计算机集成制造系统中CAD产品模型的建立.doc

计算机集成制造系统中CAD产品模型的建立 白雪岭，朱志坚 （新疆大学 机械工程学院，新疆 乌鲁木齐830008） ??? 摘? 要：介绍了回转体零件建模体系结构，根据该建模体系结构建立相应的数据结构模型，利用ObjectARX 2000、Visual C++ 6.0从AutoCAD 2000中提取出零件的几何参数，对该参数进行处理，生成主特征链表及放置特征链表，并最终建立CIMS中的CAD产品模型。??? 关键词：计算机集成制造系统；计算机辅助设计；产品模型；ObjectARX 20 1引 言??? 从机械零件制造过程的信息集成角度看，所谓集成是指在CAD(计算机辅助设计）、CAPP(计算机辅助工艺规程设计)、NCP(数控编程)各模块间信息的提取、交换、共享和处理的集成，即信息流的整体集成。这就要求CAD系统能提供完备的、统一的、符合某种标准的产品模型，使CAPP及NCP环节能从该模型中获取所需信息，并最终将CAD设计模型转换成制造模型。本文着重介绍了CAD中回转体零件产品模型的建立过程。2回转体零件建模体系结构??? 通过对有关零件分类编码系统的分析和研究，得出回转体零件具有以下几何特征：??? (1) 回转体零件的主轮廓都是由线、圆弧、曲线绕某一直线回转而成，其主轮廓可以由直线、圆弧、曲线来描述。??? (2) 其他几何元素或形体都建立在主轮廓表面之上。如：倒角、键槽、螺纹等，必须依附于某一个轮廓面。??? 因此，对于回转体零件的建模系统，采用面向特征的参数化建模，根据以上分析，将回转体零件的形状特性抽象为特征。将回转体零件的特征分为两大类，具体如下：??? (1) 主特征或基本特征。包括：??? ①直线回转表面特征??? ②圆弧回转表面特征??? ③曲线回转表面特征??? (2) 局部特征或辅助特征。这类特征依附于主特征而存在，建立在某个主特征之上，如：倒角、圆角、键槽、螺纹等。??? 这样，便构成了回转体零件设计系统的组成元素基本框架，即主特征加上局部特征，如此便可以系统地进行零件的设计。??? 产品模型的数据结构模型，如图1所示。  ??? 其中，具体的数据结构可以描述为：??? struct drawing{??? char kind;∥此处为图元的类型（直线、圆弧等）??? int flag;∥当图元为直线时，flag=0直线为水平线、flag=1直线为非水平线。当图元为圆弧时，flag=0圆弧为逆时针方向、flag=1圆弧为顺时针方向.3 零件信息的提取??? 通常零件图形信息可以从AutoCAD 2000生成的图形交换文件（DXF）中提取。利用此方法，必须先由图形文件生成DXF文件，再利用高级语言从文本格式的DXF文件中读取数据，这种数据提取方法显然较为繁琐。??? ObjectARX 2000是基于AutoCAD 2000的一种新的编程环境，它提供了以C++为基础的面向对象的开发环境及应用程序接口，以动态链接库的形式与AutoCAD共享地址空间，可被AutoCAD环境直接调用。因此，CAD模型的数据可以直接从AutoCAD中提取，减少了CAD模型建立的环节。本文采用Visual C++6.0、ObjectARX 2000来提取CAD模型数据。3．1生成截面图形??? 首先对AutoCAD 2000中绘制的三维回转零件进行分析，采用的回转体零件，如图2所示。将图2中的回转体零件进行剖切（过轴线），生成截面的二维图形，如图3所示（如果CAD中绘制的为二维的图形，则可以省去这一步）。  3．2生成图元选择集??? 利用ObjectARX 2000中的选择集（该选择集为AutoCAD 2000中自定义的链表，链表中的每个元素类型均为结果缓冲区表（DXF组码形式））的功能，首先建立一个选择集，剖切后将生成的二维图形中的各个图元（直线，圆弧等）加入到该选择集中，其中每一个图元都是以结果缓冲区表（DXF组码形式）存储，定义变量累加，记录下该选择集的大小M。??? 由于选择集中加入的各个图元的顺序都与图元在AutoCAD 2000中生成的顺序相同，为使产品模型建立满足加工时的方便，应该根据加工时的走刀顺序生成顺序图元链表。3．3生成顺序图元链表??? 由于选择集中的每1项元素都是以结果缓冲区表（DXF组码形式）进行存储，纪录的信息量多，结构复杂，这样不仅存储量大，而且不利于选择集的遍历。因此本文中采用了自定义的数据结构类型（用户可以根据加工的情况不同自定义，根据需要把和加工有关的参数定义成数据元素），然后利用该数据结构生成顺序图元链表（定义顺序图元链表的长度为length=（int）（W/2）。下面简述顺序图元链表的生成过程：定义循环次数为length。进入循环后：首先由