第一章绪论
1.1CAD概述
CAD(计算机辅助设计)自60年代以来得到了迅速发展。由于计算机硬件和软件技术的迅速发展,CAD技术日趋完善,已在电子、航空和机械制造等部门得到了广泛应用。模具的设计、制造水平与产品的质量、成本及生产周期息息相关。随着制造工业的发展,产品对模具的要求越来越高。人工设计、单件生产这种传统的模具设计与制造方式己无法适应工业发展的需要。计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)技术是解决模具设计与制造薄弱环节的有效途径CAD/CAPP/CAM/CAE的集成应是建立一种新的设计、生产、分析以及技术管理的一体化,并不是将孤立的CAD、CAPP、CAM和CAE等系统进行简单的连接,而是从概念设计开始就考虑到集成。
1.2模具CAD
模具CAD系统必须具备几何构型的功能。因为模具的工作部分是根据产品零件的形状设计的,所以无论设计什么类型的模具,开始阶段必须提供产品零件的几何形状。这就要求模具CAD系统具备描述物体几何形状的能力,即几何构型的功能。否则,就无法输入关于产品零件的几何信息,设计程序便无法运行。第二,标准化是实现模具CAD的必要条件。模具设计一般不具有唯一性。对于同一产品零件,不同设计人员设计的模具不尽相同。为了使CAD得以实施,减少数据的存储量,在建立模具CAD系统时首先要解决的问题便是标准化问题,包括设计准则的标准化、模具零件和模具结构的标准化。第三,设计准则的处理是模具CAD中的一个重要问题。人工设计模具所依据的设计准则大部分是以数表和线图的形式给出的。在编制设计程序时必须对这些数表和线图进行恰当的处理,将其变为计算机能够处理的表达形式。
1.3玻璃瓶模具CAO
随着电子计算机在工业中的广泛应用,美国、台湾、新加坡等国家和地区己自行设计开发出用于瓶罐模具行业的工作站,主要用于玻璃容器及模具的设计,而且己形成了一整套现代化的CAD、CAM和CAE系统。通过CAD系统进行瓶形及模具的设计、修改,最终得到所要求的瓶形,利用绘图机清楚、精确的绘出瓶形和模具部件工程图,然后通过网络工作站将容器的精确几何形状及模具部件尺寸传输给数控机床进行制造(CAM)。另外,还可通过CAE设计出玻璃成型过程模拟程序,帮助模具设计人员得到更好的型坯实体的有限元分析,预测瓶子的应力状态,检验瓶罐的受力是否达到设计要求,以便再次修改。这样,瓶子的设计计算比较精确,结分析更加合理,所以设计出的模具性能优越。而且,计算机的快速性,使模具设计周期大为缩短,效率提高,大大减少了设计成本,把以前需要数月的人工计算、手工绘图等繁重的工作在几小时,甚至几分钟内就可以完成。因此,玻璃瓶模具CAD在国外的发展相当迅速。
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第二章GBMCAD系统简介
2.1系统开发环境及运行环境
2.1.1系统开发环境及运行环境
一、开发环境
操作系统:Windows98或WindowsNT4.0(最佳);图形设计平台:数据库:MierosoftAceesS2000;编程语一言:VisualC++6.0、objeetARX2000。简介14]VisualC++6.0是微软公司1998年最新推出的开发Windows95/98和WindowSNT32位应用程序的可视化开发环境和开发工具,是VisualStudio6.0的重要组成部分。像其他的可视化集成开发环境(如VisualBasic、DelPhi、C++Builder)一样,VisualC++6.0集程序的代码编辑、编译、连接、调试等于一体,给编程人员提供了一个完整而又方便的开发界面和许多有效的辅助开发工具。和其他可视化集成开发环境比较,用VisualC-6.0做一些普通常见的界面可能体现不出什么优势,甚至有时候还很麻烦,需要书写更多的代码,但用Visua1C+十60做界面更加灵活,尤其当用户需要定制一些特别的界面时用VisualC++6.0更加方便。因为VisualC++6.0基于C/C++语言,又来自Windows操作系统本身的开发者Mierosoft,所以在众多的可视化集成开发环境中,利用VisualC十+6.0,用户可以开发出规模更大、功能更强的Windows应用程序。
bjectARx是AutoDesk公司针对Aut0CAD平台上的二次开发而推出的一个开发软件包,与Aut0CAD其他开发工具,如AutoUSP,ADS不同,ARX程序实质上是windowsDLL(动态链接库)程序,它与AutoCAD共享地址空间并月一与AutoCAD、windows之间采用Windows消息传递机制直接通信,因此ARX应用程序与Aut0CAD之间的通信更加直接,运行效率更高。而且ARX命令一经注册,即被添加到AutoCAD原始命令组中,与AutoCAD自身固有命令一样,由Aut0CAD本身执行。AutoLISP是一种解释性的语言,它提供了一个简单的扩充AutoCAD命令的机制。AutoLISP命令由AutoLISP解释器逐行解释并请求AutoCAD执行,所以运行速度很慢。ADS程序是用C语言进行开发编译的,对Aut0CAD来说,ADS程序和AutoLISP程序并没有太大区别,也是由LISP解释器来加载调用的。ADS程序本身不能直接与独立进程AAADS应用程序序除了以上区别之外,ARX的最大优点是以C++为基本开发语言,具有面向对象编程的数据可封装性、可继承性及多态性等特点,用其开发的软件具有模块性能好、独立性强、连接简单、使用方便、内部功能实现效率高及代码可重用性等特点,并且支持MFC(Mierosoft Foundation ClasS)基本类库,能简洁高效地实现许多复杂功能,开发出具有真正WindowS风格的软件。通过在CAD应用系统中的应用表明,它的许多新特性能实现许多原开发环境难以实现的功能,提高开发效率。objectARX代表着AutocAD二次开发的发展方向,将成为新一代Aut0CAD应用软件开发的首选工具。硬件配置:Pentium133或更好(或兼容)处理器;64MBRAM或更多;64MB以上硬盘剩余空间;至少800X600视频显示。软件配置:Windows98或Windows2000:AutoCAD2000。
2.2GBMCAD系统设计
2.2.1面向对象的程序设计
在GBMCAD系统中采用的是面向对象的程序设计方法。面向对象技术是计算机应用领域发展起来的一个新生事物,它的出现被认为是程序设计方法学方面的一场实质性革命。它追求的是现实问题空间与软件系统解空间的近似和直接模拟。现实世界空间中的基本问题是物质和意识,映射到面向对象系统解空间就是具体事物(对象)和抽象概念(类)。简单地说,面向对象=数据抽象十数据封装十继承性+动态链接。面向对象程序设计方法的主要优点,可以总结为以下几点
(l)模块性:对象是一个数据和功能均独立的单元,互相之间只能通过对对象认可的途径进行通信,没有预料不到的影响,它可以较为自由地为各个不同的软件系统所使用。
(2)封装功能:隐蔽许多功能具体的实现手段,用户不必清楚对象的内部细节,只要了解其功能描述就可以使用。
(3)代码共享(或代码重用):继承性提供了一种代码共享的手段,可以避免重复的代码设计,有效地减少了程序代码的长度。
(4)灵活性:对象的功能执行是在消息传递时确定的,支持对象的主体特征,使得对象可以根据自身的特点进行功能实现,提高了程序的灵活性。
(5)易维护性:对象实现了封装和抽象,使其中可能出现的错误限制在自身,不会向外传播,易于测试和修改。
(6)增量型设计:面向对象系统可以通过继承机制不断扩充功能,而不影响原有软件的运行。总之,面向对象技术提供的是一个全新的设计思想,该思想对程序设计的主要影响在于它提供了一个结构,据此可以装配所有的程序,并建立程序单元之间的通信。特别是随着Intemet、Intranet的发展,网络分布计算的应用需求日益增长,面向对象技术为网络分布计算提供了基础性核心技术支持。C十十语言是一种混合性语言,既支持传统的面向过程程序设计,又支持面向对象程序设计,既继承了传统程序设计C语言的优点,克服了其不足,又在面向对象特征及非面向对象特征这两个方面增加了新的功能,使得它既适用于结构化程序设计,又能满足面向对象程序设计的要求,符合广大程序设计人员更新其程序设计观念和方法的要求,成为当今最为流行的程序设计语一言,同时也是面向对象程序设计的主要语言。
2.3GBMCAO系统的总体构成
GBMCAD系统在Windows2000平台上,采用面向对象的可视化编程语一言visuale++6.0和AutoCAD2000面向对象的开发工具objeetARX2000进行开发。整个系统按软件工程学理论,运用面向对象程序设计方法,进行模块化设计。GBMCAD系统主要包括瓶形设计、模具设计、图形处理三大功能模块和产品测绘、容积计算、数据管理、系统帮助四个辅助模块。系统总体结构见图2-3。其中模具设计是整个系统的核心,容积计算和数据管理为模具设计服务,瓶形设计和产品测绘为模具设计提供瓶形参数(瓶形参数的获得还包括输入瓶形参数、瓶形库两种途径),图形处理是模具设计的结果,最终输出模具零件图。系统工作流程见图2一4。
第三章模具设计………………18
3.1玻璃包装容器计………………18
3.2行列式制瓶机计………………19
3.3行列式制瓶机模具计………………21
3.4GBMCAD系统的数据处理计…………22
3.5GBMCAD系统的容积计算计………………30
4成型模及其附件的设计计………………45
第四章图形处理计………………48
4.1图形处理系统概述计………………48
4.2AutoCAD的定制与开发计………………49
第五章GBMCAD系统的使用计………………61
第四章图形处理
4.1图形处理系统概述计
在键盘上输入AutoCAD命令是很费时的,因为它要求输入完整的命令名后才能按回车键。通过为AutoCAD命令定义别名,AutoCAD提供了一个用来缩写命令的工具,这是由Aut0CAD程序参数文件ACAD.PGP来实现的。每个命令的别名行由两个区域组成,如L,*LINE。第一个区域L定义了命令的别名:第二个区域*L取E由Aut0CAD命令组成,在Aut0CAD命令之前必须加一个星号(*),两个区域之间必须用逗号分开。GBMcAD是用ObjectARx对Aut0CAD进行的二次开发,ARX命令一经注册,即被添加到AutoCAD原始命令组中,与AutoCAD自身固有命令一样。因此通过定制ACAD.PGP文件,可以为GBMCAD系统中的命令定义别名,以简化命令的输入。具体方法是用任何的文字编辑器编辑ACAD.PGP文件,将GBMCAD系统命令的别名行加入其中,如MDW,MOULDDEsIGNWIZARD是模具设计向导命令的别名行。
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结论
通过定制AutoCAD,开发出了与AutoCAD特定外貌和行为相一致又具有自身特点的GBMCAD系统运行主界面。利用VisualC++与ObjectARX实现了模具设计过程的自动化。设计过程采用设计向导,用户只需点击设计按钮和一步按钮,即可完成所有的设计工作。所有的计算和查表都在幕后进行,无需用户干涉,使得复杂的模具设计过程变得简单明了。通过objectARX对AutocAD图形数据库进行操作,采用参数化绘图,实现了模具零件工程图纸的自动绘制。用户只需简单地点一下菜单或工具按钮,即可绘制出相应模具零件的工程图纸。使得模具零件图的绘制变得轻松自如。4.利用VisualC+ObjectARX结合开发了包括瓶形库和模具标准件库在内的图形库,以方便用户查看和使用。
参考文献（略）