emc易倍word格式] 基于对象的参数化钣金展开放样系统研究[word格式] 基于对象的参数化钣金展开放样系统研究[word格式] 基于对象的参数化钣金展开放样系统研究 基于对象的参数化钣金展开放样系统研究 ? 116?《机床与液压》2004.No.4 基于对象的参数化钣金展开放样系统研究 谢洁飞.,方丹 (1.南华大学机械工程学院,湖南衡阳421001;2.浙江大学化工机械研究所,浙江杭州310027) 摘要:本文介绍了将面向对象技术,参数化技术和j维实体造型技术结合起来开发钣金展开放样系统的体系结构,系 统模型,设计方法和实现过程.实践证明,用这种方法开发的钣金展开放样系统具有良好的可靠性,稳定性,重用性和...

　　格式] 基于对象的参数化钣金展开放样系统研究 基于对象的参数化钣金展开放样系统研究 ? 116?《机床与液压》2004.No.4 基于对象的参数化钣金展开放样系统研究 谢洁飞.,方丹 (1.南华大学机械

　　学院,湖南衡阳421001;2.浙江大学化工机械研究所,浙江杭州310027) 摘要:本文介绍了将面向对象技术,参数化技术和j维实体造型技术结合起来开发钣金展开放样系统的体系结构,系 统模型,设计方法和实现过程.实践证明,用这种方法开发的钣金展开放样系统具有良好的可靠性,稳定性,重用性和可 扩充性. 关键词:钣金件;面向对象;参数化造型;系统模型 中图分类号:TP391文献标识码:B文献编号:1001—3881(2004)4—116—tituteofChemicalMachinery,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027, China) Abstract:Themethodwaspresentedtodevelopthesystemstructure,systemm odel,designmethodandrealizingprocessofloft systemforblankdevelopmentofsheetmetalcomponentsbyusingobject—or ientedtechniques,parametrictechniques,3Dsolidmod— clingtechniques.Practiceprovesthatthissoftwaresystemhasagoodstability, reliability,reusabilityandexpandability. Keywords:Sheetmetalcomponents;Object—oriented;Parametricmodeling;Systemmodel O引言计法,既快速正确,又有较高的精度,特别对尺寸较 近年来,在国民经济建设的各个部门中,钣金件大的展开项目具有更 大的优越性,是目前工程钣金展 获得了广泛的应用.设计人员设计成果通常是用钣金开放样的最主 要方法. 件制作的零件图,而用数控加工技术加工的下料图却随着科学技术 的发展和市场的复杂多变,人们对 是零件图的展开图,如何直接从零件图获得展开图,钣金展开放样计 算机辅助技术的发展寄予厚望,对钣 这一过程称为展开放样,提高放样工作效率和放样精金CAD系统的 组成结构,性能,设计方法和设计手 度是一项十分重要的基础性工作,很多钣金设计人段等方面提出了 更高的要求.目前的钣金CAD系统 员,研究学者对此进行了研究,提出了很多钣金展开大都采用面向过程的设计方法开发,二次开发平台大 放样方法,并获得了很好的应用效果.概括起来,目多采用AUTOCAD技术,不可避免的存在系统开发速 前主要有以下几种方..:度慢,周期长,费用高,可靠性,可重用性,可扩充 (1)作图法.主要是利用投影变换的方法将构性与可维护性差等缺陷.随着计算机技术的发展和广 件若干表面实形依次地画在一个平面上.泛应用,设计方法和手段的不断改进和完善,参数化 (2)计算法.主要是利用计算

　　计算构件若技术和面向对象技术正逐步成为系统软件开发的主要 干表面所有邻边的实长,再根据实长画出展开图.方法.作者采用面向对象技术就参数化钣金展开放样 (3)系数法.主要是将计算法使用的各种计算系统进行了研究和开发. 公式进行总结,构造一组系数表,再根据已知条件查1系统体系结构和功能 表计算构件表面实长,然后再画展开图.本系统体系结构图如图1所示,主要包括四个方 (4)程序法.主要是将一些基本常用的计算公面功能:钣金构件的三维参数化绘图,平面展开图尺 式编制成计算机程序进行计算,再根据计算结果绘制寸计算,展开放样图绘制,计算结果存储等. 展开图.(1)钣金构件的三维 (5)计算机辅助绘图法.主要是以计算几何为参数化造型.利用美国 理论基础,以计算机CAD软件为平台,进行展开图UGS公司的CAD/CAM/ 几何形状的表达,

　　,编辑和保存的一种技术方CAE一体化三维参数化造 法型软件UGII进行各种钣金 (6)计算机辅助设计法.主要是将计算机辅助构件参数化实体造型,建 绘图法和程序法结合起来的一种方法.立参数化图形库.UG提供 前面三种方法都是比较传统的展开放样方法,主了一个针对c++语言的 要靠手动计算和绘制展开图,工作麻烦,精度低,容OPENAP1程序接口,通过 易出错.程序法快速正确,同u,-j-y.有较高的精度,是它可以调用UG的大量函 在DOS系统下的一个好方法,但不适应现代计算机数,利用这些函数针对各 迅速发展的要求.计算机辅助绘图法和计算机辅助设 维 钣 金 构 件 图 形 库 开始 选择钣金构件类 二二]二 输入构件参数 二二]二 参数化图形处理 二二]二 展开图尺寸计算 二二]二 展开图绘制——一 网 图J系统体系结构图 《机床与液压》2004.No.4?117? 种钣金构件进行编程,只要输入相应的参数,就可以 实现各种钣金构件三维和维参数化设计 (2)展开放样图尺寸汁算对各种钣金构件采 用一定的数学算法,计算展开放样图所需要的昕有J 寸,并编制成相应的程序函数 (3)展开放样图绘制调用展开图尺寸计算的 结果参数,在UG平台上绘制钣金构件相应的展开放 样图,直观,一目了然? (4)计算结果存储.采用数据库对钣金构件三 维尺寸参数和相应的展开放样图形参数进行记录,保 存,管理. 2系统模型 采用面向对象技术开发软件的关键是建立统一的 系统对象模型,分析对象以及对象之间的关系和作 用,对分析的模型加以细化凋整,实现概念模型到ij- 算机模型的面向对象转化. 面向对象软件开发技术主要围绕着对象,类,消 息,继承性,多态性和动态联编等概念,机制和原理 展开,以对象为中心来构造模型,组织系统,所以, 建立系统对象模型时必须对问题领域中的实体对象采 用合理的分类和抽象原则,标识和提取有意义的实体 对象,以有利于系统的扩充和维护. 钣金构件种类繁多,规格各异,结构千变万化 通过对各种钣金构件的结构,功能,用途的分析和总 结,根据功能相近,结构相似的原则,可以将各种钣 金件抽象成以下几个大类:封头,圆锥台,弯头,方 矩锥管,方圆连接管,圆异口管,三通,支座,补强 圈等等,然后,采取自顶厂— 向下分解的方法,每个大 类可以演绎出许多子类, 子类还可以演绎出子类, 比如:三通按照管子的相 交方式可以分为直交和斜 交,直交又可以分为等径 和异径直交,正心和偏心 直交等等,从而构成钣金 细黼 塞ll銎ll急【l毳lI霍 雯巫巫亟口 图2系统对象类图 构件的层次结构图,即对象类模型图,如图2所示. 在层次结构图中,上下层次之间既有包含和被包 含的关系,即整体和部分的关系,又有继承和被继承 的关系,即一般和特殊的关系这样整个系统的设汁 就演化成对各个子类的设计和类与类之间关系的分析 与实现上. 在对象模型的基础上,再对每个对象类进行详细 设计,定义每个对象类的属性和方法,形成系统的概 念模型类的属性主要包括钣金构件的基本尺寸参 数,展开图的平面尺寸参数和

　　特征参数,操作行 为主要包括钣金构件的三维图形绘制,展开图平面尺 寸计算,展开图的绘制等等这样一个对象的所有状 态消息以及其所提供的所有操作行为封装成一个有机 的整体,提供了良好的数据抽象和信息隐藏,当系统 中需要增添和修改对象时,只需增添和修改相应对象 的属性和行为即可,不必对整个系统进行全局性的改 动,提高了开发效率. 在系统对象模型的基础上建立系统的动态模型和 功能模型.动态模型主要是通过描述钣金展开放样系 统中各种对象本身以及对象之间随时间的迁移和事件 的发生所引起的变化来刻画系统的动态特征.功能模 型决定系统在不考虑动作次序的情况下进行的各种动 作操作,从而建立系统范围内的功能相关性. 3系统设计 系统设计主要是根据系统需求分析模型,解决四 个方面的问题: (1)问题领域.主要是构造一组为系统底层应 用建立模型的类和对象,细划分析结果.本钣金构件 展开放样系统主要包括构件三维参数化造型,展开图 尺寸计算,展开放样图绘制和对象数据存储三个部 分.根据这四个部分分别创建系统底层需要的四个 类:构件三维造型类,展开图尺寸计算类,绘制放样 图类和数据库类. (2)人机交互.设计一组有关类接口视图的用 户模型的类和对象.采用图形用户界面,使用户与系 统之间能友好,准确,快速地进行信息的交互和传 递. (3)任务管理.确定系统资源的分配,设计用 于系统中类的行为控制的对象,合理组织系统的先后 设计顺序,方便用户操作. (4)数据管理.确定持久对象的存储,将对象 转换成数据库记录,对于中间数据,可以采用文本文 件以及数据库的形式进行管理. 4系统实现 4.1系统开发语言和环境 由于VisualC++语言是一种面向对象程序设计 语言,支持抽象数据类型和继承性,同时为用户提供 了大量的软件开发工具,功能强大,成为目前最为流 行的软件开发环境.所以,本系统采用c++语言和 VC++6.0软件开发环境进行开发,从而将面向对象 编程技术与可视化编程技术结合起来,使开发的钣金 展开放样系统软件具有较高的可靠性,可重用性,可 扩充性和可维护性. 4.2二次开发平台 以美国UGS公司的三维参数化软件UGII为二次 开发平台.由于UG/OPENAPI是基于UG的,以C++ 为编程环境的,面向对象的开发工具,几乎提供了 (下转第81页) 《机床与液压》2004.No.4?8l? 度为HRC58,63, 从前面QPQ处理的渗层性能分析可知,试验中 的40Cr经QPQ处理后的耐磨性比20CrMnMo渗碳淬 火处理后的耐磨性高很多我fl1在模拟试验台上进行 了l00多小时的对比运转试验后发现,经QPQ处理 的缸体材料未见明显磨损,而同时进行的以 20CrMnMo渗碳淬火为材料的缸体可见到较为明显的 磨损痕迹 图2为40Cr经QPQ盐浴复合处理后的渗层形 猊 2.2.2抗腐蚀性将 本试验缸体装配后,进行 了以自来水为工作介质的 工作试验,2001年9月试 件装配于试验设备上工作, 至2001年底试验结束,其 间未采取任何防锈措施, 试件上未发现任何锈蚀, 然后将该试件裸放在潮湿 的地面,至今也只是在有 悔触剂:3%硝酸酒精放 大倍数:400× 材料:40Cr钢 状态:调质 图2 机加工缺陷的外表面塌陷处及内孔沟槽处发现锈斑, 且可用布擦去.而采用20CrMnMo渗碳淬火制作的缸 体零件虽经表面涂防锈油处理,存放三个月后就开始 生锈?可能性见经QPQ处理后的材料防锈效果明显. 3结论 从前面的分析和试验结果可以得出如下结论: (1)QPQ技术加工工艺简单,适用的材料范围 广,成本低,可以应用于水压元件零件. (2)经QPQ盐浴复合处理的水压元件具有较高 (上接第ll7页) UG中所有特征的函数类库和操作命令,程序设汁 时,用VC++6.0编写钣金构件三维造型和展开图 二维绘图API应用程序就可实现相应的功能, 5结论 本文采用面向对象技术开发参数化钣金展开放样 系统,将面向对象技术,参数化技术和三维造型技术 结合起来,大大增强了钣金件展开放样功能,其中钣 金件种类众多,构件图丰富,展开放样汁算快速方 便,用户界面直观友好.并且开发的系统软件具有良 好的稳定性,可重用性,可扩充性和町维护性实践 证明,采用这种方法开发钣金展开放样系统足行之有 效的, 参考文献 【1】袁莜麟.快速钣金展开放样法一系数法,程序法.北 的耐磨性和较好的防腐蚀性能. 因此,QPQ盐浴复合处理技术作为一种新的零 件加工方法应用在纯水压元件零件的加工上是可行 的,为水压元件的加工提供了新的途径 参考文献 【J】杨曙尔,李壮云.水压传动技术技其发展前景[J]. 中圈机械工程,2000(增刊). 【2】Strieker.Advancesmaketapwaterh.ydraulicsnlorepracti— eal[J].Hdraulic&Pneumatic,1)ecember1996:29, 33. 【3】Eizourata.Technologicalaspe(‘tsofthewaterhvdraulies [C].TheProceedingsofrheSixthScandinavianlnterna— tionalConferenceonFluidPowerSICI+P”99,Tampere, Finland,Ma),1999. 【4】焦素娟,李佳鑫等.小锈钢作为水JCJdf$材料的盐雾 实验研究[J].液压与气动,2002(2):11,13. 【5】屈晓斌等.材料的磨损失效及其预防研究现状与发展 趋势J].摩擦学,1999(2). 【6】杨曙尔,李壮云等.T程陶瓷水?{元件摩擦副零件的 设计研究[J].液压与气动,2002(1):4,7. 【7】杨凌平.QPQ盐浴复合处理[J.中国机械工程文 摘,2003(2):26,27. 【8】李惠友.QPQ盐浴复合处理技术M].机械工业出 版社,1996. 【9】陈守庆.QPQ技术及其在减振器零件L的应用[J]. 摩托车技术,1996(10):21,23. 作者简介:曾曙林(1964一),男,湖南湘乡人,讲 师,在读硕士,主要从事模具,液压等方面的教学和研究 工作.E—mail:. 收稿时间:2003—09—0l 京:机械工业出版社,1996. 【2】袁莜麟.钣金展开计算机放样技术.化工建设工程, 2002,24(1). 【3】王文吕.钣金展开技术手册.沈阳:东北工学院出版 社,1991. 【4】翟洪,翟纯雷编着.实片I钣金展开计算方法.北 京:化学工业出版社,2000. 【5】鲍宏林,李钝,莫凡芒.工程CAD应用软件分析建 模方法研究.计算机辅助设计与图形学,2000, 12(12). 【6】韶维忠,杨芙清着.面向对象的系统分析.北京:清 华大学版社,广西:广西科,:技术出版社,l998. 作者简介:谢沽飞(1968一),南华大学机械I:程学 院讲师,浙江大学化l丁机械研究所博:t:生,主曼研究方向: CAD/CAM/CAE,面向对象技,软什1:程 收稿时间:2003—04—02

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