基于AutoCAD二次开发的机械加工余量计算研究

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1、基于AutoCAD二次开发的机械加工余量计算研究0引言铸造工艺CAD技术具有优化铸造工艺，预测铸件质量，确定铸造方案，快速准确估算铸造成本，显示并自动绘制铸造工艺图、工艺卡等功能，这使铸造产品设计的传统模式发生了深刻变革［lh以前一般基于铸造加工的机械产品制造流程是：由零件图出发，生成铸件工艺图，进行毛坯铸造加工，再进行机加工，因此涉及到零件图——铸件图信息转换、图形再生成问题。这部分工作如果用人工做，存在操作复杂，速度慢，往往不能准确绘制铸件外轮廓等问题。为了提高铸件图绘图效率和准确性，市场上出现了很多计算机辅助铸造设计软件，但这些大部分依赖

2、于高档CAD/CAM—体化软件如Pro/E等，虽已经包含了铸件模具设计模块，但其价格过高，中小铸造企业难以承受。基于目前中小企业的铸造工艺CAD需要，笔者作了一些初步的探索，研究了在AutoCAD2008平台下，使用0bjectARX008开发包，在MicrosoftVisualStudio2005环境下，开展了实现零件图转换成铸件图的计算机辅助方法的研究。AutoCAD是美国Autodesk公司开发的交互式计算机辅助设计与绘图软件包，是目前工程设计领域中应用最为广泛的计算机辅助设计软件，且AutoDesk公司提供了便捷的二次开发工具，先后推出

3、AutoLisp、ADS、ADS-RX、ObjectARX、VBA、VisualLISP、.Net等工具，适合于各种不同类型设计人员对AutoCAD进行二次开发。在这些开发工具中，ObjeclARX对开发者编程能力要求最高，也是开发大型应用模块的首选工具，并且ObjectARX提供了AcBr类库和AcGe类库，这使得我们在机械加工余量计算过程中，更能方便访问二维实体信息，初步实现了零件图转换成铸件图过程中的机械加工余量计算。1ObjectARX简介ObjectARX开发工具是Autodesk公司在AutoCAD（R13或以上版本）平台上推出的一

4、个以C++语言为基础的面向对象的开发环境。它包含了一组通用工具，使得二次开发者可以充分利用AutoCAD的开放性，直接访问AutoCAD数据库结构，图形系统及CAD几何造型核心［2］oARX程序实质上是地道的WindowsDLL程序，而AutoCAD软件本身则是一个典型的Windows程序，ARX程序与AutoCAD.Windows之间均采用Windows消息传递机制直接通信，并且它是…种可共享AutoCAD地址空间和对AutoCAD直接调用，从而运行效率更高［3］。2机械加工余量计算过程2.1机械加工余量定义机械加丁余量是为了保证铸件机械加工

5、面尺寸和零件加工精度，在设计铸件和铸造工艺时，预先增加并在机械加工时应予切除的金属层厚度，其代号用字母“MA”表示，并由精到粗分为A、B、C、D、E、F、G、H、J共9个等级［4］。在本程序中，输入一个正实数，用来表示机械加工余量，其算法流程如图1所示：2.2子实体高亮显示和取消高亮显示在屏幕上选择某一了实体吋，如一个三维实体的某一个面，AutoCAD会将其高亮显示，目的是区别其他未选定实体，任务结束时,必须取消高亮显示。子实体的高亮显示和取消高亮显示的步骤如下：1)首先从选择集中获取用户所选择实体的GS标记［3］。2)然后调用getSuben

6、tPathsAtGsMarker()函数将所获得的GS标记转换成了实体路径，并指定所需要的了实体类型(顶点、边、面)⑶。3)接着根据子实体路径调用highlinght()函数，高亮显示所选择的子实体。4)最后根据子实体路径调用unhighlinght()函数，取消高亮显示所选择的了实体。2.3曲面分类为了能对选取的曲面进行分类，必须借助AcBr类库。AcBr类库以只读的方式去访问以边界表示的实体信息，包括拓扑信息和几何信息。这类实体由实体建模器创建，分别是：三维实体类(AcDb3dSolid)、形体类(AcDbBody)和面域类(AcDbReg

7、ion)［5］。根据子实体路径，创建面子实体对象，然后要判断曲面的类型，可以通过类中定义的getSurfaceType(AcGe::Entityld&type)const方法来获得。其中AcGc::Entityld值来确定对象的类别。如AcGe::kPlane表示该面为平面，AcGe::kCylinder表示该面为一圆柱面等等［6］。在AcGe类库中几何曲面类的分类如图2所示。在铸造过程中，铸件一般是平面、圆柱面，针对这一需求，在程序中笔者只对这两种曲面进行处理，其他类型的曲面待以后研究。2.4平面和圆柱面的处理思路1)平面对平血的处理方法需要

8、分两种情况，如果平面上所有顶点的另外一条边，这条边不在该平面上，它们的方向都与平面的法向平行，可以通过拉伸操作；反之，必须通过放样操作，具体算法过程如