機(jī)械設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)模式是設(shè)計(jì)人員首先對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象，有一個(gè)三維的整體布局。實(shí)際工作中氛赐，還是根據(jù)三維構(gòu)思，繪制二維的總裝配圖先舷，再來分解成部件：裝配圖艰管，最后拆零件滓侍，形成二維零件總圖。經(jīng)過這樣迂回曲折得到的圖紙牲芋，還有可能不能實(shí)現(xiàn)原來的設(shè)計(jì)意圖撩笆。有沒有可能繪制精確的三維總圖，根據(jù)這個(gè)總圖來繪制零件圖?

　　現(xiàn)在有了功能強(qiáng)大的三維CAD 軟件情庐，有條件還設(shè)計(jì)過程的本來面目筷疹。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)。余下的部件圖辙资，零件圖工作瞳竖，交給機(jī)器來做。

　　本文以組合機(jī)床設(shè)計(jì)為例癌雷，利用Autodesk Inventor開發(fā)計(jì)算機(jī)輔助的三維機(jī)械總裝圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)乡捧，詳述各個(gè)部分的功能。據(jù)目前中文文獻(xiàn)檢索魄仙，還沒有發(fā)現(xiàn)類似的軟件系統(tǒng)牵观。以下各節(jié)分別闡述：系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想，系統(tǒng)組成水惑，工作流程塌自，韌組合機(jī)床三維總圖計(jì)算機(jī)輔助沒計(jì)。

1 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想

　　正是基于上述想法汽足，提出了利用三維軟件Autodesk lnventor作為組合機(jī)床的設(shè)計(jì)載體悟旧，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)庫存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù)以便于調(diào)用這樣一種方法诞外，并對(duì)其進(jìn)行的初步的研究與應(yīng)用澜沟。Autodesk Inventor是Autodesk公司推出的面向機(jī)械設(shè)計(jì)的三維CAD軟件灾票，具有上手容易峡谊，使用方便，圖形修改簡單的特點(diǎn)刊苍，三維運(yùn)算速度相對(duì)比較快既们，被廣泛用于各個(gè)行業(yè)。而且Inventor提供了利用VC++6．0開發(fā)的接I=I正什，可以直接在inventor內(nèi)部生成工具欄啥纸，所有的命令通過在工具欄中的按鈕與動(dòng)態(tài)鏈接庫中的函數(shù)相聯(lián)系，并且調(diào)用數(shù)據(jù)庫婴氮，進(jìn)行零部件的繪制斯棒，從而實(shí)現(xiàn)了與Inventor的無縫鏈接。在進(jìn)行裝配的過程中主经，系統(tǒng)經(jīng)過判斷自動(dòng)給出相關(guān)的零部件的選擇荣暮，免去了設(shè)計(jì)人員的復(fù)雜的查詢過程庭惜。

2 系統(tǒng)的組成

　　系統(tǒng)主要由三部分組成，零部件的生成嗡窑，零部件的調(diào)用及裝配籽钝，數(shù)據(jù)庫。這三部分相互關(guān)聯(lián)夭蹦，又彼此獨(dú)立航赦。

　　2．1 零件的生成

　　在設(shè)計(jì)過程中，零件的使用是不可避免的耳恭。然而零件的種類繁多犹狮。如果單憑設(shè)計(jì)者去繪制，既費(fèi)時(shí)榨凭，又費(fèi)力熔徊，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單特征的生成郑迅⌒嘞可以用這些接口設(shè)計(jì)出產(chǎn)生簡單標(biāo)準(zhǔn)零件特征的函數(shù)。在需要使用零件時(shí)令聂，只需找到所要繪制的零件的類型方仿，輸入?yún)?shù)，就可以很方便的生成所需要的零件统翩。參數(shù)既可以用系統(tǒng)所提供的標(biāo)準(zhǔn)零件參數(shù)仙蚜，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中厂汗，為以后的調(diào)用做準(zhǔn)備委粉。

　　2．2 零件的調(diào)用及裝配

　　在主界面進(jìn)行零件調(diào)用的過程中，系統(tǒng)會(huì)給出適當(dāng)?shù)奶崾救㈣耄员阌脩裟軌蜉^快地找到自己所需要的零件贾节。調(diào)用時(shí)，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有零件庫中沒有適合的零件時(shí)衷畦，也可以重新進(jìn)入零部件生成界面進(jìn)行零件的臨時(shí)生成栗涂，并將所生成零件的參數(shù)保存到數(shù)據(jù)庫中，以便下次進(jìn)行調(diào)用祈争。

　　2．3 數(shù)據(jù)庫

　　所有已知標(biāo)準(zhǔn)零件的信息斤程，包括其外形尺寸，生產(chǎn)廠家等都被存放在數(shù)據(jù)庫中菩混，供用戶在需要時(shí)調(diào)用忿墅。對(duì)于數(shù)據(jù)庫中不存在的非標(biāo)準(zhǔn)零件可以利用現(xiàn)有零件庫進(jìn)行一些簡單的改動(dòng)，并將其數(shù)據(jù)存放至數(shù)據(jù)庫中棍潜，成為用戶自定義數(shù)據(jù)恭吊。保證了數(shù)據(jù)庫的可擴(kuò)展性骏疆。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)庫中將一些大的部件的尺寸也做了一些約束唤吐，將其看成是大的零件潜佑，單獨(dú)存放在數(shù)據(jù)庫的部件外形表中。設(shè)計(jì)者如果僅僅想看到所設(shè)計(jì)的機(jī)床的外形诫幼，在調(diào)用數(shù)據(jù)庫的時(shí)候镐准，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)翅殃。

　　這里面就涉及到數(shù)據(jù)庫的訪問技術(shù)诈金。數(shù)據(jù)庫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)庫臊娩，系統(tǒng)才可以在Inventor內(nèi)部調(diào)用各種數(shù)據(jù)并生成零件拐棺。在系統(tǒng)中采用Microsoft@SQL ServerTM 2000作為管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的軟件。這是因?yàn)樗С执蟛糠諻indows操作系統(tǒng)框全，同時(shí)察绷，滿足對(duì)數(shù)據(jù)庫的任何查詢，修改津辩，刪除等操作功能拆撼。

3 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)是零件繪制流程喘沿，另一個(gè)是裝配流程闸度。這兩個(gè)流程相互配合，缺一不可蚜印。裝配流程圖如圖1莺禁，零件繪制流程圖如圖2。

圖1 裝配流程圖

圖2 零件繪制流程圖

　　以生成一臺(tái)簡單的機(jī)床為例窄赋，將系統(tǒng)過程簡單地介紹一下哟冬。

　　3．1 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)鏈接庫文件并在Inventor內(nèi)部生成工具欄。工具欄示例如圖3寝凌。

圖3

　　用VC將所需的代碼編譯通過后柒傻，就可以生成此代碼孝赫。注冊(cè)動(dòng)態(tài)鏈接庫需要自定義一個(gè)文件央颈，后綴為．dat。啟動(dòng)Inventor后岗制，就可以自動(dòng)生成工具欄械耙。注冊(cè)文件內(nèi)容示例如下：

　　@echo off ／／文件開頭

　　echo Registering Rubicon’s Application——level Addln Sweep—．Feature ／／文件體

　　regsvr32 Debug＼SweepFeature．dll ／／注冊(cè)
　　Debug文件夾中的SweepFeature．dll文件

　　3．2 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刷男，生成裝配環(huán)境袖蝙，選擇要設(shè)計(jì)的機(jī)床類型搪狈，下一步就是導(dǎo)入零部件了。由于只是要看一看機(jī)床的外形羊耸，不涉及到里面的具體構(gòu)造延幻，所以選擇部件裝配，即把機(jī)床分為動(dòng)力部件葵伟、支承部件林品、輸送部件、控制部件和輔助部件5類夕谬，在數(shù)據(jù)庫中把這五類部件的外形進(jìn)行分門別類增队，畫圖時(shí)只調(diào)用這些部件的外形尺寸，畫出的部件基本上可以包含外形所需的大部分信息哲银。如圖4為側(cè)底座圖扛吞。調(diào)用零件的代碼如下：

　　hr： 0ccs-> Add(FileName，Matrix荆责，&pOcc2)滥比；
　　FileName是零件名稱，pMatrix則是零件所擺放的位置做院。

　　3．3 零部件的生成

　　如果在計(jì)算機(jī)中還沒有生成零部件文件守呜，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)零件的山憨。這種選擇的好處就是保證了組合機(jī)床零部件的通用性查乒。系統(tǒng)將大部分的標(biāo)準(zhǔn)零件的規(guī)格尺寸經(jīng)過整理，存放在數(shù)據(jù)庫當(dāng)中郁竟，形成了多個(gè)表格玛迄。并進(jìn)一步將所有標(biāo)準(zhǔn)特征的生成代碼整理出來，如拉伸棚亩，倒角等蓖议，可以隨時(shí)進(jìn)行調(diào)用。這樣的話腹瞒，在繪制時(shí)就可以對(duì)其進(jìn)行精確定位毁几。如下是貫穿拉伸特征的生成代碼：

　　AddByThroughAllExtent
　　(Profile， ExtentDirection孝尺， Operation陵租，TapefAngle，＆_result)

圖4 機(jī)床零件示意圖

　　3．4 裝配件的生成

　　導(dǎo)入零部件后洼宪，在裝配環(huán)境中就可以手動(dòng)進(jìn)行零部件的裝配育床。在裝配過程中，可以看出所設(shè)計(jì)的機(jī)床的外形的大體輪廓绒霹。如果不滿意松浆，也可以進(jìn)行一些修改窑竖。示例圖如圖5。

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)人員提供一些幫助旧晴，還不能完全替代設(shè)計(jì)人員自身的勞動(dòng)适固。

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