PCCAD是基于AutoCAD 平臺(tái)的專業(yè)化軟件，是機(jī)械設(shè)計(jì)人員最常用的繪圖工具，功能非常強(qiáng)大，ACAD因缺乏常用結(jié)構(gòu)圖形庫(kù)而影響繪圖效率，所以PCCAD軟件中通過(guò)二次開發(fā)增加了大量的結(jié)構(gòu)圖素，以往的開發(fā)模式都是通過(guò)AutoCAD ADS、ARX、LISP、VBA 等方式對(duì)機(jī)械圖形中的常用結(jié)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)，開發(fā)者要完成從用戶交互界面、參數(shù)計(jì)算到最終圖形繪制的所有過(guò)程，要求程序開發(fā)者不斷懂得專業(yè)知識(shí)，而且還要有相當(dāng)?shù)膱D形編程的經(jīng)驗(yàn)。本文提出在ACAD環(huán)境中，通過(guò)THSPB參數(shù)化技術(shù)思想快速開發(fā)常用結(jié)構(gòu)的參數(shù)化的解決方案。由于常用結(jié)構(gòu)的開發(fā)方式類似，便以軸類零件中鍵槽結(jié)構(gòu)的主視圖和剖面圖為例，講述了THSPB 零件庫(kù)的構(gòu)建方法、利用THSPB的二次開發(fā)方式來(lái)開發(fā)用戶界面的過(guò)程和定制實(shí)現(xiàn)最終圖形的過(guò)程。

　　AutoCAD 作為應(yīng)用最廣泛的繪圖軟件，基于AutoCAD 環(huán)境下的二次開發(fā)的PCCAD的功能非常強(qiáng)大。PCCAD中提供了大量的常用結(jié)構(gòu)的參數(shù)化設(shè)計(jì)功能，如工藝溝槽就有十幾種形式。但是，用戶在使用過(guò)程中由于專業(yè)不同，需要將本專業(yè)一些常用結(jié)構(gòu)圖形入庫(kù)，減少每次重復(fù)繪制的工作。如果全部通過(guò)編程思想的話，需要用戶不但掌握編程語(yǔ)言，而且還需要圖形幾何的數(shù)學(xué)運(yùn)算、圖形繪制方法等復(fù)雜的技術(shù)細(xì)節(jié)，通常情況下大量的精力耗費(fèi)在編碼上，而不是理解專業(yè)需求上。THSPB是運(yùn)行于PCCAD的專業(yè)化參數(shù)化繪圖軟件，分為定制端和調(diào)用端，本文采用THSPB參數(shù)化建庫(kù)技術(shù)，不需要任何編程過(guò)程，針對(duì)各類零件特點(diǎn)的常用結(jié)構(gòu)，如軸類零件的鍵槽、帶輪槽、密封圈槽、移出剖面圖和局部放大圖等，快速實(shí)現(xiàn)了對(duì)常用結(jié)構(gòu)的參數(shù)化繪圖。繪圖人員只要輸入要求的參數(shù)或選擇相應(yīng)系列的值，就可以自動(dòng)生成對(duì)應(yīng)圖形，簡(jiǎn)單方便實(shí)用。由于常用結(jié)構(gòu)的編程過(guò)程非常相似，下面就以鍵槽為例，講述通過(guò)THSPB參數(shù)化設(shè)計(jì)及繪圖過(guò)程。

　　1 參數(shù)選擇

　　鍵槽是軸類零件上常見的結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)圖1和圖2 的比較可見，只要圖2 中5 個(gè)參數(shù)給定，就可將鍵槽的主視圖和剖面圖確定下來(lái)。而且，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T1095-2003的規(guī)定，參數(shù)中的b、t 是由軸徑d決定的，那么，d 應(yīng)該是一級(jí)參數(shù)，d給定后就能確定l、t的值。兩個(gè)參數(shù)b、t 受約束于參數(shù)d ，這部分任務(wù)通過(guò)THSPB自動(dòng)來(lái)完成。因此，經(jīng)過(guò)分析可知，繪圖人員只要選擇參數(shù)d、l的數(shù)值就能快速簡(jiǎn)潔地完成(圖2)了。

　　圖1 軸的零件圖

　　圖2 軸上繪出常用結(jié)構(gòu)鍵槽之后的零件圖

　　2 入庫(kù)方法

　　2. 1 分析結(jié)構(gòu)，建立鍵槽參數(shù)表

　　普通平鍵及鍵槽使用參數(shù)如圖4 所示。

　　圖 4 普通平鍵及鍵槽參數(shù)

　　2. 2 分析結(jié)構(gòu)，建立鍵槽特征點(diǎn)表

　　為了便于分析零件結(jié)構(gòu)，可以預(yù)先繪制一張草圖，如圖5 所示，標(biāo)記每一個(gè)特征點(diǎn)，根據(jù)特征點(diǎn)與結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系，調(diào)用非常靈活的表達(dá)式生成器，逐個(gè)定義特征點(diǎn)的坐標(biāo)和參數(shù)之間的表達(dá)式。特征點(diǎn)草圖并不是必須的，只是為了便于分析方便而繪制的。零件特征點(diǎn)草圖如圖5所示，表達(dá)式生成器界面如圖6所示，特征點(diǎn)表達(dá)式定義如圖7 所示。

　　圖5 零件特征點(diǎn)草圖

　　圖6 表達(dá)式生成器界面

　　圖7 特征點(diǎn)表達(dá)式定義

　　2. 3 建立鍵槽尺寸系列值文件

　　普通平鍵及鍵槽尺寸如圖8 所示。

　　圖8 普通平鍵槽尺寸

　　完成以上的步驟后，就已經(jīng)完成了普通平鍵鍵槽的基礎(chǔ)性工作，在這些過(guò)程中，可以看到，只要能夠具備基本的CAD幾何知識(shí)，就可以熟練地進(jìn)行定義和入庫(kù)，不需要任何編程語(yǔ)言。THSPB的確是開發(fā)各種CAD應(yīng)用圖形系統(tǒng)的理想工具，功能靈活，易于學(xué)習(xí)和操作。

　　2. 4 實(shí)體的定義部分

　　零件實(shí)體的定義就是根據(jù)零件，找出其中的基本圖元，根據(jù)結(jié)構(gòu)參數(shù)和特征點(diǎn)構(gòu)造圖元，可以稱之為實(shí)體建模的過(guò)程，在THSPB中提供了涵蓋所有實(shí)體類型的基本定義，也提供了諸如鏡像、拷貝、旋轉(zhuǎn)、陣列、子零件等輔助建模手段，通過(guò)不同的界面顯示出來(lái)，用戶可以對(duì)零件上的任意實(shí)體、參數(shù)、視圖等進(jìn)行控制，編輯及修改。在本例中，實(shí)體構(gòu)成比較簡(jiǎn)單，對(duì)于更復(fù)雜圖形的處理過(guò)程完全與此例一樣。

　　實(shí)體定義完成后，還可在零件中定義任意數(shù)目的視圖，在本例中，我們只需要普通平鍵槽的主視圖和剖面圖，所以定義了兩個(gè)視圖。可以看到，通過(guò)視圖定義，THSPB不僅能處理單個(gè)視圖，同樣也可以兩視圖或三視圖、多視圖表達(dá)的圖形。

　　普通平鍵鍵槽實(shí)體定義如圖9所示。

　　圖9 普通平鍵鍵槽實(shí)體定義

　　3 出庫(kù)方法

　　完成入庫(kù)定義后，普通平鍵鍵槽就存放到THSPB零件庫(kù)中，出庫(kù)繪制時(shí)候由THSPB繪制程序自動(dòng)得到所有的參數(shù)和實(shí)體定義信息，進(jìn)行幾何求解，構(gòu)造圖形，自動(dòng)繪制出所設(shè)想的圖形來(lái)。圖10 是THSPB在PCCAD環(huán)境中的參數(shù)選擇、出庫(kù)界面。

　　圖10 普通平鍵鍵槽出庫(kù)繪制界面

　　如果不想通過(guò)圖10的出庫(kù)界面，可以選擇不同的出庫(kù)方式，比如通過(guò)定義ACAD菜單，也可以采用命令行方式，THSPB針對(duì)PCCAD專門提供PC_SPART_CMD_OUT命令，其功能就是在ACAD命令行中，通過(guò)逐句詢問(wèn)的方式實(shí)現(xiàn)系列化零件的出庫(kù)功能。

　　4 深化應(yīng)用

　　在THSPB中，對(duì)所有入庫(kù)圖形提供了統(tǒng)一的管理、維護(hù)、出庫(kù)界面和實(shí)現(xiàn)。如果用戶對(duì)出庫(kù)方式和界面還有個(gè)性化需求，可以利用THSPB的二次開發(fā)接口定義更加專業(yè)化的界面，如圖11。鑒于在CAD使用中很多用戶積累了大量的LISP算法，所以在THSPB中不但提供了基于COM的接口類型，而且也提供了LISP函數(shù)形式的接口，以下就是LISP實(shí)現(xiàn)方式：

　　(setq hr (PC_sPart_Engine_Init))

　　(setq hr (PC_sPart_Engine_OpenPart "常用資料.ini" "基礎(chǔ)圖形庫(kù)" PartID))

　　(setq hr (PC_sPart_Engine_SetParaOList ParamList))

　　(setq hr (PC_sPart_Engine_StartDraw))

　　圖11 常用結(jié)構(gòu)的用戶自定義界面

　　5 結(jié)束語(yǔ)

　　本文所實(shí)現(xiàn)的對(duì)常用結(jié)構(gòu)的參數(shù)化設(shè)計(jì)，是在PCCAD 環(huán)境下，利用THSPARTBUILDER 這種系列化零件設(shè)計(jì)系統(tǒng)的參數(shù)化功能完成的。界面簡(jiǎn)潔，簡(jiǎn)單易用，通過(guò)簡(jiǎn)單定義就可以完成參數(shù)化設(shè)計(jì)繪圖的工作，同時(shí)也可以選擇二次開發(fā)定制更加專業(yè)化的交互界面，這樣就使得產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員也能參與到以往編程才能實(shí)現(xiàn)的技術(shù)改進(jìn)中，從而也能節(jié)省更多時(shí)間專注于專業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，而無(wú)需考慮零件的復(fù)雜繪制過(guò)程。

　　在設(shè)計(jì)繪圖過(guò)程中，有意識(shí)的將形狀規(guī)格類似的圖形結(jié)構(gòu)形成參數(shù)化模塊，可以減少繪圖人員的查閱標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間，減輕繪圖工作量，提高出圖速度，并且可以避免在繪圖和查表的交錯(cuò)進(jìn)行中產(chǎn)生的失誤，具有一定的實(shí)用價(jià)值。