(論文)蝸桿減速箱cad系統(tǒng)開發(fā)最新優(yōu)秀畢業(yè)論文資料搜集嘔血奉獻

畢業(yè)設計（論文）題 目 蝸桿減速箱CAD系統(tǒng)開發(fā) 作 者 年 級 專 業(yè) 機電一體化 辦學地點 指導老師 成 績 題目：蝸桿減速箱CAD系統(tǒng)開發(fā)內(nèi)容提要：按照軟件工程學的思想和方法，采用Visual Basic 6.0和Microsoft Access為主要開發(fā)工具，探討在Windows平臺下設計出一個CAD系統(tǒng),實現(xiàn)蝸桿減速箱的計算機輔助設計。整個系統(tǒng)可劃分為幾個獨立的功能模塊，每個模塊之間通過數(shù)據(jù)庫作為中間媒介進行相互通信，保證了“強內(nèi)聚，弱耦合”的要求，后根據(jù)蝸桿減速箱的設計順序將各個獨立的模塊聯(lián)接起來。關鍵詞：軟件工程學 模塊 減速箱指 導 教 師 評 語 ： 指導教師（簽字） 日期 答辯委員會（評審小組）意見： 評 定 成 績 答辯委員會主任 （評審小組組長） 日期： 年 月 日（內(nèi)容摘要、關鍵詞）內(nèi)容摘要按照軟件工程學的思想和方法,采用Visual Basic 6.0和Microsoft Access為主要開發(fā)工具,探討在Windows平臺下設計出一個CAD系統(tǒng),實現(xiàn)蝸桿減速箱的計算機輔助設計。整個系統(tǒng)可劃分為幾個獨立的功能模塊,每個模塊之間通過數(shù)據(jù)庫作為中間媒介進行相互通信,保證了“強內(nèi)聚,弱耦合”的要求,后根據(jù)蝸桿減速箱的設計順序將各個獨立的模塊聯(lián)接起來。 關鍵詞:軟件工程學 模塊 減速箱目 錄一、 開發(fā)方案設計.11、系統(tǒng)構成.12、模塊獨立化.3二、開發(fā)中的技術處理品31、對模塊中的變量進行歸類.32、數(shù)據(jù)保存的實現(xiàn).43、如何實現(xiàn)斷點恢復 44、彎矩圖表達.5三、系統(tǒng)功能簡介.6四、結束語.6五、參考文獻.7六、致謝8蝸桿減速箱CAD系統(tǒng)開發(fā)第1頁，共8頁在機械設計領域，隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，用戶對各類產(chǎn)品的質量、產(chǎn)品的更新?lián)Q代速度、以及產(chǎn)品從設計制造到投放市場的周期都提出了越來越高的要求。計算機輔助設計技術在機械設計領域的研究和應用是滿足對產(chǎn)品設計與更新要求的重要輔助手段。按照傳統(tǒng)的設計方法，設計人員需要花費很大一部分時間用于查表、計算等，這其中有很多重復性的工作，采用CAD技術后，不僅大大減輕了設計人員的工作量，而且也提高了設計結果的準確性，因此CAD技術的研究和CAD軟件的應用給機械設計領域乃至整個機械行業(yè)的發(fā)展正帶來深遠的影響。本文以蝸桿減速箱這種應用很廣泛的減速傳動裝置的設計為例，進行CAD系統(tǒng)開發(fā)，不僅具有現(xiàn)實的經(jīng)濟意義，而且開發(fā)出來的系統(tǒng)可以面向課堂，有助于教學。另外，開發(fā)過程中的某些方法可以舉一反三，對于其它機械裝置的CAD系統(tǒng)開發(fā)也有借鑒意義。 一、開發(fā)方案設計按照軟件工程學的方法,開發(fā)一個軟件之前要做大量的準備工作,其中軟件的方案設計直接關系到后續(xù)軟件開發(fā)的方向,也是一個軟件最終能否成功設計出來的關鍵。開發(fā)者要花大量的時間對軟件進行反復的規(guī)劃,直至提出合理、有效、可行的方案。通過這個過程,可以幫助開發(fā)者弄清楚“做什么,怎樣做”的問題,避免了開發(fā)者因為盲目設計而造成的中途返工。 1、系統(tǒng)構成 根據(jù)模塊化的思想,將整個系統(tǒng)劃分為7個功能模塊和一個系統(tǒng)管理模塊,7個功能模塊分別為: (1)電動機選擇模塊； (2)傳動比分配及動力參數(shù)計算模塊； (3)蝸桿傳動設計模塊； (4)齒輪設計模塊； (5)箱體設計模塊； (6)軸設計模塊； (7)附件(軸承、鍵)設計模塊。底層的是管理模塊,上面是功能模塊組、文件系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)庫。功能模塊組完成的是蝸桿減速箱各個傳動零件的設計，文件系統(tǒng)生成的是參數(shù)設計報表,當一個模塊完成后，用戶可以通過這些報表查看設計結果,數(shù)據(jù)庫(Access數(shù)據(jù)庫)在本系統(tǒng)中被用來保存設計結果以及作為中間媒介在各模塊之間傳遞數(shù)據(jù)。用戶可以指定路徑和名稱對設計結果進行保存，這時系統(tǒng)利用VB提供的DAO對象創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)庫，各個功能模塊在這個數(shù)據(jù)庫里都有一張數(shù)據(jù)表與之相對應。管理模塊充當管理員的角色，它負責各個模塊的調用、文件報表的保存及讀取、數(shù)據(jù)庫的建立及調用和系統(tǒng)幫助文件的聯(lián)接。在這里需要說明一點，7個功能模塊中有幾個模塊可以從系統(tǒng)中分離出來，完成特定的功能，例如蝸桿傳動設計模塊，當只需要設計一蝸桿傳動時，就可以直接調用該模塊，而不必按系統(tǒng)的順序進行。按照蝸桿減速箱的設計過程，系統(tǒng)的程序流程圖如圖1。第2頁，共8頁2、模塊獨立化按照軟件工程學的要求,一個系統(tǒng)模塊化后,各個模塊之間應該做到盡量彼此獨立。這不僅對于系統(tǒng)的初步設計還是對于日后的完善都大有裨益。因為模塊獨立后,設計和修改一個模塊就不必考慮其對其它模塊的影響。但是模塊之間不可避免地要進行傳遞變量,一方面要減少聯(lián)系,另一方面又要保證數(shù)據(jù)傳遞的暢通,這是一對矛盾。要解決這一矛盾,須在兩個模塊之間增加一個中間環(huán)節(jié),既能保證數(shù)據(jù)的流通,有能做到弱化關聯(lián)。在本系統(tǒng)中,這個中間環(huán)節(jié)就是數(shù)據(jù)庫。引進數(shù)據(jù)庫后,各個模塊之間就可以做到彼此獨立了,例如圖2中,當模塊2中的B變量要引用模塊1中A變量的值,先把A的值寫入數(shù)據(jù)庫中去,然后B就從數(shù)據(jù)庫中去讀取所要的值,而不必像B=A那樣賦值,因此只要清楚了數(shù)據(jù)庫中的內(nèi)容,當要進行數(shù)據(jù)傳遞時,就不需要了解其它模塊的具體情況。一個大的系統(tǒng)往往不是由一個人完成的,而是分工協(xié)作完成的。如果不采用數(shù)據(jù)庫作為中間環(huán)節(jié),在傳遞數(shù)據(jù)時,每個設計者必須對其他設計者所定義的變量要一清二楚,才能準確的引用。毫無疑問這將大大耗費開發(fā)的時間。而采用數(shù)據(jù)庫作為中間環(huán)節(jié)后,此問題便迎刃而解。二、開發(fā)中的技術處理1、對模塊中的變量進行歸類第3頁，共8頁在蝸桿減速箱的設計過程中，每個功能模塊中都會有大量的設計數(shù)據(jù)，每個設計數(shù)據(jù)幾乎都要為它設置一個變量，這樣就產(chǎn)生了一個問題：對于其中一個特定的變量，是將它設置成所有模塊都可以引用的全局變量，還是將它設置為只在本窗體中有效的窗體級級變量？結合Visual Basic語言的特點，全局變量在系統(tǒng)運行過程中一直存在，而窗體級變量當退出此窗體(注:在Visual Basic語言里一個窗體即為一個模塊，而我們講的模塊可能包含多個窗體)時，將釋放其所占用的內(nèi)存，因為該系統(tǒng)的變量特別多，如果設置不得當，就會造成內(nèi)存的浪費。一般而言，主要有兩類數(shù)據(jù)一定要設置為全局變量，第一類是需要保存的數(shù)據(jù)，這其中包括各個功能模塊的設計結果(如斜齒輪的模數(shù)、齒數(shù)等)、用于斷點恢復的用戶輸入數(shù)據(jù)(關于斷點恢復見后面闡述)，因為系統(tǒng)要保證用戶在設計過程中隨時可以保存數(shù)據(jù)，這樣在一個模塊中，如果這些數(shù)據(jù)設置為窗體級變量，則進入下一個模塊時將會丟失。第二類是不需要保存但在后續(xù)窗體(同一模塊)和后續(xù)模塊中要引用到的變量，這類變量中，后續(xù)模塊中要引用的是通過數(shù)據(jù)庫作為中間媒介傳遞的。2、數(shù)據(jù)保存的實現(xiàn) 保存數(shù)據(jù)可以有兩種方法，第一種是將其寫入文本文件中，第二種方法是利用數(shù)據(jù)庫?？紤]到用數(shù)據(jù)庫保存數(shù)據(jù)，讀取會更加容易，而且內(nèi)容清晰明了，所以采用第二種方法。下面是保存程序的大體過程:Sub save(ByVal filename As String)Dimwsp As WorkspaceDim db As DatabaseDim myrecord As RecordsetSet wsp = DBEngine.Workspaces(0)Set db = wsp.CreateDatabase(filename, dbLangGeneral)建立數(shù)據(jù)庫Dim tb1 as newTableDefDim tb2 as newTableDef建立各個功能模塊的數(shù)據(jù)表將變量的值寫入數(shù)據(jù)表中的各個字段End Sub首先根據(jù)用戶指定的數(shù)據(jù)庫路徑和名稱(filename)，創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)庫，然后在這個數(shù)據(jù)庫里加進數(shù)據(jù)表，每張表與各個功能模塊相對應，表中各字段與變量相對應。另外，用于斷點恢復的用戶輸入數(shù)據(jù)也要建立相應的表。第4頁，共8頁3、如何實現(xiàn)斷點恢復用戶在使用該系統(tǒng)設計第5頁，共8頁一臺蝸桿減速箱時，可能不是一次性完成，當他中途保存結果退出，下次希望繼續(xù)設計時，系統(tǒng)就要提供斷點恢復功能，能夠恢復到用戶上次離開時的狀態(tài)。如果我們保存的只是結果數(shù)據(jù)，而中間由用戶選擇和查表輸入的數(shù)據(jù)不保存，這就不可能使上次的設計得到恢復。為解決這個問題，這里提出兩種可供選擇的方案: 方案1：不僅保存結果數(shù)據(jù)，同時也保存中間結果數(shù)據(jù)，這就是說，如果一個界面只要有中間過程參數(shù)，在數(shù)據(jù)庫中就會有一張表與之相對應，最后我們將各個界面排序，記錄下上次退出時界面的位置，這樣就可以從數(shù)據(jù)庫中把所需要的數(shù)據(jù)調出來，實現(xiàn)斷點恢復功能。此方案的優(yōu)點在于:數(shù)據(jù)保存的很完整，為系統(tǒng)單獨調用某一個界面提供了可能。其缺點也很明顯，如果界面數(shù)量很多,所要保存的數(shù)據(jù)表就會增多，這給建表、保存和調入數(shù)據(jù)帶來極大的麻煩。 方案2：對系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進行分析就可以發(fā)現(xiàn)，它可以分為兩類：(1)用戶輸入數(shù)據(jù)；(2)處理用戶輸入數(shù)據(jù)所得到的數(shù)據(jù)。第一類數(shù)據(jù)是源，第二類數(shù)據(jù)相當于由它派生的，所以第一類數(shù)據(jù)是最基礎的，在此基礎上，第二類數(shù)據(jù)只要進行相應的處理就可以得到。按照這個思想，只要保存由用戶輸入的數(shù)據(jù)，當要恢復斷點時，調入這些數(shù)據(jù)，在后臺(用戶看不見)運行系統(tǒng)程序至上次離開時的界面，這就實現(xiàn)了斷點恢復功能。 綜合上面兩種方案，在保證功能能夠實現(xiàn)的情況下，盡量減少工作量，選擇第二種方案。按照這種方案，首先記錄下中間由用戶輸入的數(shù)據(jù)以及斷點的位置(即上次退出時界面的順序號)，然后當用戶打開一個數(shù)據(jù)庫后，要繼續(xù)設計，系統(tǒng)便從這個數(shù)據(jù)庫中將中間數(shù)據(jù)及斷點位置讀出來，在后臺相當于代替用戶將上次的操作重新執(zhí)行了一遍。 4、彎矩圖表達 在軸設計模塊中，需要對設計出來的軸按照彎扭組合強度進行校核，其中包含對軸的受力情況分析，畫出彎矩圖并顯示出來。合成彎矩是根據(jù)XOZ平面和XOY平面內(nèi)的彎矩計算得到的，公式為M合=M2H+M2N，當XOZ平面和XOY平面內(nèi)的彎矩呈線形時，合成后的彎矩會出現(xiàn)三次曲線，在VB語言里只有畫直線的語句，可以近似地認為三次曲線是由一段一段的很短的直線擬合而成，這樣先在合成彎矩圖的橫坐標上確定一點x1，對應于XOY平面和XOZ平面上的彎矩分別記為MH1、MN1，合成后的彎矩M合1=M2H1+M2N1；然后在x1上加一個微小的增量，這時的橫坐標為x2=x1+，對應于XOY平面和XOZ平面上的彎矩分別為MH2、MN2，合成后的彎矩M合1=M2H1+M2N1，這就得到了兩個點，連接這兩個點，接著再在x2的基礎上加一個微小的增量，如此反復重復上面的過程，個Picture框內(nèi)，方法是首先在這個Pic-ture框內(nèi)建立用戶自定義的坐標系統(tǒng)，例如將它的Scalewidth和Scaleheight屬性設置成100，然后計算出最大的彎矩Mmax，將Mmax對應于90(或不超過100)個Scaleheight單位，這樣彎矩圖上Mmax這一點就不會超出Picture框的高度范圍，而其余的彎矩M只要除以Mmax再乘以90，當然這些點也就不會超出Picture框的高度范圍了。 三、系統(tǒng)功能簡介 本系統(tǒng)經(jīng)過測試，已經(jīng)基本具備了計算機輔助設計的功能，能夠完成一臺蝸桿減速箱的設計。實現(xiàn)了利用數(shù)據(jù)庫作為中間媒介進行模塊之間的通信以及保存設計結果到一個數(shù)據(jù)庫中去、打開數(shù)據(jù)庫并導入數(shù)據(jù)等功能。本系統(tǒng)可允許在不必重啟的情況下進行多個設計任務,并且具備了斷點恢復功能，這一點對于本系統(tǒng)非常重要，如果不能實現(xiàn)此項功能,設計者必須一次性完成設計任務，這顯然是本系統(tǒng)使用中的一大缺陷，正因為如此，斷點恢復功能的實現(xiàn)為增強本系統(tǒng)的功能增色不少。用戶在設計過程中，隨時可以查看已經(jīng)設計好了的結果數(shù)據(jù)，這為用戶對設計結果的評價提供了方便。另外系統(tǒng)是按模塊化的思想設計的,可將斜齒輪設計模塊和蝸輪蝸桿設計模塊獨立出來，滿足了設計者多種用途的需要。 四、結束語 本文闡述了蝸桿減速箱CAD系統(tǒng)的大體設計過程，其中提出了用數(shù)據(jù)庫作為中間媒介使模塊獨立化的方法并且探討了如何保存、打開、恢復設計數(shù)據(jù)等問題。本系統(tǒng)各項功能已達到設計目標中所提出的要求,為同類軟件的設計與開發(fā)打下了良好的基礎。當然因時間和本人水平有限，許多方面有待進一步的研究。 第6頁，共8頁參考文獻1曾偉民.Visual Basic 6.0高級使用教程M.北京:電子工業(yè)