Pro_E環(huán)境下組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)CAD系統(tǒng)開發(fā).pdf

!#!#$%環(huán)境下組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)&(系統(tǒng)開發(fā)#何培英李月琴（鄭州輕工業(yè)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，河南鄭州$%&）摘要：對(duì)!#$%進(jìn)行二次開發(fā)，滿足組合機(jī)床實(shí)際設(shè)計(jì)需求。利用!#$%為用戶提供的二次開發(fā)工具&()*，在&+,(-./平臺(tái)上進(jìn)行&()*應(yīng)用程序開發(fā)。設(shè)計(jì)組合機(jī)床設(shè)計(jì)系統(tǒng)總體框架，闡述系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的開發(fā)平臺(tái)及工具、關(guān)鍵技術(shù)和運(yùn)行環(huán)境，完成了!#$%環(huán)境下的計(jì)算機(jī)輔助組合機(jī)床設(shè)計(jì)系統(tǒng)開發(fā)，達(dá)到高效、快捷的組合機(jī)床設(shè)計(jì)目的。關(guān)鍵詞：組合機(jī)床二次開發(fā)&()*應(yīng)用程序!#$%&()*+!,-./01(2343%567%3/843%9:/!.)(%7；%21$3；:8(=%$()*+,-,./，0123+4,.（5+6789:+.9；?7.,7A,+.+7.B)./,.+8,./，C?+./D?；31.E9,939+；0,/?91.B3E98-，C?+./D?；3$%&，F(xiàn)(G）0123453：*8；H),E8+B+I+；6+B9；:+99?+.+BE；9B+E,/.；?,.+9；KL?+8+B+I+；6,./9；M0,.N68；I,B+BO-*8；H)3E+B9；B+I+；6M0,.N766,79,；.68；/87:O7E+B；.MP3,B+8KL；9787:+；?,.+9；B+E,/.E-E9+:,E67.+BK5+I+；6,./679?.；/-7EQ+7E9?+83.,./+.I,8；.:+.97O；399?+E-E9+:8+7,D+B78+R679,79+BKL?+E-E9+:7O；39；:639+87,SB+B:；B378:7?,.+9；B+E,/.3.B+8*8；H),83:E97.+,E；:6+9+B，7.B9?+7,:,.B+E,/.,R,./?,/?+,+.-7.B43,N,E8+7?+BK6/78#.2：=；B378=7?,.+L；T+B+I+；6；M0,.N*8；/87:組合機(jī)床設(shè)計(jì)是根據(jù)被加工零件的加工特點(diǎn)、精度、技術(shù)要求、裝夾情況以及生產(chǎn)率的要求等進(jìn)行的針對(duì)性設(shè)計(jì)，屬于一次性設(shè)計(jì)。如果采用傳統(tǒng)方法設(shè)計(jì)，工作量大、周期長，不能滿足當(dāng)今市場的要求，因此必須采用FU5技術(shù)來提高設(shè)計(jì)效率。目前雖然有關(guān)組合機(jī)床設(shè)計(jì)的FU5研究較多，如組合機(jī)床夾具FU5系統(tǒng)的開發(fā)、組合機(jī)床裝配模型FU5系統(tǒng)、組合機(jī)床多軸箱計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、組合機(jī)床通用部件參數(shù)化繪圖系統(tǒng)等。但這些系統(tǒng)都不完整，僅僅是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的部分內(nèi)容，而對(duì)組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)FU5系統(tǒng)研究還很少。張滿囤等V的“組合機(jī)床總體方案FU5系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)”只實(shí)現(xiàn)了在U39；FU5環(huán)境下組合機(jī)床總體方案設(shè)計(jì)的二維參數(shù)繪圖功能。隨著計(jì)算機(jī)三維實(shí)體造型技術(shù)的發(fā)展，開發(fā)出三維的組合機(jī)床總體方案設(shè)計(jì)系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)通用件、專用件、組合機(jī)床整體裝配的造型設(shè)計(jì)及工作仿真等同時(shí)進(jìn)行，以達(dá)到縮短設(shè)計(jì)周期，提高組合機(jī)床開發(fā)效率的目的。9結(jié)語產(chǎn)品模塊化是解決目前制造企業(yè)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化與定制化、柔性化之間的矛盾的可行方案。而產(chǎn)品模塊化目前正在從企業(yè)競爭的優(yōu)勢技術(shù)，向企業(yè)競爭的必備技術(shù)轉(zhuǎn)變，是制造業(yè)發(fā)展的趨勢，也勢必會(huì)對(duì)未來市場中的產(chǎn)業(yè)細(xì)分帶來深遠(yuǎn)的影響。參考文獻(xiàn)V施進(jìn)發(fā)K機(jī)械模塊學(xué)K重慶：重慶出版社，VWW$K&肖正揚(yáng)K自動(dòng)機(jī)械的凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)K北京：機(jī)械工業(yè)出版社，VWWK第一作者：李軍利，男，VWXX年生，副教授，研究生，主要從事機(jī)械設(shè)備維修的教學(xué)和研究工作。（編輯徐潔蘭）#（收稿日期：&!YZ）#文章編號(hào)：Y!&$如果您想發(fā)表對(duì)本文的看法，請(qǐng)將文章編號(hào)填入讀者意見調(diào)查表中的相應(yīng)位置。#鄭州市科技攻關(guān)項(xiàng)目（&X*!&V）!#!系統(tǒng)框架組合機(jī)床按其功能可分為組合銑床、組合鉆床、組合鏜床、組合攻絲、組合鉸床等，無論何種基本上都是由一些諸如動(dòng)力頭滑臺(tái)、側(cè)底座、中間底座、主軸箱等，再配以少量的專用零部件組成，其通用零部件約占!$%&$%。根據(jù)組合機(jī)床這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，本系統(tǒng)在()*+,環(huán)境下建立了與組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)零部件模板庫和數(shù)據(jù)庫，利用()*+,提供的二次開發(fā)工具()*+-./012進(jìn)行開發(fā)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)零部件的自動(dòng)選取及參數(shù)化造型，按照組合機(jī)床的分類特點(diǎn)進(jìn)行裝配得到不同類型的組合機(jī)床。同時(shí)利用()*+,軟件單一數(shù)據(jù)庫的優(yōu)勢，配置3*1405文件，實(shí)現(xiàn)由67模型產(chǎn)生符合我國標(biāo)準(zhǔn)的87工程圖8。無論在67或87圖形上做尺寸修改，其相關(guān)的67實(shí)體模型或87圖形均自動(dòng)修改，這樣可確保設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的正確性，避免發(fā)生人工改圖的疏漏，使設(shè)計(jì)質(zhì)量極大提高。系統(tǒng)的主要模塊如圖所示。標(biāo)準(zhǔn)零部件選擇模塊主要實(shí)現(xiàn)組合機(jī)床中所用標(biāo)準(zhǔn)零部件的自動(dòng)選取，利用()*+,三維參數(shù)化造型功能建立標(biāo)準(zhǔn)零部件圖庫，根據(jù)加工參數(shù)與工藝信息等進(jìn)行計(jì)算分析后由系統(tǒng)自動(dòng)選取。專用件選擇和設(shè)計(jì)模塊用來滿足不同類型的組合機(jī)床專用零部件的選取和變異造型設(shè)計(jì)，即根據(jù)所加工零件，從專用件庫中選擇相同或類似的零件。這兩部分采用9:/9；)?0A；)以及()*+,提供的二次開發(fā)工具-./012進(jìn)行開發(fā)。-?0A；)為-B?0A；)的實(shí)時(shí)編譯及執(zhí)行環(huán)境，使我們不用考慮任何設(shè)置就可以看到執(zhí)行結(jié)果。因此，借助于-?0A；)進(jìn)行-./012應(yīng)用程序調(diào)試和開發(fā)，可方便實(shí)現(xiàn)用戶化的菜單、對(duì)話框、參數(shù)化設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫操作和管理等，從而達(dá)到高效、快捷的開發(fā)目的。=開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)（）應(yīng)用程序與()*+,的無縫集成-./012開發(fā)的應(yīng)用程序與()*+,的無縫集成是通過類文件（=3BDD；D）來實(shí)現(xiàn)的。首先在-EFE語言編輯環(huán)境中，編寫-./012應(yīng)用程序，并生成類文件。然后將此應(yīng)用程序在()*+,中進(jìn)行注冊(cè)（=ABG文件），這樣應(yīng)用程序就像是()*+,本身的程序一樣。()*+,系統(tǒng)、()*+-./012應(yīng)用程序和對(duì)話框應(yīng)用程序的無縫集成是系統(tǒng)開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)之一。一般采用類文件（=3BDD）方式實(shí)現(xiàn)三者之間的通信，如圖8所示。（8）用戶菜單開發(fā)應(yīng)用()*+-./012提供的一系列函數(shù)，利用-EFE語言編寫-./012應(yīng)用程序，定義菜單項(xiàng)、菜單項(xiàng)提示信息的文本文件，編寫類文件在()*+,中的注冊(cè)文件，從而得到用戶個(gè)性化的菜單6。（6）交互式用戶界面設(shè)計(jì)技術(shù)交互式對(duì)話框是HE7+HEI類應(yīng)用軟件不可缺少的用戶界面之一。系統(tǒng)根據(jù)用戶輸入的參數(shù)與數(shù)據(jù)庫或文件相關(guān)聯(lián)，先從數(shù)據(jù)庫或文件中檢索到數(shù)據(jù)并動(dòng)態(tài)地顯示給用戶，用戶在選擇的過程中數(shù)據(jù)也會(huì)動(dòng)態(tài)地變化，滿足交互設(shè)計(jì)需求。基于-?0A；)平臺(tái)進(jìn)行-./012應(yīng)用程序開發(fā)，可以充分利用其提供的9C015組件，使對(duì)話框的開發(fā)變得十分簡單。開發(fā)時(shí)首先繼承-70B*5類，然后利用9C015組件中的組件類設(shè)計(jì)布局對(duì)話框，開發(fā)編寫各組件相應(yīng)的事件處理函數(shù)J，圖6為系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)零部件選擇的一個(gè)用戶界面。（J）數(shù)據(jù)庫操作本系統(tǒng)通過-7H連接。-7H是執(zhí)行9:/語句的-BBE(K，它由一組用-BH可以很容易地把9:/語句傳送到任何關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中。（L）自動(dòng)裝配功能在()*+,環(huán)境下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝!#配的途徑有兩種，一是利用$%&(提供的)*+&,-模塊，它通過建立全局特征來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的自動(dòng)裝配.。二是定義各個(gè)零部件之間的裝配配合關(guān)系，建立虛擬裝配模型，利用/0)123提供的裝配體（組件）訪問類和方法，對(duì)裝配體中的零部件進(jìn)行編輯操作，并可獲取或更改裝配體中零部件的信息。第二種方法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝配的基本步驟為：!通過方法45-%15657&859取得組件和元件的句柄；對(duì)應(yīng)不同的裝配約束方式編程，編寫相應(yīng)的裝配函數(shù)，主要包括將元件添加到組件某個(gè)初始位置上（:；5&2；-%*12-）；#利用獲得的句柄調(diào)用編好的函數(shù)進(jìn)行裝配。!運(yùn)行環(huán)境/*6*語言將程序編譯成一個(gè)中間的字節(jié)碼，然后在/*6*虛擬機(jī)（/*6*A1%-,*97*BC125，/A7）上執(zhí)行。因此，要運(yùn)行/0)123應(yīng)用程序，必須先在計(jì)算機(jī)上安裝/*6*運(yùn)行環(huán)境/4(（/*6*4,2-15(261%&2:J系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)IKKK（L）：GGMG!李月琴，何培英$%&(環(huán)境下快速生成符合國標(biāo)工程圖的方法計(jì)算機(jī)時(shí)代，NN.（!）：HKMGNH何培英，李月琴基于/0)123的$%&(開發(fā)及在夾具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用煤礦機(jī)械，NNO（K）：K!MKKG謝歡，何培英基于/0)123的$%&(二次界面設(shè)計(jì)技術(shù)制造技術(shù)與機(jī)床，NN!（II）：GIMGH.胡仁喜，閆彩霞，彭衛(wèi)平等編著$%&(2P1255%Q198R1%5N中文版機(jī)械設(shè)計(jì)高級(jí)應(yīng)用實(shí)例北京：機(jī)械工業(yè)出版社，NN.第一作者：何培英，女，IKOH年生，副教授，碩士，主要研究方向：:J:7、工程圖學(xué)。（編輯李靜）#（收稿日期：NNL!N!I）#文章編號(hào)：L!