研究与开发钣金构件CAD系统

　　1系统组成

　　系统是由构件数据管理模块、参数化设计模块和参数化绘图模块组成。构件数据管理模块的萎要功能是对构件相关数据信息进行管理;参数化计算模块的主要功能是根据用户输入的交互信息对构件进行结构设计、展平设计;参数化绘图模块的功能是在AutoCAD环境下根据用户交互输入的已知条件对钣金构件三视图和展开图的自动绘制。此系统可以为后续的CAPP/CAM系统提供所需的信息翻。系统功能结构图，如图1所示。

　　图1系统功能结构图

　　2钣金构件的数学建模

　　钣金构件种类繁多，可以按照它们的特点将其分类，如三通管、四通管、锥管、漏斗等。针对每一类可以再将它们具体细分为若干小类。对这些小类可以通过相应的曲面、曲线方程对其建立模型，并且求出其在主视图、俯视图、侧视图中的投影曲线方程和两圆管内、外管面相贯线的展平曲线方程。

　　3钣金构件的参数化设计

　　参数化设计是当前CAD技术的重要研究领域之一。参数化设计，即根据产品零部件的性能参数，确定其几何形状或结构尺寸的一种设计方法。

　　4钣金构件的产品数据管理

　　4.1创建产品数据库

　　钣金构件CAD系统中选用Access2003创建产品数据库，通过对钣金构件的每一大类中的每个小类型进行分析，为每个小类创建—个表，这些表中的字段就是这个小类包含的各种参数，包括序号、名称、形状参数和定位参数等。

　　4.2系统实现

　　产品数据管理模块的功能目标是对构件产品数据进行集中管理和维护，通过系统应用程序界面，用户可以完成对产品数据的查询、修改、添加以及生成报表、打印等功能，同时参数化绘图模块和设计模块可以通过应用程序接口与产品数据管理模块相联系。

　　5钣金构件的参数化绘图

　　5.1开发工具简介

　　AutoCAD是目前世界上应用最广泛的工程绘图软件，ObjectARX是新一代的二次开发工具，本质上是一种特定的C++编程环境，支持MFC编程，代表了AutoCAD二次开发的发展方向。因此，系统选用ObjectARX 2000和Visual C++6.O作为开发工具在AutoCAD 2002平台上进行参数化绘图系统开发。

　　5.2参数化绘图

　　通过对钣金构件的每一大类中的每个小类进行分析，提取出每一小类的形状参数和定位参数;再为之定义一个类，它的形状参数和定位参数就是它的数据成员，可以根据需要为类添加相应的成员函数。定制相应对话框并添加程亭代码，从而完成系统开发。用户通过对话框，交互输入或修改参数，可以完成对此类不同构件的自动绘制，同时系统利用ODBC数据库访问技术对产品数据库进行访问和操作，从而可以将设计数据存入产品数据管理模块。

　　6应用实例

　　系统的操作流程如下：用户菜单→选择构件类别→在弹出的图像控件菜单中选择具体构件→钣金构件设计对话框，如图2所示。→由对话框交互输入设计参数→检验输入参数的合理性→选择绘制构件的工作图或展开图(此时可以将设计数据存入数据库，再进入产品数据管理模块进行查询、统计报表和打印报表等操作→选择绘图比例→自动完成设计计算、绘制该构件的工作图或展开图。该系统所绘制的轴心相交的圆柱三通管的三视图和展开图，如图3、图4所示(具体是沿某个素线对圆柱管进行展开，素线的选择不是重点.不详述)

　　图2圆柱三通管设计对话框

　　图3三视图

　　图4展开图

　　7结语

　　利用数学建模技术、参数化设计等技术，同时把VC界面的可视化设计、Acess数据管理功能和AutoCAD的强大的绘图功能有机地集成起来，实现了钣金构件的三视图和展开图的自动绘制，开发出了一个钣金构件CAD系统。本系统研究薄壁钣金构件。故在绘制展开图时没有考虑管壁的厚度对展开图的影响。