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| 利用Autodesk Inventor實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助的組合機(jī)床三維總圖設(shè)計(jì) 現(xiàn)在有了功能強(qiáng)大的三維CAD 軟件，有條件還設(shè)計(jì)過(guò)程的本來(lái)面目。設(shè)計(jì)人員頭腦中的三維的整體布局可以直接用三維圖形表達(dá)。余下的部件圖，零件圖工作，交給機(jī)器來(lái)做。 本文以組合機(jī)床設(shè)計(jì)為例，利用Autodesk Inventor開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)輔助的三維機(jī)械總裝圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)，詳述各個(gè)部分的功能。據(jù)目前中文文獻(xiàn)檢索，還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)類(lèi)似的軟件系統(tǒng)。以下各節(jié)分別闡述：系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想，系統(tǒng)組成，工作流程，韌組合機(jī)床三維總圖計(jì)算機(jī)輔助沒(méi)計(jì)。 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想 正是基于上述想法，提出了利用三維軟件Autodesk lnventor作為組合機(jī)床的設(shè)計(jì)載體，利用Ⅵsualc++6．0(Vc++60)驅(qū)動(dòng)Autodesk Inventor并進(jìn)行零件的參數(shù)化設(shè)計(jì)，利用數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù)以便于調(diào)用這樣一種方法，并對(duì)其進(jìn)行的初步的研究與應(yīng)用。Autodesk Inventor是Autodesk公司推出的面向機(jī)械設(shè)計(jì)的三維CAD軟件，具有上手容易，使用方便，圖形修改簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，三維運(yùn)算速度相對(duì)比較快，被廣泛用于各個(gè)行業(yè)。而且Inventor提供了利用VC++6．0開(kāi)發(fā)的接I=I，可以直接在inventor內(nèi)部生成工具欄，所有的命令通過(guò)在工具欄中的按鈕與動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)中的函數(shù)相聯(lián)系，并且調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行零部件的繪制，從而實(shí)現(xiàn)了與Inventor的無(wú)縫鏈接。在進(jìn)行裝配的過(guò)程中，系統(tǒng)經(jīng)過(guò)判斷自動(dòng)給出相關(guān)的零部件的選擇，免去了設(shè)計(jì)人員的復(fù)雜的查詢過(guò)程。 系統(tǒng)的組成 系統(tǒng)主要由三部分組成，零部件的生成，零部件的調(diào)用及裝配，數(shù)據(jù)庫(kù)。這三部分相互關(guān)聯(lián)，又彼此獨(dú)立。 零件的生成 在設(shè)計(jì)過(guò)程中，零件的使用是不可避免的。然而零件的種類(lèi)繁多。如果單憑設(shè)計(jì)者去繪制，既費(fèi)時(shí)，又費(fèi)力，而且也不一定符合標(biāo)準(zhǔn)。Inventor提供的接口程序中包含了簡(jiǎn)單特征的生成�？梢杂眠@些接口設(shè)計(jì)出產(chǎn)生簡(jiǎn)單標(biāo)準(zhǔn)零件特征的函數(shù)。在需要使用零件時(shí)，只需找到所要繪制的零件的類(lèi)型，輸入?yún)?shù)，就可以很方便的生成所需要的零件。參數(shù)既可以用系統(tǒng)所提供的標(biāo)準(zhǔn)零件參數(shù)，也可以讓用戶自己輸入需要自定義的參數(shù)。生成的零件可以由用戶自定義保存到硬盤(pán)中，為以后的調(diào)用做準(zhǔn)備。 零件的調(diào)用及裝配 在主界面進(jìn)行零件調(diào)用的過(guò)程中，系統(tǒng)會(huì)給出適當(dāng)?shù)奶崾荆员阌脩裟軌蜉^快地找到自己所需要的零件。調(diào)用時(shí)，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有零件庫(kù)中沒(méi)有適合的零件時(shí)，也可以重新進(jìn)入零部件生成界面進(jìn)行零件的臨時(shí)生成，并將所生成零件的參數(shù)保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中，以便下次進(jìn)行調(diào)用。 數(shù)據(jù)庫(kù) 所有已知標(biāo)準(zhǔn)零件的信息，包括其外形尺寸，生產(chǎn)廠家等都被存放在數(shù)據(jù)庫(kù)中，供用戶在需要時(shí)調(diào)用。對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)中不存在的非標(biāo)準(zhǔn)零件可以利用現(xiàn)有零件庫(kù)進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的改動(dòng)，并將其數(shù)據(jù)存放至數(shù)據(jù)庫(kù)中，成為用戶自定義數(shù)據(jù)。保證了數(shù)據(jù)庫(kù)的可擴(kuò)展性。又因?yàn)橄到y(tǒng)僅僅是作為機(jī)床設(shè)計(jì)的輔助軟件，因此在數(shù)據(jù)庫(kù)中將一些大的部件的尺寸也做了一些約束，將其看成是大的零件，單獨(dú)存放在數(shù)據(jù)庫(kù)的部件外形表中。設(shè)計(jì)者如果僅僅想看到所設(shè)計(jì)的機(jī)床的外形，在調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)的時(shí)候，就可以調(diào)用部件外形表中的數(shù)據(jù)。這樣就方便了設(shè)計(jì)。 這里面就涉及到數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)技術(shù)。數(shù)據(jù)庫(kù)是存放并管理各種零件的基本數(shù)據(jù)的地方。有了數(shù)據(jù)庫(kù)，系統(tǒng)才可以在Inventor內(nèi)部調(diào)用各種數(shù)據(jù)并生成零件。在系統(tǒng)中采用Microsoft@SQL ServerTM 2000作為管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的軟件。這是因?yàn)樗С执蟛糠諻indows操作系統(tǒng)，同時(shí)，滿足對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的任何查詢，修改，刪除等操作功能。 系統(tǒng)的工作流程及實(shí)例 系統(tǒng)可以分為兩個(gè)流程，一個(gè)是零件繪制流程，另一個(gè)是裝配流程。這兩個(gè)流程相互配合，缺一不可。裝配流程圖如圖1，零件繪制流程圖如圖2。
以生成一臺(tái)簡(jiǎn)單的機(jī)床為例，將系統(tǒng)過(guò)程簡(jiǎn)單地介紹一下。 工具欄的自動(dòng)生成 Inventor所提供的VC程序可以生成一個(gè)動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)文件并在Inventor內(nèi)部生成工具欄。工具欄示例如圖3。用VC將所需的代碼編譯通過(guò)后，就可以生成此代碼。注冊(cè)動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)需要自定義一個(gè)文件，后綴為．dat。啟動(dòng)Inventor后，就可以自動(dòng)生成工具欄。注冊(cè)文件內(nèi)容示例如 @echo off ／／文件開(kāi)頭 echo Registering Rubicon’s Application——level Addln Sweep—．Feature ／／文件體 regsvr32 Debug＼SweepFeature．dll ／／注冊(cè) 零部件的選擇與自動(dòng)導(dǎo)入 進(jìn)入系統(tǒng)后，在工具欄上選擇裝配健，生成裝配環(huán)境，選擇要設(shè)計(jì)的機(jī)床類(lèi)型，下一步就是導(dǎo)入零部件了。由于只是要看一看機(jī)床的外形，不涉及到里面的具體構(gòu)造，所以選擇部件裝配，即把機(jī)床分為動(dòng)力部件、支承部件、輸送部件、控制部件和輔助部件5類(lèi)，在數(shù)據(jù)庫(kù)中把這五類(lèi)部件的外形進(jìn)行分門(mén)別類(lèi)，畫(huà)圖時(shí)只調(diào)用這些部件的外形尺寸，畫(huà)出的部件基本上可以包含外形所需的大部分信息。如圖4為側(cè)底座圖。調(diào)用零件的代碼如下： 零部件的生成 如果在計(jì)算機(jī)中還沒(méi)有生成零部件文件，就可以調(diào)用零部件繪制系統(tǒng)自動(dòng)生成所需零部件。由于設(shè)計(jì)機(jī)床時(shí)大部分的零件都是選用標(biāo)準(zhǔn)零件的。這種選擇的好處就是保證了組合機(jī)床零部件的通用性。系統(tǒng)將大部分的標(biāo)準(zhǔn)零件的規(guī)格尺寸經(jīng)過(guò)整理，存放在數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中，形成了多個(gè)表格。并進(jìn)一步將所有標(biāo)準(zhǔn)特征的生成代碼整理出來(lái)，如拉伸，倒角等，可以隨時(shí)進(jìn)行調(diào)用。這樣的話，在繪制時(shí)就可以對(duì)其進(jìn)行精確定位。如下是貫穿拉伸特征的生成代碼：
裝配件的生成 導(dǎo)入零部件后，在裝配環(huán)境中就可以手動(dòng)進(jìn)行零部件的裝配。在裝配過(guò)程中，可以看出所設(shè)計(jì)的機(jī)床的外形的大體輪廓。如果不滿意，也可以進(jìn)行一些修改。示例圖如圖5。
三維機(jī)械總裝圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)作為一個(gè)輔助工具可以給設(shè)計(jì)人員提供一些幫助，還不能完全替代設(shè)計(jì)人員自身的勞動(dòng)。 |
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