AutoCAD的螺紋聯(lián)接CAD系統(tǒng)的開發(fā)

2013-05-09 by:廣州有限元分析、培訓(xùn)中心-1CAE.COM 來源: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)機械設(shè)計中,通常由設(shè)計者根據(jù)機器不同的工作條件憑經(jīng)驗確定螺紋聯(lián)接的類型、直徑和長度等尺寸,必要時還需進行強度校驗。如選擇的螺紋聯(lián)接不符合要求,需重新進行選擇和計算。因此,設(shè)計過程繁瑣,計算工作量大,設(shè)計效率較低。隨著計算機應(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)確的計算機輔助零件設(shè)計已在越來越多的領(lǐng)域取代了手工設(shè)計計算。筆者通過對螺紋聯(lián)接類型選擇和強度校核等問題進行了研究分析,以AutoCAD2000為開發(fā)平臺,采用Visual C++ 6.0和Visual LISP等二次開發(fā)工具,建立了螺紋聯(lián)接標(biāo)準(zhǔn)件知識庫,提出了一個較合理的螺紋聯(lián)接類型選擇和強度校核的CAD系統(tǒng)開發(fā)方案。

2 系統(tǒng)開發(fā)任務(wù)和開發(fā)工具

本系統(tǒng)開發(fā)任務(wù)主要包括菜單開發(fā)、樣圖生成和自定義圖形庫、線型和填充圖案的開發(fā)、字形、字體和對話框的開發(fā)以及應(yīng)用程序的編寫,而編寫應(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、實時3D旋轉(zhuǎn)等),選擇AutoCAD2000作為開發(fā)平臺將使編程更為方便。由于ARX應(yīng)用程序可以共享AutoCAD的地址空間并可對其直接進行函數(shù)調(diào)用,它還包含易于定義新類的宏并具備在運行時向現(xiàn)有的類添加函數(shù)的功能,并且在Visual C++ 6.0編程語言的支持下,Object ARX的功能會更強大,因此選用Object ARX作為AutoCAD2000的二次開發(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

本系統(tǒng)引入綜合的設(shè)計模式(系統(tǒng)的技術(shù)組成見圖1),聯(lián)合使用Visual C++ 6.0/Object ARX等工具,建立一個完整的設(shè)計系統(tǒng),以實現(xiàn)螺紋聯(lián)接CAD的全自動化設(shè)計(包括類型選擇、參數(shù)確定、強度計算、圖形自動生成、標(biāo)準(zhǔn)件表格排序輸出一體化等)。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖2。系統(tǒng)功能模塊見圖3(系統(tǒng)主要由類型選擇、強度校核、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)接的類型;LX——螺紋所受力的類型;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)接的松緊類型;KZ——緊聯(lián)接時是否需控制預(yù)緊力;CL1——被聯(lián)接件的材料;CL2——螺紋標(biāo)準(zhǔn)件材料的機械性能等級;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)接螺紋的公稱直徑;l——公稱長度; m.n——螺紋緊固件的機械性能等級;C1——螺紋緊固件的剛度;C2——被聯(lián)接件的剛度。

在系統(tǒng)設(shè)計中,AutoCAD圖形數(shù)據(jù)庫是ObjectARX開發(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,類型選擇功能就可按其國標(biāo)號調(diào)用該緊固件圖形,并進行相關(guān)的尺寸標(biāo)注。

通過修改AutoCAD的菜單文件,可將自行開發(fā)的應(yīng)用命令加在下拉式菜單項中,從而得到用戶的菜單文件。此外還可用對話框控制語言DCL編制對話框定義文件,同時用Object ARX提供的ADS庫中的對話框操作函數(shù)編寫對話框的驅(qū)動程序。

本系統(tǒng)在進行螺紋聯(lián)接類型選擇和強度校核時,考慮兩個被聯(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)接類型選擇知識庫和本設(shè)計所選用的螺紋緊固件表,并能根據(jù)用戶需要,按國標(biāo)號、直徑、長度等不同字段輸出螺紋緊固件表。其中螺紋聯(lián)接類型選擇、直徑與長度的確定、標(biāo)準(zhǔn)件表輸出的設(shè)計原則如下:

知識庫的建立與螺紋聯(lián)接類型選擇的決策方法
螺紋聯(lián)接類型選擇的決策方法分為邏輯決策、計算決策和創(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,建立相應(yīng)的決策規(guī)則,并儲存到知識庫中,利用常規(guī)程序和邏輯推理來實現(xiàn)決策。最常用的邏輯決策表達和實現(xiàn)方法是判定樹和判定表,本系統(tǒng)采用的是判定樹。判定樹是描述或規(guī)定條件與結(jié)果相關(guān)聯(lián)的方式,即用來表示“如果(條件),那么 (動作)”的決策關(guān)系。判定樹由結(jié)點和分支組成,條件放在樹的分支處,動作放在各分支的結(jié)果點上,決策的結(jié)果放在終結(jié)點上。
螺紋直徑與長度的確定
螺紋聯(lián)接類型確定后(即國標(biāo)號確定后),在該類型的螺紋緊固件中,從小到大依此取不同公稱直徑的螺紋直徑進行試算,直到滿足強度要求為止,最后一次選取的直徑即為所要確定的公稱直徑。然后根據(jù)其公稱直徑和被聯(lián)接件的材料(或被聯(lián)接件的厚度)計算出其公稱長度,并圓整為標(biāo)準(zhǔn)長度值。
標(biāo)準(zhǔn)件表輸出
本系統(tǒng)建立了螺紋緊固件表,并能按用戶要求保存本次設(shè)計所選用的螺紋標(biāo)準(zhǔn)件。同時它能根據(jù)用戶要求,按國標(biāo)號、直徑、長度等字段輸出螺紋緊固件表,極大地方便了緊固件的采購。
4 結(jié)語
以AutoCAD2000 為開發(fā)平臺、利用Object ARX和Visual C++ 6.0等二次開發(fā)工具、采用面向?qū)ο蟮膱D形數(shù)據(jù)庫編程技術(shù)開發(fā)的螺紋聯(lián)接CAD設(shè)計系統(tǒng),實用高效,使用方便,實現(xiàn)了螺紋聯(lián)接(包括類型選擇、參數(shù)確定、強度計算、圖形自動生成、標(biāo)準(zhǔn)件表格排序輸出一體化等)的全自動化設(shè)計。

開放分享：優(yōu)質(zhì)有限元技術(shù)文章,助你自學(xué)成才