典型机械零件的CAD参数化设计
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主 函数 ｍａ ｉ ｎ （ ） 。
首先 ， 对所绘 图形认 真研究 ， 分 析其结构特征 ， 找 出基本 图素 。通 过 观察发现 ， 所绘 图形是 由以下基 本图素组成 ： 圆、 圆弧 、 矩形 、 直线 。 在 主视 图中 ， 通过 图形拆分 可 以很 容易 的分析 出其 基本 图素为 圆 、 圆 弧、 直线 。如 图２ 所示 ：
一
、
ＡＲ Ｘ应 用程 序 设计 概 述
程， 如图 １ 。
在０ ｅ ｃ ｔ Ａ Ｒ Ｘ环境下开发 的程序称 为Ａ Ｒ Ｘ应用 程序（ Ａ Ｒ Ｘ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ — ｔ ｉ ｏ ｎ ） 。ＡＲ Ｘ应用 程序不 再是 一个独 立 的进程 ， 而是 一个动 态链接 库 。 因此 ， ＡＲ Ｘ程 序与 Ａ ｕ ｔ ｏ Ｃ Ａ Ｄ在同一地址 空间运行 ， 能够直接利 用 Ａ ｕ ｔ ｏ — Ｃ Ａ Ｄ的内核代码 ， 直接访问 Ａ ｕ ｔ ｏ Ｃ Ａ Ｄ的数据库 、 图形 系统及几何造型核 心， 在运行期 间实时扩展 Ａ ｕ ｔ ｏ Ｃ Ａ Ｄ具有 的类及其 功能 ， 建立与 Ａ ｕ ｔ ｏ Ｃ Ａ Ｄ 本身 的固有命令操 作方式相同的新命令 。Ａ Ｒ Ｘ 应用程序采用 了与 Ａ ｕ — ｔ ｏ Ｌ Ｉ Ｓ Ｐ 和Ａ Ｄ Ｓ 完全不 同的运行机 制 ， 使运 行速度 大大提高和 程序功 能 大大增强 。此外 ， 开发 ＡＲ Ｘ应用程序还 可以充分 利用 Ｗｉ ｎ ｄ ｏ ｗ ｓ 的资源 、 微软 的基 本类库 Ｍ Ｆ Ｃ （ Ｍ ｉ ｅ ｒ ｏ ｓ ｏ ｆ ｔ Ｆ ｏ ｕ ｎ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｃ ｌ ａ ｓ ｓ ｅ ｓ ） 和先进 的 Ｖ ｉ ｓ ｕ ａ ｌ Ｃ ＋ ＋ 可视 化编 程语 言和工 具 ， 方便 、 高效 地设计 具有典 型 Ｗｉ ｎ ｄ ｏ ｗ ｓ 风 格 的
Ｃ Ａ Ｄ应 用 程 序 。 在Ｏ ｂ ｊ ｅ ｃ ｔ Ａ Ｒ Ｘ开发环境 中进一步扩充 了ＡＲ Ｘ应用程序 的编程接 口
图１
１ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 总体结构分析
功能 ： 开发者 可以从 Ｏ ｂ ｊ ｅ ｅ ｔ Ａ Ｒ Ｘ的 Ａ ｅ Ｄ ｂ 基类 中派生 Ａ ｕ ｔ ｏ Ｃ Ａ Ｄ的所有对 象、 支持 对 Ｄ Ｘ Ｆ 文件 图形 预览 的编程访 问以及文件局 部打开过程 的编 程控制 ， 并提供多文档 、 创建和控制多重 布局 的开发 和访 问ＵＲ Ｌ 信息接 口等功能 。 Ａ ＲＸ应用程 序是一个动态链 接库（ Ｄ Ｌ Ｌ ） ， 虽然程序代码可用 ｃ ＋ ＋ 或 Ｃ编写 ， 但是 ， 它与 Ａ ＤＳ 应用程序 的一个显著 区别是 Ａ ｕ ｔ ｏ Ｃ ＡＤ通过其 动 态链 接库 的人 口函数 ａ ｃ ｒ ｘ Ｅ ｎ ｔ ｒ ｙ Ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ０ 调用 ＡＲ Ｘ模 块 ， 而不再需要 调用
珥 ＼
１ 厂
二、 零件 图的参数化 （ 一） 参数化 的必要性 Ａ ｕ ｔ ｏ Ｃ Ａ Ｄ 是根 据固定 的尺寸值来定 义几何元 素的大小 和位置 ， 但 设计是不 断修改 、 优 化的过程 ， 设计 中几何元素位置和大小 时常需要 调 整， 各专业 均有 大量频 繁使用 的标准件 和非标 准 的典 型零件 ， 在使用 Ａ ｕ ｔ ｏ Ｃ Ａ Ｄ进行设计时 ， 需要反 复运行 “ 删除” 、 “ 重画 ” 等编辑命令 。为解 决这一 问题 ， 有 必要 参数化图形 ， 使尺寸 的改变能 自动转化成几何形 状 的改变 。 （ 二） 参数化 的实现方法 图形参数化 的实现一般有 四种方法 １ ． 利用变量驱动 图形 用具 有不 同属性 的变量来 约束和驱动 图形 ， 变量可 为一个具体 数 值或者一个 表达式 。在这种方式 中， 可用容易理解 、 容易记忆 的变量 名 称来存储设计数 据 ， 在变量与设计模型之 间建立起 ， 每 当改变 “ 变量 ” 的 数值 ， 就会引起设计 的相应调整 。 ２ ． 表 驱 动 图形 应用表格驱 动几何图形。事先将与设计有关 的各种数据 以表 的形 式放在相应 的数 据库中 ， 各个表都具有独立 的名称 ， 并建立表 中记 录与 设计 模型 的联 系 ， 通过访 问不 同表 中的值达 到改变几 何 图形 的 目的。 这种方法特别适合 于机械零件 的标准件 和常用件 的系列设计 。 ３ ． 尺 寸 驱 动 图形 利用 修改尺 寸数值达到修 改图形 的 目的。这是面 向设计 的， 使 得 草 图设计成 为可能。在模 型上一旦标 注了尺寸 ， 同时也就建立 了几 何 元素 与尺 寸之间的双向关联 ， 不论是改变几何 图形 的大小 ， 还是修 改尺 寸标注 的数值 ， 都能 引起对方 的相应 变化 。 ４ ． 用户元素驱动 图形 对 于具有确定 几何形状 特征的零件或 部件 ， 可将 其设 计成具有 单 的特性 ， 如 同操作基本 点 、 直线 、 圆一样 ， 在需要 时直接引入 ， 其 特征 几何 尺寸 可取 自于表 、 变量 或特定 尺寸。 根据需 要 ， 可以应用上述任何一项或几项 的组合 ， 来控 制设计模 型 的生成。参数化设计 就是建立上述 四种 图素 （ 指变量 、 表、 尺寸 、 用 户元 素） 对设计模型 中的几何量的约束关 系。一旦图形 中建立起此种关 系 ， 当我们再对 图形 中的某个 几何量修改 时 ， 只需修改 与该几何量相关 连 的参数 图素值 ， 而无 须针对 图形进 行操作 。 （ 三） 零 件图的参数 化 下面 以２ Ｋ Ｖ一 ６ ０型行 星齿轮机构 中的刚性盘为 例分析其参数 化过
典型相赫零件昀 Ｃ ＡＤ蚕 数化 设计
江 苏广播 电视 大 学 昆山学 院 马 林
［ 摘 要］ 本 文针对Ａ ｕ ｔ ｏ ｃ Ａ Ｄ的二 次开发技 术的应 用， 利用 Ｏ ｂ ｊ ｅ ｃ ｔ Ａ Ｒ Ｘ 的技 术和 方法对零件进行 了参数 化设计绘 图。 阐述 了参数化 的必要性及其 实现 方法， 通过 对典 型零件 的结构分析 ， 找到组成零件 图的基本 图素 ， 论述 了基本 图素（ 包括 直线、 圆、 圆弧等） 的生成技 术手段 ， 编程 实现 了对零件的参数化设计。 ［ 关键词 ］ 参数化设计 Ａｕ ｔ ｏ ｃ ＡＤ二次开发 Ｏｂ ｊ ｅ ｃ ｔ ＡＰ ． Ｘ
首先 ， 对所绘 图形认 真研究 ， 分 析其结构特征 ， 找 出基本 图素 。通 过 观察发现 ， 所绘 图形是 由以下基 本图素组成 ： 圆、 圆弧 、 矩形 、 直线 。 在 主视 图中 ， 通过 图形拆分 可 以很 容易 的分析 出其 基本 图素为 圆 、 圆 弧、 直线 。如 图２ 所示 ：
一
、
ＡＲ Ｘ应 用程 序 设计 概 述
程， 如图 １ 。
在０ ｅ ｃ ｔ Ａ Ｒ Ｘ环境下开发 的程序称 为Ａ Ｒ Ｘ应用 程序（ Ａ Ｒ Ｘ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ — ｔ ｉ ｏ ｎ ） 。ＡＲ Ｘ应用 程序不 再是 一个独 立 的进程 ， 而是 一个动 态链接 库 。 因此 ， ＡＲ Ｘ程 序与 Ａ ｕ ｔ ｏ Ｃ Ａ Ｄ在同一地址 空间运行 ， 能够直接利 用 Ａ ｕ ｔ ｏ — Ｃ Ａ Ｄ的内核代码 ， 直接访问 Ａ ｕ ｔ ｏ Ｃ Ａ Ｄ的数据库 、 图形 系统及几何造型核 心， 在运行期 间实时扩展 Ａ ｕ ｔ ｏ Ｃ Ａ Ｄ具有 的类及其 功能 ， 建立与 Ａ ｕ ｔ ｏ Ｃ Ａ Ｄ 本身 的固有命令操 作方式相同的新命令 。Ａ Ｒ Ｘ 应用程序采用 了与 Ａ ｕ — ｔ ｏ Ｌ Ｉ Ｓ Ｐ 和Ａ Ｄ Ｓ 完全不 同的运行机 制 ， 使运 行速度 大大提高和 程序功 能 大大增强 。此外 ， 开发 ＡＲ Ｘ应用程序还 可以充分 利用 Ｗｉ ｎ ｄ ｏ ｗ ｓ 的资源 、 微软 的基 本类库 Ｍ Ｆ Ｃ （ Ｍ ｉ ｅ ｒ ｏ ｓ ｏ ｆ ｔ Ｆ ｏ ｕ ｎ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｃ ｌ ａ ｓ ｓ ｅ ｓ ） 和先进 的 Ｖ ｉ ｓ ｕ ａ ｌ Ｃ ＋ ＋ 可视 化编 程语 言和工 具 ， 方便 、 高效 地设计 具有典 型 Ｗｉ ｎ ｄ ｏ ｗ ｓ 风 格 的
Ｃ Ａ Ｄ应 用 程 序 。 在Ｏ ｂ ｊ ｅ ｃ ｔ Ａ Ｒ Ｘ开发环境 中进一步扩充 了ＡＲ Ｘ应用程序 的编程接 口
图１
１ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 总体结构分析
功能 ： 开发者 可以从 Ｏ ｂ ｊ ｅ ｅ ｔ Ａ Ｒ Ｘ的 Ａ ｅ Ｄ ｂ 基类 中派生 Ａ ｕ ｔ ｏ Ｃ Ａ Ｄ的所有对 象、 支持 对 Ｄ Ｘ Ｆ 文件 图形 预览 的编程访 问以及文件局 部打开过程 的编 程控制 ， 并提供多文档 、 创建和控制多重 布局 的开发 和访 问ＵＲ Ｌ 信息接 口等功能 。 Ａ ＲＸ应用程 序是一个动态链 接库（ Ｄ Ｌ Ｌ ） ， 虽然程序代码可用 ｃ ＋ ＋ 或 Ｃ编写 ， 但是 ， 它与 Ａ ＤＳ 应用程序 的一个显著 区别是 Ａ ｕ ｔ ｏ Ｃ ＡＤ通过其 动 态链 接库 的人 口函数 ａ ｃ ｒ ｘ Ｅ ｎ ｔ ｒ ｙ Ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ０ 调用 ＡＲ Ｘ模 块 ， 而不再需要 调用
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１ 厂
二、 零件 图的参数化 （ 一） 参数化 的必要性 Ａ ｕ ｔ ｏ Ｃ Ａ Ｄ 是根 据固定 的尺寸值来定 义几何元 素的大小 和位置 ， 但 设计是不 断修改 、 优 化的过程 ， 设计 中几何元素位置和大小 时常需要 调 整， 各专业 均有 大量频 繁使用 的标准件 和非标 准 的典 型零件 ， 在使用 Ａ ｕ ｔ ｏ Ｃ Ａ Ｄ进行设计时 ， 需要反 复运行 “ 删除” 、 “ 重画 ” 等编辑命令 。为解 决这一 问题 ， 有 必要 参数化图形 ， 使尺寸 的改变能 自动转化成几何形 状 的改变 。 （ 二） 参数化 的实现方法 图形参数化 的实现一般有 四种方法 １ ． 利用变量驱动 图形 用具 有不 同属性 的变量来 约束和驱动 图形 ， 变量可 为一个具体 数 值或者一个 表达式 。在这种方式 中， 可用容易理解 、 容易记忆 的变量 名 称来存储设计数 据 ， 在变量与设计模型之 间建立起 ， 每 当改变 “ 变量 ” 的 数值 ， 就会引起设计 的相应调整 。 ２ ． 表 驱 动 图形 应用表格驱 动几何图形。事先将与设计有关 的各种数据 以表 的形 式放在相应 的数 据库中 ， 各个表都具有独立 的名称 ， 并建立表 中记 录与 设计 模型 的联 系 ， 通过访 问不 同表 中的值达 到改变几 何 图形 的 目的。 这种方法特别适合 于机械零件 的标准件 和常用件 的系列设计 。 ３ ． 尺 寸 驱 动 图形 利用 修改尺 寸数值达到修 改图形 的 目的。这是面 向设计 的， 使 得 草 图设计成 为可能。在模 型上一旦标 注了尺寸 ， 同时也就建立 了几 何 元素 与尺 寸之间的双向关联 ， 不论是改变几何 图形 的大小 ， 还是修 改尺 寸标注 的数值 ， 都能 引起对方 的相应 变化 。 ４ ． 用户元素驱动 图形 对 于具有确定 几何形状 特征的零件或 部件 ， 可将 其设 计成具有 单 的特性 ， 如 同操作基本 点 、 直线 、 圆一样 ， 在需要 时直接引入 ， 其 特征 几何 尺寸 可取 自于表 、 变量 或特定 尺寸。 根据需 要 ， 可以应用上述任何一项或几项 的组合 ， 来控 制设计模 型 的生成。参数化设计 就是建立上述 四种 图素 （ 指变量 、 表、 尺寸 、 用 户元 素） 对设计模型 中的几何量的约束关 系。一旦图形 中建立起此种关 系 ， 当我们再对 图形 中的某个 几何量修改 时 ， 只需修改 与该几何量相关 连 的参数 图素值 ， 而无 须针对 图形进 行操作 。 （ 三） 零 件图的参数 化 下面 以２ Ｋ Ｖ一 ６ ０型行 星齿轮机构 中的刚性盘为 例分析其参数 化过
典型相赫零件昀 Ｃ ＡＤ蚕 数化 设计
江 苏广播 电视 大 学 昆山学 院 马 林
［ 摘 要］ 本 文针对Ａ ｕ ｔ ｏ ｃ Ａ Ｄ的二 次开发技 术的应 用， 利用 Ｏ ｂ ｊ ｅ ｃ ｔ Ａ Ｒ Ｘ 的技 术和 方法对零件进行 了参数 化设计绘 图。 阐述 了参数化 的必要性及其 实现 方法， 通过 对典 型零件 的结构分析 ， 找到组成零件 图的基本 图素 ， 论述 了基本 图素（ 包括 直线、 圆、 圆弧等） 的生成技 术手段 ， 编程 实现 了对零件的参数化设计。 ［ 关键词 ］ 参数化设计 Ａｕ ｔ ｏ ｃ ＡＤ二次开发 Ｏｂ ｊ ｅ ｃ ｔ ＡＰ ． Ｘ
