AutoCAD扩展实体数据在工程设计中的巧妙运用

　　作为工程设计与绘图支撑软件，AutoCAD在微机CAD乃至CAM领域内有着最大的市场覆盖率。其体系结构的开放性是该软件成功的重要原因之一。有关扩展实体数据的操作是AutoCAD提供的一种极具创造性的开发功能。笔者将通过变速箱CAD工程软件开发过程中的若干实例介绍如何利用扩展实体数据解决各种实际问题。

1　确定图形基准点

　　转速图是变速箱设计中极其重要的传动方案表达式。作为智能化工程设计软件，要求在输入一定参100100数后，设计系统能遵循转速图内在规律，经过推理自动绘制出完整的转速图。由于变速箱规格、形式千差万别，因而转速图大小亦相差甚远。图1,图2为两种典型变速箱的转速图，显然大小相差悬殊。另外，设计者所选的用以绘制转速图的图纸规格及转速图在图纸上所处的位置根本无法预测，甚至连设计者本人也很难预先计划的十分周到。这就要求转速图必须能依照设计者要求在屏幕上随意移动。问题在于：在设计过程中转速图必须能不断被修改和重新自动绘制，而图形被移动后，绘制基准点（图形左上角）亦被移动。为保证图形绘制的准确性，必须跟踪记录移动后的基准点座标。为此，采取了如下措施：最初绘制转速图是由设计者随意指定基准点，将该点座标记入电机转速点圆（图1上对应1440的圆）图形实体的扩展实体数据中，其 DXF组码为通用空间标志1011,这是最关键的一点。当图形由于位置不合适而被整体移动时，组码1011所对应的通用空间点座标值将随着实体移动而相应变化。也就是说：电机转速点圆实体中始终记录着转速图基点的当前座标。这样，任何时候需修改、重绘图形时，只要由转速点圆扩展实体数据中取出基点座标，即可按其绘制，上述问题得到圆满的解决。

图1　C7620转速图

图2　CA6140转速图

2　记录数据文件名

　　在变速箱CAD设计过程中可能出现各种图，如转速图、传动系统图、展开图、剖面图、零件图等，它们的处理都要依赖同一个数据文件，因而数据文件的存取成为极其频繁的操作。若每次装入一幅图都要求设计者输入数据文件名，则既繁琐又容易出错。为此，采取了如下解决办法：仅在第一次创建上述图中的某一幅图之初要求设计者输入数据文件名。此时，系统将自动创建一特定层（LAYER），随后在图上某处，例如原点（0,0）处，以屏幕底色绘制一简单实体，如半径为1 的圆，将数据文件名写入该实体的扩展实体数据，再将该特定层锁住。每当创建或装入一幅图时，首先利用选择集过滤操作搜索特定层寻找扩展实体数据中的文件名。若找到，则可用该名打开数据文件读入信息，以便继续操作；否则说明是第一次创建，要求设计者输入文件名并进行上述存储文件名操作。由于实体为本底色，在屏幕上不可见，设计者感觉不到其存在；再由于特定层已锁住，不会因为删除某些实体的操作而被意外删掉。

3　实现“传动比驱动”，提高智能化程度

　　转速图设计过程中，按系统要求输入基本参数（如：轴数、最低转速、公比、电机转速、功率等）并标注传动比后，系统能自动绘出整个转速图，即由图3产生图 1。无论在转速图上做何种修改，系统都将以当前屏幕上实际标注的传动比为依据自动绘制整个转速图。例如图1改变某些传动比后，被重新绘制的转速图如图4所示。这就是所谓“传动比驱动”的设计原则，实际上是智能参数化设计思想在这一具体问题上的延伸运用。实现上述功能的最好方案是利用当前屏幕上的图形及文本实体来存取各种必要信息，而不用另外创建数据文件。这样，当图形文件存盘时，这些信息将随着图形实体一起存盘：下次装入图形时，立即可以接续以前的一切操作。#p#分页标题#e#

图3　C7620标注图

　　在实际系统设计时，将每一传动副的主被动轴号、主被动齿轮齿数或带轮直径等自动绘制转速图所需的信息写入了传动比文本的扩展实体数据，且所有的传动比文本都处于同一层上。这样，当启动绘制转速图命令后，以该层上的文本为过滤条件，将所有传动副的传动比文本实体纳入选择集，然后从中逐一检出各传动比，从其扩展实体数据中获得有关信息，推理并绘制转速图。
　　利用扩展实体数据，实现了“所见即所得”，使整个软件结构简洁优化。

4　记录剖面图轴心位置

　　变速箱设计中的剖面图用于确定各轴的空间位置。当存在多个剖面图时，必须保证各剖面图上各轴心坐标位置相互关系的一致性。当一个剖面图上某一根轴轴心位置确定后，该图上其它轴心位置亦相应确定。确定后的各轴心位置相互关系记录于数据文件中。当轴心相对位置关系修改变化后，各剖面图均应能够以任一轴心为基准，重新布置各轴位置以符合新的位置关系。为此，必须要移动某些轴至新位置，而获得被移动轴的当前位置及目标位置座标显然是完成此项操作的必要条件。目标位置可根据当前位置及数据文件中记录的各轴心位置相互关系求得，所以问题归结到如何方便地获取每一轴心的当前位置。解决办法与前述确定转速图基准点的方法相同。在每一轴心位置旁边标注该轴轴号，将轴心座标以组码1011组写入轴号文本的扩展实体数据。每次轴心移动时，将轴号文本同时移动，则文本的扩展实体数据中始终记录着轴心的当前坐标。这样处理要比其它轴心位置坐标跟踪的方法精练简洁的多。

图4　C7620改变传动比后的转速图

5　结束语

　　充分利用AutoCAD提供的各种功能可演变出丰富多采的图形世界，解决形形色色的实际问题。本文结合变速箱CAD系统设计中遇到的几个问题，介绍了利用扩展实体数据解决实际工程问题的具体方法。由文中列举的实例可以看出：巧妙运用扩展实体数据，在提高软件智能化程度，优化程序结构方面起到关键性的作用。