食品擠壓機螺桿零件的CAD系統應用開發設

2013-05-22 by:廣州有限元分析、培訓中心-1CAE.COM 來源:仿真在線

劉海軍王洪江李娟
關鍵字:AutoCAD 二次開發食品擠壓機螺桿
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對基于ActiveX技術和應用面向對象方法開發AutoCAD的有關問題進行了分析研究,并以食品擠壓機螺桿零件的參數化設計單統的開發為例,闡明lAutoCAD 二次開發的基本理論和方法。探討了利用NET技術在AutoCAD2006中進行食品擠壓機螺桿零件參數化設計的應用,說明了利用該技術進行設計具有明顯的優越性。

    引言

    利用計算機作為工具,幫助工程師進行設計的一切實用技術的總和稱為計算機輔助設汁,由于這種技術能夠大大降低產品的設計成本和設計風險,能夠縮短產品的設計時間,因此已在食品機械的設計中廣泛應用。AutoCAD是具有高度開放結構的軟件開發平臺,它提供給編程者一個強奮力的二次開發環境。食品的擠壓加工,是近年食品科學與工程領域迅速發展的重要新技術。螺桿是擠壓機的關鍵部件,其性能好壞直接影響膨化產品的質量和生產率。針對食品和農副產品加工業中被加工物料的特殊性,擠壓機螺桿需要設計不同構型以滿足多種食品物料的不同要求,傳統設計方法其結果往往與實際工作情況有很大差異,而且設計速度較慢,無法滿足現代化生產的要求。所以有必要運用現代設計方法和手段,對螺桿進行系統的、較為精確的分析和計算.從而提高設計水平。

    本文通過COM方式使用AutoCAD2006提供的ActiveX技術,用NET平臺下的面向對象編程語言C#開發出食品擠壓機螺桿元件的自動繪圖軟件。大大提高了設計的精確性,并且縮短了設計周期。

    1 AutoCAD ActiveX 技術

    ActiveX技術即ActiveX自動化接口技術。ActiveX 技術是在對象鏈接與嵌入基礎上發展起來的。以前稱為0LEutomation (Object Linking and Embedding)技術,它是OLE自動化技術的擴充和發展,它適用于OLE對象與ActiveX對象。利用ActiveX技術,通過編程,用戶可以在自己的應用程序中,方便地對另一應用程序進行操作。該標準允許通過外顯的對象由一個windows應用程序控制另一個windows應用程序,也就是說被調用的程序外顯自身的對象體系結構,供調用程序引用,這也是面向對象編程技術的精髓所在。Automation中的應用程序對象是最高層次的對象,其它對象由它按照一定層次派生出來。Automation是由客戶程序和服務程序組成。客戶程序是指可以操縱另一個應用程序中對象的程序,服務程序是指可以把自己的對象暴露給相應客戶程序的程序。服務程序是被控制者,它包含了一系列暴露對象,只要服務程序提供一定接口,就可以使任何對象實現自動化。

    2 NET與AutoCAD的連接

    下面以C#為例,在該平臺上,先新建一個Class Library 項目,再將AutoCAD2006安裝目錄下的acdbmgb.dll與acmgb.dll作為引用添加到項目中。這兩個文件包含了NET API中所有的外包類。

    然后在要使用 NET API的類中添加以下語句以引用 NET API的命名空間。需要添加的語句如下:

    using Autodesk.AulOCAD.ApplicationServices;

    using Autodesk.AutoCAD.DatabaseServices;

    using Autodesk.AutoCAD.Runtime;

    using Autodesk.AutoCAD.Geometryj

    在Auto CAD的各種二次開發工具中,ActiveX Automation 技術,可方便地使用各種面向對象的高級開發語言,為開發人員提供了多種可選擇的開發工具,但其功能略顯不足,尤其是對面向對象的功能支持不好。NET是微軟新推出的開發平臺,基于NET平臺對AutoCAD進行二次開發.可充分利用N ET的各種優勢,但在目前的 NET API中,有相當的 Object ARX函數目前還沒有封裝到 NET API中。通過COM方式使兩種方法結合起來可以取長補短,發揮更高的政率。

    3 C# 在擠出機螺桿設計系統中的應用實例

    3.1 研究背景

    近年來螺桿擠壓技術在食品機械應用中日益廣泛,其中螺桿擠壓機在各種谷物及薯類食品加工、油脂加工、變性淀粉加工等領域中更占有一席之地。螺桿擠壓機是多輸入多輸出的食品加工機械,其內部機理還不是很清楚,生產過程具有非線性、模糊性和多變性的特點。而螺桿又是螺桿擠壓機的重要的核心元件,不同食品的加工對螺桿的形狀和幾何參數的要求是不同的,以往的通用螺桿往往不能滿足日新月異的食品加工的要求,這就要求針對不同的具體食品加工迅速而精確地設汁出相應螺桿。

    3.2 設計指導思想

    采用參數化造型方法,首先建立圖形與尺寸參數的約束關系,每個可變的尺寸參數用變量表示,用戶可以根據具體的設計要求在參數輸入對話框中重新輸入各個參數,這樣參數就賦值給了變量textBox.Text傳入到程序中,繪圖時,若需要修改不同的尺寸參數也可得到不同規格的圖形。螺桿參數化設計基本參數界面如圖l所示。

食品擠壓機螺桿零件的CAD系統應用開發設autocad培訓教程圖片1
圖1 基本參數界面

   3.3 設計過程

    首先定義變量:

    DoubleD; 螺桿直徑

    Double S; 螺桿導程

    Double H; 螺槽深

    Double e; 螺棱寬

    Double c; 螺桿長徑比

    Doublecφ; 螺旋角

    AutOCAD把對象設置為應用對象的ActiveDocument屬性,在C#中可返回當前圖形文件,然后對文件進行操作。設置modelSpace為當前圖形文件的模型空間。

    可以用block對象的實例來訪問add方法,利用參數變量定義各點坐標,再利用Addlightweightlin方法來繪制實線:

    block1.AddLightWeightPolyline(blklPntl) ;

    利用如下代碼,根據不同的輸入參數將各特征塊插入到當前模型空間中。

    Acadapp.ActiveDocument.ModeISpace.InsertBlock();

    其他未定義成塊的線, 要用下面這條語句添加:

    Acadapp.ActiveDocument.ModelSpace.AddLightWeightPolyline(pointl) ;

    最后還要利用layer屬性將不同的線型放到不同的層,再利用color屬性設置線的不同顏色。擠壓機螺桿設計實例如圖2所示。

食品擠壓機螺桿零件的CAD系統應用開發設autocad培訓教程圖片2
圖2 擠壓機螺抨設計實例

    4 結束語

    本文運用AutoCAD二次開發的基本理論和方法,基于AutoCAD二次開發出食品擠壓機螺桿零件的參數化設計系統,并以食品擠壓機螺桿零件設計為例,說明了利用計算機輔助設汁的現代方法,通過AutoCAD二次開發技術進行食品機械的設計,與傳統設計方法相比,具有設計周期短、設計參數準確可靠、設計效率高等諸多優點,顯示了該技術的優越性。

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