工艺CAD的系统结构

    铸造工艺CAD软件的开发设计,不仅要求系统能够进行复杂的二维绘图、尺寸标注、填写标题栏和对图形、文字的编辑功能,同时也要具备完善的工艺设计数据库和参数化的图形库,以及设计过程中生成的各种文字、数据、图形的收集整理功能,以供设计完成后的相关数据、图形分类管理和补充、扩大,丰富数据库资源。铸造工艺CAD是指从零件图输入到铸件工艺图输出之间应完成的全部工艺设计工作。主要包括铸件的分型面、加工余量、拔模斜度、芯头、浇注系统、冒口及各种工艺符号的设计。

    2 铸造工艺CAD 数据库建立与管理

    建立铸造工艺参数数据库,以便贮存和管理铸造工艺设计所需要的设计信息,数据库是铸造工艺CAD系统的核心,所有的设计和绘图工作都建立在这个公共数据库里,其功能有:能提供设计过程中所有设计内容所需的工艺参数,如金属密度、收缩率、分型负数,浇注系统参数,冒口系统参数等。冒口设计模块和浇注系统设计模块所采用的数学模型和结构都是固定的,而不同的只是铸件的具体尺寸。因此,这类模块首先根据铸件的种类、形状、模数、尺寸等参数,用 Miscrosoft Access建立标准件数据库,在绘图前汁算机先计算铸件的工艺参数,然后,根据计算结果自动查询标准件数据库,当标准件不能满足设计要求时,由自定义数据程序模块通过交互的数据传递在屏幕上将计算结果自动转化为图形。

    为了对铸造工艺参数数据库进行有效的管理,本软件提供一个数据库管理程序,在程序里可以对数据进行各种操作(包括数据的浏览,添加,删除,查询等)。

    数据库程序设计本软件根据实际需要,充分利用各种数据库操作的优点,分别使用了。DBC (Open Database Connectivity 开放式数据库接) ,DAO (DataAccess Objects 数据访问对象)等数据库处理方法,从而方便、安全地对数据进行管理,保证了数据的使用和存储。

    3 铸造工艺CAD 软件的图形库

    3.1 AutoCAD2000的图形系统

    铸造工艺CAD的主要目的是以人机对话的形式输出工艺、工装设计图纸,因此图形系统是铸造工艺CAD的重要组成部分。从根本上讲CAD图形系统是由一个图形核心系统(绘图软件)和一系列嵌套在某种高级语言中的图形输入输出函数及子程序构成的。近几年来,微型机图形系统发展十分迅速,以美国 Autodesk公司推出的AutoCAD 软件最流行。AutoCAD 强大的绘图功能、丰富的编辑子段以及良好的人机界面等,使得AutoCAD 在各行各业中发挥着重要的作用, 同时它也提供了一个开放式的平台,给有心开发各行各业的AutoCAD软件厂商一个理想的环境。在AutoAD 平台上进行的二次开发应用软件已广泛应用于各个工程领域,并且用于AutoCAD 二次开发的方法和环境也在不断地发展和完善。

 

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    3.2 AutoCAD2000 的二次开发环境

    AutoCAD 之所以得到广泛的应用,与其开放式体系、丰富的开发工具和开发方法是分不开的。从第一代的编程语言Autolisp到ADS、ARX、Objec队RX、 VBA、及最新发布的Java, 体现了AutoCAD 开放的应用开发体系结构,真正扩展了AutoCAD 系统的功能。AutoCAD 的二次开发环境也逐渐从基于结构化的、过程的编程环境转向面向对象的开发平台。ARX是R13之后推出的一个全新的面向对象的开发环境。也是 AutoCAD第一次直接提供面向对象的二次开发工具。ARX更着眼于应用程序的智能性。ARX程序在很多方面与ADS、Autolsp程序不同,ARX 程序是)个动态链接库。它和AutoCAD共享同样的地址空间并且直接和AutoCAD进行通讯。ARX 访问AutoCAD 数据库的速度更快,并且ARX 程序可以创建新的类,这些类可以为其它程序所共享,从而充分利用面向对象编程的优点。ARX程序创建的实体几乎与AutoCAD内在实体是等同的。ARX 提供了六个主要的类库来访问和控制AutoCAD 及处理CAD 常见的事物,它们是:(1)AcRx AutoCAD 运行扩展库o (2)AcEd AutoCAD命令扩展库。(3 )AcDb AutoCAD 数据库访问库。(4)AcGe 通用几何库。(5)AcGi AutoCAD 图形界面库。(6)AcBr边界描述库。

    4 图形参数化程序设计的机制

    图形参数化程序设计主要是将工艺参数数据库和Auto CAD图形库相结合。作为一个参数化图库系统,主要包括数据库、用户界面和参数化绘图程序三个部分。其中,数据库主要用来存放图形的系列尺寸数据和性能参数;参数化绘图程序用来实现图形绘制的程序化;用户界面用来实现数据库与参数化绘图程序的连接,设计上以对话框的形式实现;在数据的流程设计上,采用自定义绘图类的方式,该方式充分考虑了面向对象的设计方法,完全实现了变量与方法的封装。自定义绘图类,其成员变量为图形的尺寸参数,其成员函数为用于绘制图形的功能函数, 在对话框类中声明白定义绘图类的对象指针。

1


    图1 是实现"柴油机-灰铸铁件明顶胃口"的参数化绘图界面。在"新建冒口"标绥的界面里,右边是冒口的绘图参数,左边是冒口示意图,根据冒口重量选取绘图参数到左上的编辑框中,然后单击"绘图"按钮绘制冒口。同样在"修改冒口"标签的界面里,可对已经绘制的胃口进行修改。明顶冒口绘图类的构造代码如下:

class cjming_dinlLmaokou II 明顶胃口类
protected: II 绘图参数
double T; II 热节大小
double DR;
double HR;
doubleh;
double R;
double d;
public : //操作函数
cjming_ding_maokou (data,double bpoint,CString);// 构造函数
cjming_ding_maokou();
virtual BOOL draw(); //冒口绘制函数
virtual BOOL dim (); //旨口标注函数

    5 结论

    (1) 铸造工艺CAD根据工厂实际需要,建立铸造工艺参数库,结合经验,运用参数化绘图书机制建立符合需要的浇冒口系统图库、芯头图库、工艺符号库等,能快速、准确的进行工艺设计。

    (2) 将AutoCAD 强大的绘图功能及二次开发技术ObjectARX和Visual C++ 的MFC(微软基本类库)相结合,使软件界面友好,操作方便。软件的开放性很好,设计人员可以对数据库和参数化图形库进行添加、删除、修改等操作。

    (3) 软件提供的设计功能自动化程度高,适合各种层次的设计人员。

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