【正文】 第 Ⅰ 頁 共 Ⅰ 頁目 次1 引言…………………………………………………………………………………………… 1 AutoCAD應(yīng)用…………………………………………………………………… 1 AutoCAD二次開發(fā)……………………………………………………………… 1 ActiveX Automation技術(shù)……………………………………………………… 3 本課題研究內(nèi)容安排…………………………………………………………… 42 零部件參數(shù)化設(shè)計(jì)………………………………………………………………… 43 齒輪的參數(shù)化設(shè)計(jì)………………………………………………………………… 4 齒輪的機(jī)械設(shè)計(jì)方法…………………………………………………………… 4 系統(tǒng)的工作流程………………………………………………………………… 5 系統(tǒng)的用戶界面………………………………………………………………… 5 創(chuàng)建對(duì)AutoCAD部件對(duì)象的引用……………………………………………… 6 程序中強(qiáng)度的計(jì)算與校驗(yàn)……………………………………………………… 7 用戶界面中各個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)…………………………………………………… 8 零件圖的繪制…………………………………………………………………… 11 應(yīng)用實(shí)例………………………………………………………………………… 134 軸的參數(shù)化設(shè)計(jì)………………………………………………………………… 14 系統(tǒng)的用戶界面………………………………………………………………… 14 應(yīng)用實(shí)例………………………………………………………………………… 15結(jié)論 ………………………………………………………………………………… 18致謝 ………………………………………………………………………………… 19參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………20附錄A 齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)程序 ……………………………………………………… 21附錄B 軸的參數(shù)化設(shè)計(jì)程序 ……………………………………………………… 471 引言AutoCAD是當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的CAD圖形支撐平臺(tái)但缺少參數(shù)化設(shè)計(jì)功能，因而不能完成零部件的自動(dòng)設(shè)計(jì)與繪圖，設(shè)計(jì)效率難以提高。本文主要研究減速器計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件的開發(fā)，闡述應(yīng)用VB語言對(duì)AutoCAD進(jìn)行二次開發(fā)，以實(shí)現(xiàn)減速器關(guān)鍵零部件的參數(shù)化設(shè)計(jì)。1．1 AutoCAD應(yīng)用CAD是一種利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的圖形處理和數(shù)值計(jì)算能力，輔助人們進(jìn)行工程或產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與分析，以達(dá)到理想的目的并取得創(chuàng)新成果的一種技術(shù)。現(xiàn)階段由于人們對(duì)軟件的開發(fā)產(chǎn)生了許多以CAD技術(shù)為基礎(chǔ)的應(yīng)用軟件。在這些軟件中，應(yīng)用人數(shù)最多、最具影響力的當(dāng)屬AutoCAD。AutoCAD具有良好的用戶界面，通過交互菜單或命令行方式便可以進(jìn)行各種操作。它的多文檔設(shè)計(jì)環(huán)境，讓非計(jì)算機(jī)專業(yè)人員也能很快地學(xué)會(huì)使用。在不斷實(shí)踐的過程中更好地掌握它的各種應(yīng)用和開發(fā)技巧，從而不斷提高工作效率。AutoCAD還具有廣泛的適應(yīng)性，它可以在各種操作系統(tǒng)支持的微型計(jì)算機(jī)和工作站上運(yùn)行，并支持40多種分辨率由320200到20481024的各種圖形顯示設(shè)備，以及30多種數(shù)字儀和鼠標(biāo)器，數(shù)十種繪圖儀和打印機(jī)，這就為AutoCAD的普及創(chuàng)造了條件[13]。然而在許多方面，AutoCAD還是無法達(dá)到預(yù)計(jì)的目的，如參數(shù)化設(shè)計(jì)等，因此，人們又對(duì)AutoCAD進(jìn)行了進(jìn)一步開發(fā)，使AutoCAD能適應(yīng)更多的軟件支持。這就是所謂的AutoCAD二次開發(fā)。1．2 AutoCAD二次開發(fā)1．2．1 系統(tǒng)的二次開發(fā)功能AutoCAD不僅能夠勝任二、三維繪圖工作，而且還是一個(gè)良好的CAD二次開發(fā)平臺(tái)，系統(tǒng)提供的主要開發(fā)功能有：(1)用戶能自定義屏幕菜單、下拉式菜單、圖標(biāo)菜單、圖形輸入板菜單和按鈕菜單。(2)用戶能定義與圖形有關(guān)的一些屬性，如線型、剖面線圖案、文本字體、符號(hào)、樣板圖形等。(3)建立命令組文件，自動(dòng)執(zhí)行預(yù)定義的命令序列。(4)通過DXF或IGES等規(guī)范的圖形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口，與其他CAD系統(tǒng)或應(yīng)用程序進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，以實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)之間的集成。(5)提供了一個(gè)完全集成在AutoCAD內(nèi)部的Visual LISP編程開發(fā)環(huán)境，用戶可使LISP語言定義新命令，開發(fā)新應(yīng)用，迅速而方便地建立自己的高效解決方案。編譯后的Visual LISP代碼是二進(jìn)制的，從而有助于保護(hù)軟件算法和知識(shí)產(chǎn)權(quán)。(6)具有一個(gè)功能強(qiáng)大的編程接口Object ARX，提供了對(duì)AutoCAD進(jìn)行二次開發(fā)的C語言編程環(huán)境與接口。用戶可以用從Object ARX AcDb的基本類中導(dǎo)出AutoCAD的所有對(duì)象，因此，用戶自定義的對(duì)象可以完全建立在已有的AutoCAD對(duì)象庫上。(7)配備了更加豐富的ActiveX對(duì)象用于定義和編程。應(yīng)用AutoCAD ActiveX技術(shù)，可以從AutoCAD內(nèi)部或外部應(yīng)用程序控制編程。(8)熟悉Visual Basic的用戶還可以用VBA進(jìn)行開發(fā)，這也是一個(gè)面向?qū)ο蟮木幊汰h(huán)境，它具有與VB類似的特點(diǎn)，語法簡單、功能強(qiáng)大[4]。1．2．2 AutoCAD二次開發(fā)工具(1)Visual LISP(VLISP)VLISP是新一代的AutoCAD LISP語言。VLISP對(duì)語言進(jìn)行了擴(kuò)展，可以通過Microsoft ActiveX Automation接口與對(duì)象交互。同時(shí)，通過實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器函數(shù)，還擴(kuò)展AutoLISP響應(yīng)事件的能力。作為開發(fā)工具，VLISP提供了一個(gè)完整的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)，包括編譯器、調(diào)試器和其他工具，可以提高二次開發(fā)的效率 。另外，VLISP還提供了工具用于發(fā)布獨(dú)立的應(yīng)用程序。(2)ARXObjectARX應(yīng)用程序以C++為基本開發(fā)語言，具有面向?qū)ο缶幊谭绞降臄?shù)據(jù)可封裝性、可繼承性及多態(tài)性的特點(diǎn)，用其開發(fā)的CAD軟件具有模塊性好、獨(dú)立性強(qiáng)、連接簡單、使用方便、內(nèi)部功能高效實(shí)現(xiàn)以及代碼可重用性強(qiáng)等特點(diǎn)，并且支持MFC基本類庫，能簡潔高效地實(shí)現(xiàn)許多復(fù)雜功能。(3) 基于ActiveX Automation技術(shù)的VBA等開發(fā)工具ActiveX Automation是一套微軟標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)允許通過外顯的對(duì)象由一個(gè)Windows應(yīng)用程序控制另一個(gè)Windows應(yīng)用程序，這也是面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù)的精髓所在。ActiveX Automation服務(wù)器應(yīng)用程序是通過自身對(duì)象的屬性、方法、事件外顯其功能。對(duì)象是服務(wù)器應(yīng)用程序的簡單而抽象的代表。不管是用VB、VC、OFFICE VBA等從外部，還是用AutoCAD VBA從內(nèi)部對(duì)AutoCAD進(jìn)行二次開發(fā)，都是通過調(diào)用AutoCAD的對(duì)象體系結(jié)構(gòu)來進(jìn)行的。ActiveX Automation技術(shù)的完全面向?qū)ο蠡幊痰奶攸c(diǎn)，使其開發(fā)環(huán)境具備了強(qiáng)大的開發(fā)能力和簡單易用的優(yōu)良特點(diǎn)，開發(fā)工具的選擇也具有很大的靈活性。所以，利用ActiveX Automation技術(shù)，是極具潛力的一種開發(fā)手段[515]。對(duì)于減速器輔助設(shè)計(jì)關(guān)鍵零部件的參數(shù)化設(shè)計(jì)，就需要用到AutoCAD的這一二次開發(fā)。利用ActiveX Automation技術(shù)，對(duì)減速器的零部件進(jìn)行分析，以達(dá)到參數(shù)化設(shè)計(jì)。1．3 ActiveX Automation技術(shù)ActiveX Automation的使用方法(1)Application對(duì)象如果在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上安裝了AutoCAD，則Windows會(huì)自動(dòng)將其所有的信息注冊(cè)到系統(tǒng)注冊(cè)表里。那么在啟動(dòng)Visual Basic后，用戶可以象調(diào)用VB自己的對(duì)象一樣調(diào)用AutoCAD所提供的ActiveX。(2)Preferences與Document對(duì)象與AutoCAD中的Preferences對(duì)話框的作用相同，通過Preferences對(duì)象可以讀取或設(shè)置AutoCAD的一些基本設(shè)置。Preferences對(duì)象通過Application的Preferences屬性返回。(3)創(chuàng)建、查詢與修改AutoCAD圖形對(duì)象在創(chuàng)建AutoCAD圖形對(duì)象之前，首先必須定義并創(chuàng)建ModelSpace與PaperSpace集合對(duì)象。這兩個(gè)對(duì)象可通過Document對(duì)象的ModelSpace屬性與PaperSpace屬性返回。(4)非圖形對(duì)象除了ModelSpace與PaperSpace集合，Document對(duì)象中另外12個(gè)集合中的對(duì)象都是非圖形對(duì)象，如Layers集合包含了AutoCAD當(dāng)前文檔中所有的層，而Linetypes和TextStyles則分別為線型對(duì)象與字符型對(duì)象的集合。(5)用戶輸入Document對(duì)象中還包含有一個(gè)很重要的子對(duì)象Utility，Utility對(duì)象提供了一些其它的實(shí)用功能，如用戶輸入控制(userinput)。userinput方法可以在AutoCAD的命令提示行中提示用戶輸入，并顯示相應(yīng)的輸入數(shù)據(jù)類型。這種類型的輸入對(duì)于屏幕坐標(biāo)系，實(shí)體選擇，短字符與數(shù)字的輸入有著極為重要的應(yīng)用。AutoCAD 的ActiveX Automation技術(shù)的出現(xiàn),標(biāo)志著AutoCAD 的二次開發(fā)技術(shù)取得了歷史性轉(zhuǎn)折。首先,它首次完全實(shí)現(xiàn)了OLE Automation,使得其他軟件可以方便地訪問AutoCAD；其次,AutoCAD 首次實(shí)現(xiàn)了面向?qū)ο蟮拈_發(fā)技術(shù),用戶可以操縱它提供所有的AutoCAD 對(duì)象；最后,基于ActiveX Automation開發(fā)技術(shù)的開發(fā)工具得到空前的膨脹,已不再局限于C及C++系列語言,用Visual Basic, Delphi等工具都可以進(jìn)行開發(fā)。ActiveX Automation技術(shù)大大地提高了系統(tǒng)開發(fā)的效率、健壯性及易維護(hù)性。1．4 本課題研究內(nèi)容安排選好課題后，在開學(xué)期間充分利用學(xué)校圖書館、數(shù)字圖書館進(jìn)行文獻(xiàn)搜索。然后根據(jù)檢索來的文獻(xiàn)，按照任務(wù)書要求完成方案設(shè)計(jì)、開題報(bào)告、外文翻譯。初期任務(wù)在前4周內(nèi)全部做完。由于該課題需要運(yùn)用到程序語言來進(jìn)行編程，在中期需要學(xué)習(xí)一種程序語言，并能夠運(yùn)用該語言編寫出一些具有代表性的程序。同時(shí)學(xué)習(xí)和掌握齒輪類零件的參數(shù)化設(shè)計(jì)基本方法，然后利用AutoCAD的二次開發(fā)，運(yùn)用VB語言對(duì)程序進(jìn)行編制，開發(fā)一個(gè)原型軟件系統(tǒng)，對(duì)參數(shù)化設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證。最后，結(jié)合實(shí)際工作，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書的撰寫。2 零部件參數(shù)化設(shè)計(jì)零部件參數(shù)化設(shè)計(jì)模塊完成減速器中關(guān)鍵零部件（如齒輪、軸等）的參數(shù)化設(shè)計(jì)功能，如對(duì)于齒輪零件，系統(tǒng)能夠根據(jù)所輸入的已知參數(shù)（如齒輪的傳遞功率、主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速、傳動(dòng)比、主動(dòng)齒輪齒數(shù)等），自動(dòng)完成齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并輸出二維工程圖。下面主要以標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪為例，闡述零部件參數(shù)化設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)方法。3 齒輪的參數(shù)化設(shè)計(jì)3．1 齒輪的機(jī)械設(shè)計(jì)方法齒輪在工程中應(yīng)用極其廣泛?？紤]到常用