食品擠壓機(jī)螺桿零件的CAD系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)設(shè)

2013-05-22 by:廣州有限元分析、培訓(xùn)中心-1CAE.COM 來(lái)源:仿真在線(xiàn)

劉海軍王洪江李娟
關(guān)鍵字:AutoCAD 二次開(kāi)發(fā) 食品擠壓機(jī) 螺桿
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對(duì)基于ActiveX技術(shù)和應(yīng)用面向?qū)ο蠓椒ㄩ_(kāi)發(fā)AutoCAD的有關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了分析研究,并以食品擠壓機(jī)螺桿零件的參數(shù)化設(shè)計(jì)單統(tǒng)的開(kāi)發(fā)為例,闡明lAutoCAD 二次開(kāi)發(fā)的基本理論和方法。探討了利用NET技術(shù)在AutoCAD2006中進(jìn)行食品擠壓機(jī)螺桿零件參數(shù)化設(shè)計(jì)的應(yīng)用,說(shuō)明了利用該技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)具有明顯的優(yōu)越性。

    引言

    利用計(jì)算機(jī)作為工具,幫助工程師進(jìn)行設(shè)計(jì)的一切實(shí)用技術(shù)的總和稱(chēng)為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)汁,由于這種技術(shù)能夠大大降低產(chǎn)品的設(shè)計(jì)成本和設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn),能夠縮短產(chǎn)品的設(shè)計(jì)時(shí)間,因此已在食品機(jī)械的設(shè)計(jì)中廣泛應(yīng)用。AutoCAD是具有高度開(kāi)放結(jié)構(gòu)的軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái),它提供給編程者一個(gè)強(qiáng)奮力的二次開(kāi)發(fā)環(huán)境。食品的擠壓加工,是近年食品科學(xué)與工程領(lǐng)域迅速發(fā)展的重要新技術(shù)。螺桿是擠壓機(jī)的關(guān)鍵部件,其性能好壞直接影響膨化產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率。針對(duì)食品和農(nóng)副產(chǎn)品加工業(yè)中被加工物料的特殊性,擠壓機(jī)螺桿需要設(shè)計(jì)不同構(gòu)型以滿(mǎn)足多種食品物料的不同要求,傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法其結(jié)果往往與實(shí)際工作情況有很大差異,而且設(shè)計(jì)速度較慢,無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求。所以有必要運(yùn)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和手段,對(duì)螺桿進(jìn)行系統(tǒng)的、較為精確的分析和計(jì)算.從而提高設(shè)計(jì)水平。

    本文通過(guò)COM方式使用AutoCAD2006提供的ActiveX技術(shù),用NET平臺(tái)下的面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言C#開(kāi)發(fā)出食品擠壓機(jī)螺桿元件的自動(dòng)繪圖軟件。大大提高了設(shè)計(jì)的精確性,并且縮短了設(shè)計(jì)周期。

    1 AutoCAD ActiveX 技術(shù)

    ActiveX技術(shù)即ActiveX自動(dòng)化接口技術(shù)。ActiveX 技術(shù)是在對(duì)象鏈接與嵌入基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。以前稱(chēng)為0LEutomation (Object Linking and Embedding)技術(shù),它是OLE自動(dòng)化技術(shù)的擴(kuò)充和發(fā)展,它適用于OLE對(duì)象與ActiveX對(duì)象。利用ActiveX技術(shù),通過(guò)編程,用戶(hù)可以在自己的應(yīng)用程序中,方便地對(duì)另一應(yīng)用程序進(jìn)行操作。該標(biāo)準(zhǔn)允許通過(guò)外顯的對(duì)象由一個(gè)windows應(yīng)用程序控制另一個(gè)windows應(yīng)用程序,也就是說(shuō)被調(diào)用的程序外顯自身的對(duì)象體系結(jié)構(gòu),供調(diào)用程序引用,這也是面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù)的精髓所在。Automation中的應(yīng)用程序?qū)ο笫亲罡邔哟蔚膶?duì)象,其它對(duì)象由它按照一定層次派生出來(lái)。Automation是由客戶(hù)程序和服務(wù)程序組成?？蛻?hù)程序是指可以操縱另一個(gè)應(yīng)用程序中對(duì)象的程序,服務(wù)程序是指可以把自己的對(duì)象暴露給相應(yīng)客戶(hù)程序的程序。服務(wù)程序是被控制者,它包含了一系列暴露對(duì)象,只要服務(wù)程序提供一定接口,就可以使任何對(duì)象實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

    2 NET與AutoCAD的連接

    下面以C#為例,在該平臺(tái)上,先新建一個(gè)Class Library 項(xiàng)目,再將AutoCAD2006安裝目錄下的acdbmgb.dll與acmgb.dll作為引用添加到項(xiàng)目中。這兩個(gè)文件包含了NET API中所有的外包類(lèi)。

    然后在要使用 NET API的類(lèi)中添加以下語(yǔ)句以引用 NET API的命名空間。需要添加的語(yǔ)句如下:

    using Autodesk.AulOCAD.ApplicationServices;

    using Autodesk.AutoCAD.DatabaseServices;

    using Autodesk.AutoCAD.Runtime;

    using Autodesk.AutoCAD.Geometryj

    在Auto CAD的各種二次開(kāi)發(fā)工具中,ActiveX Automation 技術(shù),可方便地使用各種面向?qū)ο蟮母呒?jí)開(kāi)發(fā)語(yǔ)言,為開(kāi)發(fā)人員提供了多種可選擇的開(kāi)發(fā)工具,但其功能略顯不足,尤其是對(duì)面向?qū)ο蟮墓δ苤С植缓谩ET是微軟新推出的開(kāi)發(fā)平臺(tái),基于NET平臺(tái)對(duì)AutoCAD進(jìn)行二次開(kāi)發(fā).可充分利用N ET的各種優(yōu)勢(shì),但在目前的 NET API中,有相當(dāng)?shù)?Object ARX函數(shù)目前還沒(méi)有封裝到 NET API中。通過(guò)COM方式使兩種方法結(jié)合起來(lái)可以取長(zhǎng)補(bǔ)短,發(fā)揮更高的政率。

    3 C# 在擠出機(jī)螺桿設(shè)計(jì)系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)例

    3.1 研究背景

    近年來(lái)螺桿擠壓技術(shù)在食品機(jī)械應(yīng)用中日益廣泛,其中螺桿擠壓機(jī)在各種谷物及薯類(lèi)食品加工、油脂加工、變性淀粉加工等領(lǐng)域中更占有一席之地。螺桿擠壓機(jī)是多輸入多輸出的食品加工機(jī)械,其內(nèi)部機(jī)理還不是很清楚,生產(chǎn)過(guò)程具有非線(xiàn)性、模糊性和多變性的特點(diǎn)。而螺桿又是螺桿擠壓機(jī)的重要的核心元件,不同食品的加工對(duì)螺桿的形狀和幾何參數(shù)的要求是不同的,以往的通用螺桿往往不能滿(mǎn)足日新月異的食品加工的要求,這就要求針對(duì)不同的具體食品加工迅速而精確地設(shè)汁出相應(yīng)螺桿。

    3.2 設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想

    采用參數(shù)化造型方法,首先建立圖形與尺寸參數(shù)的約束關(guān)系,每個(gè)可變的尺寸參數(shù)用變量表示,用戶(hù)可以根據(jù)具體的設(shè)計(jì)要求在參數(shù)輸入對(duì)話(huà)框中重新輸入各個(gè)參數(shù),這樣參數(shù)就賦值給了變量textBox.Text傳入到程序中,繪圖時(shí),若需要修改不同的尺寸參數(shù)也可得到不同規(guī)格的圖形。螺桿參數(shù)化設(shè)計(jì)基本參數(shù)界面如圖l所示。

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圖1 基本參數(shù)界面

   3.3 設(shè)計(jì)過(guò)程

    首先定義變量:

    DoubleD; 螺桿直徑

    Double S; 螺桿導(dǎo)程

    Double H; 螺槽深

    Double e; 螺棱寬

    Double c; 螺桿長(zhǎng)徑比

    Doublecφ; 螺旋角

    AutOCAD把對(duì)象設(shè)置為應(yīng)用對(duì)象的ActiveDocument屬性,在C#中可返回當(dāng)前圖形文件,然后對(duì)文件進(jìn)行操作。設(shè)置modelSpace為當(dāng)前圖形文件的模型空間。

    可以用block對(duì)象的實(shí)例來(lái)訪(fǎng)問(wèn)add方法,利用參數(shù)變量定義各點(diǎn)坐標(biāo),再利用Addlightweightlin方法來(lái)繪制實(shí)線(xiàn):

    block1.AddLightWeightPolyline(blklPntl) ;

    利用如下代碼,根據(jù)不同的輸入?yún)?shù)將各特征塊插入到當(dāng)前模型空間中。

    Acadapp.ActiveDocument.ModeISpace.InsertBlock();

    其他未定義成塊的線(xiàn), 要用下面這條語(yǔ)句添加:

    Acadapp.ActiveDocument.ModelSpace.AddLightWeightPolyline(pointl) ;

    最后還要利用layer屬性將不同的線(xiàn)型放到不同的層,再利用color屬性設(shè)置線(xiàn)的不同顏色。擠壓機(jī)螺桿設(shè)計(jì)實(shí)例如圖2所示。

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圖2 擠壓機(jī)螺抨設(shè)計(jì)實(shí)例

    4 結(jié)束語(yǔ)

    本文運(yùn)用AutoCAD二次開(kāi)發(fā)的基本理論和方法,基于AutoCAD二次開(kāi)發(fā)出食品擠壓機(jī)螺桿零件的參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng),并以食品擠壓機(jī)螺桿零件設(shè)計(jì)為例,說(shuō)明了利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)汁的現(xiàn)代方法,通過(guò)AutoCAD二次開(kāi)發(fā)技術(shù)進(jìn)行食品機(jī)械的設(shè)計(jì),與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法相比,具有設(shè)計(jì)周期短、設(shè)計(jì)參數(shù)準(zhǔn)確可靠、設(shè)計(jì)效率高等諸多優(yōu)點(diǎn),顯示了該技術(shù)的優(yōu)越性。

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