沖裁力與壓力中心計算機輔助設(shè)計

1、沖裁力與壓力中心計算機輔助設(shè)計摘要：計算機輔助設(shè)計（cad）技術(shù)起步于上世紀50年代后期，經(jīng)過半個多世紀的發(fā) 展，冃前國內(nèi)外已研發(fā)出許多通用的cad軟件。沖裁模的壓力屮心計算是否準確對于 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計非常重要。隨著計算機輔助設(shè)計技術(shù)（cad）的進步，使用計算機自動 計算沖裁件沖裁力和壓力屮心，已經(jīng)口益成為沖壓模具設(shè)計的必然趨勢。在本文屮， 研究了基于vb環(huán)境下的壓力屮心cad系統(tǒng)的開發(fā)，對其方法、過程及手段，進行系 統(tǒng)的、全面的研究和闡述，對系統(tǒng)的正常運行提供了指導(dǎo)，不僅可以提高設(shè)計效率和 設(shè)計質(zhì)量，并能進一步開發(fā)cam系統(tǒng)，滿足市場的需求，適應(yīng)時代的發(fā)展。本文完成的主要任務(wù)有：1 闡述了 c

2、ad技術(shù)的基本理論，包括其概念、原則等。2. 介紹了壓力屮心cad系統(tǒng)的設(shè)計理念、原理、過程和一些關(guān)鍵技術(shù)，并進行分 析；3. 利用autocad輔助法，完成壓力屮心cad系統(tǒng)設(shè)計。關(guān)鍵詞：cad,壓力屮心，設(shè)計，系統(tǒng)blanking force and center of pressure computer aided designabstract： computer aided design (cad) technology started in the late 1950 s, after more than half a century of development, many gen

3、eral cad software have been developed at home and abroad, whether the precision of center of pressure calculation of blanking die is very important to the design of die structure. as cad technology progresses, using the computer to automatically calculate blanking part blanking force and center of p

4、ressure has increasingly become an inevitable trend of stamping die design. this paper was focused on the research of the center of pressure of cad system based on vb environment, with the aim to provide guidance for the normal operation of the system. a systemic overview on the method and process a

5、nd method was carried out.lt is not only improving the design efficiency and quality, but also further development of cam system, which meet the demand of the market and consistent with the development of modern technology.main tasks of this paper are:1. this paper expounds the basic theory of cad t

6、echnology, including its concept, principle, etc;2. this paper introduces the pressure center of cad system design idea, principle, process and some key technologies, and analyzed;3. the design of the pressure center cad system is completed by autocad assistant method.key words: cad, center of press

7、ure, design, system1緒論11.1計算機輔助設(shè)計技術(shù)概述11.1.1計算機輔助設(shè)計技術(shù)概念11.1.2計算機輔助設(shè)計技術(shù)的發(fā)展概況11.1.3計算機輔助設(shè)計技術(shù)發(fā)展趨勢21.2論文概述21.2. 1選題目的及意義31.2.2論文主要工作32壓力中心cad系統(tǒng)的總體設(shè)計42. 1可行性分析42.1.1技術(shù)可行性42. 1.2經(jīng)濟可行性42. 1.3操作可行性42. 1.4法律可行性42. 2需求規(guī)范52. 2. 1 概述52. 2. 2功能需求52. 3系統(tǒng)的開發(fā)方法52. 4系統(tǒng)的開發(fā)模型62. 5支撐軟件的選擇72. 6系統(tǒng)的程序框圖73沖裁件圖形輸入103. 1沖裁件圖形

8、的幾何模型113. 2沖裁件圖形的編輯113. 3 dxf 文件123. 3. 1 dxf文件的生成與導(dǎo)入123. 3. 2 dxf文件的結(jié)構(gòu)123. 4程序接口技術(shù)13in3.5界面圖形174壓力中心、沖裁力與壓力機的選用224.1壓力中心計算原理224. 1. 1多線段的壓力中心224. 1.2多圓弧壓力中心234. 1.3多圓的壓力中心234. 2沖裁力與頂件力254. 3壓力機的選用274. 3. 1壓力機數(shù)據(jù)庫的建立274. 3.2壓力機的選用285系統(tǒng)實現(xiàn)295. 1命名規(guī)則295.1.1基木數(shù)據(jù)類型295. 1.2常量命名305. 1.3其它部分命名規(guī)則305. 2界面設(shè)計305

9、. 2. 1界面的功能描述305. 2. 2 界面306系統(tǒng)測試326. 1程序測試基礎(chǔ)理論326. 1. 1程序測試定義326. 1.2程序測試基木概念326. 2軟件測試方法分類336. 2. 1靜態(tài)測試與動態(tài)測試336. 2.2黑盒白盒與白盒測試336. 3壓力中心cad系統(tǒng)測試346.4調(diào)試346. 5測試扌艮告347結(jié)論35參考文獻36致謝38附錄程序全文391緒論1.1計算機輔助設(shè)計技術(shù)概述1.1.1計算機輔助設(shè)計技術(shù)概念計算機輔助設(shè)計技術(shù)(cad),即利用計算機軟、硬件系統(tǒng)輔助工程技術(shù)人員或工 程進行設(shè)計、分析、修改以及以交互式顯示或輸出的一種方法(手段)，是一門多學(xué)科 的綜合應(yīng)

10、用技術(shù)。cad技術(shù)是一種綜合性的，復(fù)雜的系統(tǒng)工程，該技術(shù)經(jīng)歷了由簡單的二維、三維制 圖到幾何建模、工程分析、仿真實驗等眾多產(chǎn)品的設(shè)計發(fā)展歷程，應(yīng)用于眾多科學(xué)領(lǐng) 域。1.1. 2計算機輔助設(shè)計技術(shù)的發(fā)展概況1950年，第一臺圖形顯示器在美國麻省理工學(xué)院誕牛。到20世紀50年代末期， mit的林肯實驗室在旋風(fēng)計算機上開發(fā)出了 sage空中防御系統(tǒng)，第一次使用了具有指 揮和控制功能的crt顯示器，操作者可以用筆在屏幕上指出被確定的目標(biāo)，它預(yù)示著 交互計算機圖形學(xué)的產(chǎn)牛。到60年代，cad技術(shù)開始迅速發(fā)展，實現(xiàn)了二維、三維 圖形的繪制，cad系統(tǒng)逐漸被眾多企業(yè)接受，逐漸形成cad產(chǎn)業(yè)。70年代研制出了

11、許 多關(guān)于模具cad/cam方面的專門系統(tǒng)，適用于各種類型的模具設(shè)計與制造，并取得了 顯著效果。20世紀80年代，隨著工程站及微型計算機的出現(xiàn)，利用計算機進行圖形 處理已開始被越來越多的人接受，推動了 cad技術(shù)產(chǎn)業(yè)的普及。80年代中期，美國的 cv公司提出了一種比無約束自由造型更新穎、更好的算法一參數(shù)化實體造型方法，該 方法主要有以下特點:基于特征、全尺寸約朿、全數(shù)據(jù)相關(guān)、尺寸驅(qū)動設(shè)計修改。但 是，由于投資大、開發(fā)難度大，cv公司拒絕了參數(shù)化技術(shù)方案，基于策化參數(shù)化技術(shù) 的人因此建立了一個參數(shù)技術(shù)(parametric technology corp. ptc),開始硏制 pro/engin

12、eer的參數(shù)化軟件。20世紀90年代以后，國外的cad/ cam技術(shù)向更高的 方向發(fā)展，許多cad/cam系統(tǒng)實現(xiàn)了商品化，如ugii、solidworks等系統(tǒng)在模具行業(yè) 得到應(yīng)用。它們的成功應(yīng)用為cad的發(fā)展提供了更大的空間與可能。我國cad技術(shù)的開始于上世紀60年代，當(dāng)時主要利用計算機進行幾何設(shè)計和輔 助繪圖，主要研究單位是高校?！捌呶濉逼陂g，我國開始引進cad/ cae/ cam系統(tǒng)， 開始應(yīng)用于各個制造業(yè)領(lǐng)域，推動中國產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。與此同時，有多個單位相繼完成 率沖裁模cad/cam系統(tǒng)、多工位級進模cad系統(tǒng)等。20世紀90年代以來，cad技術(shù) 不斷進行完善，廣泛應(yīng)用了特征和約束的變

13、量化和參數(shù)化方法，使得制圖更加精確， 另外，由過去的單機或局域網(wǎng)向互聯(lián)網(wǎng)工作方式發(fā)展，概念設(shè)計成為了今后研究的熱 點?！笆濉逼陂g，我國在模具制造信息化方面取得了一些成就，例如，開發(fā)了模具 制造系統(tǒng)與裝備，并實現(xiàn)了與其他相關(guān)技術(shù)與裝備的系統(tǒng)集成；開發(fā)了注塑成型過程 計算機模擬仿真軟件，實現(xiàn)了與cad/cam系統(tǒng)的無縫銜接及其他眾多成就，并在多家 模具企業(yè)和高校中得到推廣。二次開發(fā)是增值開發(fā)商或最終用戶在軟件開發(fā)商所提供的開發(fā)環(huán)境與編程接口 基礎(chǔ)上，根據(jù)自身的技術(shù)需求，進行新功能開發(fā)或軟件環(huán)境定制的過程，從木質(zhì)上講, 二次開發(fā)也是一個軟件創(chuàng)新過程。由于經(jīng)二次開發(fā)后的cad應(yīng)用軟件具有良好的人 機

14、界面，并融進了大量專業(yè)設(shè)計人員的經(jīng)驗，使一般的設(shè)計人員能夠使用計算機進行 產(chǎn)品設(shè)計，從而提高了設(shè)計效率和質(zhì)量。用autocad求沖裁力與壓力中心的方法， 用autocad的查詢功能，查出全部實體體積的同時，也順帶也順帶查出了他們的整體 的質(zhì)心位置，當(dāng)§取值足夠小時，這些實體的質(zhì)心位置的（x, y）坐標(biāo)值可以認為等 于模具的壓力中心位置，并且不會有太大的誤差。solid edge軟件計算壓力中心法7 ,基于autocad2000的沖模壓力中心確定方法，輪廓環(huán)重心求解法等許多方法。1. 1. 3計算機輔助設(shè)計技術(shù)發(fā)展趨勢隨著cad技術(shù)不斷的硏究、開發(fā)和應(yīng)用，對cad技術(shù)有了越來越高，越來

15、越多的 新要求，以滿足市場的需求，適應(yīng)時代的發(fā)展。隨著經(jīng)濟與社會的快速發(fā)展，cad技 術(shù)發(fā)展的主要趨勢是集成化、智能化、并行化、網(wǎng)絡(luò)化和標(biāo)準化，先進設(shè)計技術(shù)和制 造方法得到不斷應(yīng)用的推廣。我國的制造業(yè)也日益注重對cad技術(shù)的應(yīng)用，不斷完善 cad技術(shù)，并不斷提升其應(yīng)用范圍。1. 2論文概述1.2.1選題目的及意義隨著工業(yè)牛產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，市場需求的增加，產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度加快加 快，產(chǎn)品的牛產(chǎn)正朝著精密、復(fù)雜、高質(zhì)量和牛產(chǎn)周期縮短的方向發(fā)展。依靠傳統(tǒng)的 經(jīng)驗和手工計算已不能滿足需求，因此，依靠計算機的模具輔助工具就應(yīng)運而生。目 前，許多產(chǎn)品中的零部件依靠沖裁模去完成，沖裁模與零件壓力中心是

16、否在重合，對 模具的精度和壽命有著很大程度上的影響，對零件的質(zhì)量也有不同程度的影響?，F(xiàn)在 提倡節(jié)約資源，使資源充分利用，響應(yīng)時代的號召，在沖裁模壓力機的選擇上，根據(jù) 零件的最小沖裁力選擇最適和壓力機顯得非常重要。利用計算機求出沖裁件的壓力中 心及最小沖裁力，有利于降低模具設(shè)計者的計算量，縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期，提高工作 效率，降低牛產(chǎn)成木，節(jié)約資源等。1. 2. 2論文主要工作(1) 木文主要工作 確定開發(fā)方案根據(jù)沖裁件綜合特性，確定軟件的開發(fā)方法，選擇軟件開發(fā)所需的軟、硬件環(huán) 境。 確定軟件的總結(jié)構(gòu)對軟件任務(wù)進行分析、分解，確定總體結(jié)構(gòu)，進行合理的模塊規(guī)劃。 確定軟件的功能所設(shè)計的壓力中心cad

17、系統(tǒng)軟件符合沖裁模的要求，其功能主要包括，二維圖形 的輸入與顯示、壓力中心、沖裁力與頂件力的計算。(2) 軟件的關(guān)鍵技術(shù) 沖裁件圖形數(shù)據(jù)的讀取； 在visual basic環(huán)境下的程序設(shè)計； 界面圖形的繪出，壓力中心的計算。2壓力中心cad系統(tǒng)的總體設(shè)計2. 1可行性分析可行性分析是對項目的主要內(nèi)容和相關(guān)情況，從技術(shù)、經(jīng)濟、工程等方面進行研 究和分析，并在項目建成后，對項目產(chǎn)生的經(jīng)濟和社會影響進行分析，提出建設(shè)性的 意見，為項目建成提供基木的、全面的依據(jù)。cad系統(tǒng)技術(shù)可行性研究，從系統(tǒng)發(fā)展 規(guī)劃出發(fā)，論述系統(tǒng)理論的可行性，同時論證在技術(shù)手段上的可實現(xiàn)性。由于cad系統(tǒng)開發(fā)是一項投資大、涉及面

18、廣的工程復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要充分的 進行可行性研究，以確保投資的準確性，而且cad系統(tǒng)是一項輔助性質(zhì)的工程，必須 站在系統(tǒng)的角度論證它的可行性才有說服力，才有意義。可行性分析可從以下四個方 面來考慮。2. 1.1技術(shù)可行性該壓力中心cad系統(tǒng)，它采用了 visual basic與autocad相結(jié)合。而如今使用 visual basic編寫程序也沒原來那么麻煩，界面的設(shè)計也不需要很復(fù)雜，我們可以從 visual basic中找到符合自己要求的工具，來進行自己的設(shè)計。所以，該系統(tǒng)的開發(fā) 在技術(shù)上是可行的。2. 1. 2經(jīng)濟可行性從我搜集的一些資料來看，壓力中心cad系統(tǒng)對計算機硬件要求不高，而這

19、是我 們自行開發(fā)的系統(tǒng)，成木可很低，還有后期維護的費用也相對比較低廉。2. 1. 3操作可行性該系統(tǒng)在操作上滿足用戶的基木要求，操作界面通俗易懂，即使非專業(yè)人士，也 能成功使用該系統(tǒng)。2. 1. 4法律可行性木系統(tǒng)開發(fā)不會侵犯他人、集體或國家利益，不存在危害他人、集體或國家的行 為，不存在侵權(quán)等問題，不違反國家法律，因此具有法律可行性。綜上所述，從技術(shù)、經(jīng)濟、操作、法律等層次方面都是可行的，而h對開發(fā)人員 要求不高，所以這個系統(tǒng)的開發(fā)是可行的。2. 2需求規(guī)范2. 2. 1概述為了保證沖壓機各模具正常工作，必須使沖模的壓力中心與沖壓機滑塊中心線相 符合，否則在沖壓時會使沖模與沖模機滑塊歪斜，引

20、起凹凸模間隙不均和導(dǎo)向零件加 速磨損，造成刃口和其他零件的磨損何。壓力中心cad系統(tǒng)就是確保模具在設(shè)計時， 其壓力中心在一條直線上。壓力中心cad系統(tǒng)包括沖裁件圖形的輸入、沖裁邊力偶的計算、壓力中心的計算、 最小沖裁力的計算等功能，能夠完成單工序沖裁模、級進沖裁模和復(fù)合沖裁模等壓力 中心的計算機輔助設(shè)計。木章主要以所開發(fā)的基于vb環(huán)境下的壓力中心cad系統(tǒng)為 例，詳細介紹系統(tǒng)的功能和結(jié)構(gòu)。2. 2. 2功能需求木系統(tǒng)的功能是幫助用戶更加快捷的計算沖裁件的壓力中心及沖裁力，達到簡化 計算的目的。23系統(tǒng)的開發(fā)方法現(xiàn)代cad系統(tǒng)的開發(fā)嚴格按照“軟件工程學(xué)”的方法進行研究和設(shè)計。工程化軟 件的具體要

21、求是：(1) 正確性：實現(xiàn)軟件的全部功能，并保證正確；(2) 可靠性：軟件可多次反復(fù)使用且不失敗，出錯概率小于設(shè)定的指標(biāo)；(3) 簡明性：表達簡潔、可讀性強，程序內(nèi)部、外部層次分明，接口簡單；(4) 易維護：能方便地實現(xiàn)系統(tǒng)的校正維護、適應(yīng)維護和完善維護；(5) 結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法：用大眾熟悉的順序、判斷、循環(huán)三種基木邏輯分支實現(xiàn)每 個模塊的程序編寫；(6) 文檔齊全、格式規(guī)范。根據(jù)軟件工程學(xué)的方法，cad系統(tǒng)的生命周期可分為系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計、程序 設(shè)計、系統(tǒng)測試和系統(tǒng)維護五個階段。前4個階段為開發(fā)期，最后1個階段為維護 期。(1) 系統(tǒng)分析：在進行需求分析的基礎(chǔ)上，確定系統(tǒng)開發(fā)的目標(biāo)、功能、性

22、能、 接口和適用范圍，建立系統(tǒng)的總體邏輯模型。(2) 系統(tǒng)設(shè)計：結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法，明確軟件系統(tǒng)構(gòu)架，包括劃分模塊、模塊之間 的通信等。(3) 程序設(shè)計：根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計完善并完成系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范、利用visual basic 6.0 語言實現(xiàn)系統(tǒng)的功能及優(yōu)化。除此以外，程序的結(jié)構(gòu)、算法及系統(tǒng)的安全性、可靠性、 實用性等也都需要認真思考。(4) 系統(tǒng)測試：分析系統(tǒng)，對系統(tǒng)和程序的設(shè)計做最后的審查，確保滿足用戶的 需求和軟件的質(zhì)量。對系統(tǒng)進行測試時，應(yīng)按照一下的原則進行： 為保證系統(tǒng)測試質(zhì)量，測試人員與開發(fā)人員分開。 設(shè)計測試試樣時，要給出測試試樣的預(yù)期結(jié)果，做到有的放矢。 要設(shè)計非法輸入測試試樣，保證程序

23、可以拒絕接受非法輸入，并給出提示信 息，指引用戶進行正確的操作。 對程序進行修改之后，要進行回歸測試，減免由于修改程序而引起新錯誤。 在進行深入測試時，要重點測試容易出錯的部分。(5) 系統(tǒng)維護：cad系統(tǒng)牛命周期的最后一個階段。軟件交給用戶使用后，對軟件 進行糾錯與完善。此外，在軟件的開發(fā)的每個階段，均要編寫詳細的開發(fā)文檔。2. 4系統(tǒng)的開發(fā)模型當(dāng)前，模具cad系統(tǒng)的開發(fā)常見的模型有：快速原型法和牛命周期模型等。牛命周期模型是將軟件工程學(xué)和系統(tǒng)工程的理論和方法引入cad系統(tǒng)的設(shè)計中 來，是計算機系統(tǒng)開發(fā)中最常見、最有效的方法之一。在整個cad系統(tǒng)的開發(fā)過程中, 將其劃分為若干個階段，提前設(shè)定

24、好每個階段的任務(wù)，再按一定的標(biāo)準去順序完成。 但缺點是一個長的開發(fā)周期長，開發(fā)過程復(fù)雜，且隨外部環(huán)境的變化影響系統(tǒng)的正常 運行?？焖僭头?rapid prototyping)是近年來提出來的一種以計算機為基礎(chǔ)的系統(tǒng) 開發(fā)方法，它首先根據(jù)用戶需求構(gòu)造一個功能簡單的系統(tǒng)，然后對原型系統(tǒng)逐步求精, 不斷擴充完善得到最終的軟件系統(tǒng)陽?？焖俪尚偷膬?yōu)點是，它是以用戶為中心，所以, 在系統(tǒng)的牛命周期的設(shè)計階段起一個積極的作用，有效地減少系統(tǒng)開發(fā)的風(fēng)險，特別 是在大型系統(tǒng)的開發(fā)，對項目分析不能一次完成，使用快速原型法效果更加顯著。其 缺點是，快速原型法的選擇缺乏一定的評判標(biāo)準，與系統(tǒng)開發(fā)人員的經(jīng)驗及水平有很

25、 大關(guān)聯(lián)，若是選取不當(dāng)，則會浪費時間和精力，并對用戶造成影響。木壓力中心cad系統(tǒng)的開發(fā)模型是將二者結(jié)合起來，將已有的經(jīng)驗用作原型來知 道生命周期各階段工作的完成，從而節(jié)約人力、物力、時間，提高了開發(fā)效率，加快 了開發(fā)進度。2. 5支撐軟件的選擇autocad軟件是由美國歐特克有限公司(autodesk)出品的一款自動計算機輔助 設(shè)計軟件，主要用于繪制二維制圖和基木三維設(shè)計，使用者無需懂得編程，即可實現(xiàn) 自動制圖，因此autocad在全球廣泛使用，較常用于土木建筑，裝飾裝潢，工程制圖, 電子工業(yè)，服裝加工等領(lǐng)域。因此選用autocad軟件。該軟件用于壓力中心cad系統(tǒng)設(shè)計，具有以下的優(yōu)點：(1

26、) autocad提供了豐富的作圖功能，操作方便；(2) 作圖精度高；(3) 具有強大的圖形編輯功能，可對現(xiàn)有的圖形進行編輯；(4) 可方便的進行圖形的輸出，圖形的保管，查看非常方便。2. 6系統(tǒng)的程序框圖首先，用戶啟動壓力中心cad系統(tǒng)，選擇要打開的沖裁件的文件，系統(tǒng)會按照 設(shè)定好的程序?qū)ξ募M行讀取，對文件中的各線段、圓、圓弧進行識別，并臨時保存, 直到把需要的數(shù)據(jù)全部讀取完畢，然后進行繪圖命令，在界面上的圖片框中央進行沖裁件圖形繪制，并適應(yīng)圖片框大小。然后點擊界面上的計算壓力中心按鈕，則會自動 把沖裁件的壓力中心坐標(biāo)計算出來，并把壓力中心點在圖形上顯示出來。在文木框中 輸入材料的厚度和抗

27、剪切強度，點擊計算，則會自動計算出所需沖裁力和頂件力，點 擊查詢壓力機參數(shù)，可以查看己存儲的壓力機參數(shù)，根據(jù)計算出沖裁力，進行壓力機 的初選。v圖2.1流程圖3沖裁件圖形輸入沖裁件的圖形輸入是根據(jù)零件的幾何特征，按照一定的方法，把圖形數(shù)據(jù)輸入到 計算機中。沖裁件的圖形輸入是開發(fā)壓力中心cad系統(tǒng)的基礎(chǔ)。常見的沖裁件圖形輸入方式有下列幾種：(1) 節(jié)點輸入法沖裁件圖形是二維平面圖形，其組成元素的交點或切點，稱為節(jié)點。輸入圖形的各元素的節(jié)點信息，以及其間的拓補關(guān)系，則可以在計算機中建立零 件二維圖。沖裁件圖形的拓補關(guān)系簡單，只需將個元素之間按順序首尾相連即可。因 此，此種輸入法需要先手工計算出各元

28、素的參數(shù)及節(jié)點坐標(biāo)，然后再按照一定的順序 進行輸入計算機，則可以在計算機上得到所需沖裁件圖形信息。這種方法簡單易操作，但前期準備周期長，數(shù)據(jù)較多時，易出錯，而且難以及時 發(fā)現(xiàn)，還需要逐項檢測個元素信息，降低了其精確度。(2) nc語言描述法nc是數(shù)字控制(numerical contro 1)的縮寫，是根據(jù)幾何定義語句去描述零件的 形狀。其中apt (automatically programmed tool)語言接近英語語言，書寫方式也與 英語相似，容易被人掌握，因此數(shù)控語言中使用最多的是apt語言，其應(yīng)用最廣、影 響最深遠、最有代表性。沖裁件圖形是簡單的二維圖形，只需用apt語言中的一小部

29、分即可對圖形幾何形 狀的完成描述，所以一些cad/cam系統(tǒng)用的是經(jīng)簡化后的apt語言。這種方法操作直觀方便，容易發(fā)現(xiàn)錯誤，但占用機上時間太多，需事先計算出全 部節(jié)點的絕對坐標(biāo)，適用于有一定apt語言功底或英語具有一定基礎(chǔ)的人員。(3) 數(shù)字化儀法數(shù)字化儀，是一種計算機輸入裝置，它可以將各種圖形的坐標(biāo)值，確切輸入到計 算機中，并顯示在計算機屏幕上。其工作原理是：游標(biāo)在電磁感應(yīng)板上運動時，通過 接口，將電磁感應(yīng)板上的圖形坐標(biāo)信息數(shù)字化，同步傳入計算機中，經(jīng)過處理，在計 算機屏幕上顯示出圖形信息。當(dāng)然，作為一種非主流漢字輸入方式，其輸入速度不夠 快，準確率也低于鍵盤輸入。(4) 逐段輸入圖形元素的

30、交互式輸入法采用該方法輸入圖形時，整個過程始終由菜單驅(qū)動。圖形輸入系統(tǒng)包括三級子菜 單，其工作方式是：首先選擇工作狀態(tài)和背景顏色，然后通知系統(tǒng)所要進行處理的圖 形是己存在的，還是新建立的。然后對要處理的圖形選擇所需的命令進行編輯，得到 所需要的圖形信息。利用這種交互式輸入法輸入沖裁件圖形時，首先建立坐標(biāo)系，對圖形的輪廓、元 素和尺寸進行編號，并按編號把尺寸數(shù)據(jù)一次存放在數(shù)據(jù)文件中。該方法可對圖形進 行交互編輯、修改、插入和刪除，具有輸入直觀、及時顯示的優(yōu)點問。(5) autocad 輔助法通過在一些比較成熟的繪圖系統(tǒng)(如autocad. i-deas drafting等等)基礎(chǔ)上 開發(fā)出功能齊

31、全、方便使用的沖裁件二維繪圖環(huán)境，將有利于縮短壓力中心cad系統(tǒng) 的開發(fā)周期。以上幾種沖裁件圖形輸入方法在都存在優(yōu)點，對于壓力中心cad系統(tǒng)的推廣應(yīng)用 有著不同程度的影響，因此選取一種有效的圖形輸入方法顯得尤為重要。壓力中心cad 系統(tǒng)使用autocad輔助法，是以autocad軟件為圖形編輯器，生成dxf文件，再讀取 文件，經(jīng)過系統(tǒng)處理，得到所需的圖形信息，從而實現(xiàn)圖形的自動輸入。選用autocad作為沖裁件圖形輸入的支撐環(huán)境的優(yōu)點有： 繪圖功能好，可畫點、線、圓、圓弧等，還擁有目標(biāo)捕捉功能； 圖形編輯功能好，可復(fù)制、旋轉(zhuǎn)、鏡像、塊插入等； 具有標(biāo)準圖形文件交換的接口。3. 1沖裁件圖形的幾

32、何模型幾何模型是根據(jù)沖裁件的幾何信息及其拓補關(guān)系，即對線段、圓、圓弧之間的相 互關(guān)系的定義，完成對沖裁件的形狀描述。幾何信息是指圖形形狀特征參數(shù)，包括線 段端點，圓的中心和半徑和圓弧的中心，半徑，起始角度和終止角度。拓補關(guān)系是指 個元素之間的聯(lián)系，按照一定的方向進行首尾相接。32沖裁件圖形的編輯沖裁件圖形的編輯是依靠autocad軟件進行。在軟件的繪圖界面中選取所需的命 令，按照一定的尺寸及約束，把沖裁件圖形在屏幕上進行繪制及編輯。3. 3 dxf文件dxf-drawing exchange file (圖畫交換文件)，是美國歐特克公司開發(fā)的第一 個進行autocad圖形交換的文件格式，主要適

33、用于外部程序和不同圖形系統(tǒng)之間的信 息交換。由于autocad t泛應(yīng)用于世界二維領(lǐng)域及其世界影響力，因此，大多數(shù)cad 系統(tǒng)支持dxf文件格式，經(jīng)常以dxf文件作為中介，完成與autocad圖形軟件或其他 系統(tǒng)的圖形信息的交換。因此，dxf文件格式己成為事實上的工業(yè)標(biāo)準。3. 3. 1 dxf文件的生成與導(dǎo)入在autocad圖形編輯狀態(tài)下，點擊另存為或輸入dxf0ut命令并按之后的提示進 行操作，就可以把繪制好的圖形牛成一個dxf文件。同樣，通過打開或dxfin命令， 可以將其他系統(tǒng)或外部程序牛成dxf文件導(dǎo)入進系統(tǒng)。3. 3.2 dxf文件的結(jié)構(gòu)一個dxf文件包含它相應(yīng)圖形的全部信息，其總

34、結(jié)構(gòu)由7個段和文件結(jié)尾組成， 分別為：(1) 標(biāo)題段(header)記錄圖形系統(tǒng)的一般信息，由標(biāo)題變量及當(dāng)前狀態(tài)或當(dāng)前值表示。(2) 類段(classes)記錄應(yīng)用程序定義的類，這些類的實例可能擊現(xiàn)在blocks. entities和objects 中。(3) 表段(tables)包含9個符號表的定義：應(yīng)用程序標(biāo)識表、塊參照表、標(biāo)注樣式表、圖層表、線 型表、文字樣式表、用戶坐標(biāo)系表、視圖表、視口配置表冋。這些表記錄了圖形編輯 的支撐環(huán)境。(4) 塊段(blocks)塊段順序的記錄了每個塊的定義，每個快均由塊名、類型、基點和該塊的全體成 員定義，有關(guān)塊的定義與實體段相同。(5) 實體段(enti

35、ties)記錄每一個實體的所有信息，包括每一個實體的類型、圖層名，顏色，尺寸和等 信息，是記錄零件信息的主要部分。(6) 對象段(objects)包括圖形數(shù)據(jù)庫的所有非圖形實體的數(shù)據(jù)，所有既不是實體的，也不是符號表的 記錄或?qū)嵗荚谠摱伪硎觥?7) 預(yù)覽段(thumbnailimage)以位圖形式描述了牛成該dxf文件時顯示在屏幕上的畫面，其大小是導(dǎo)入dxf文 件時對話框上“預(yù)覽”圖像的大小。(8) 文件結(jié)尾以“0”和“eof”兩行結(jié)尾，作為整個dxf文件結(jié)束的標(biāo)志，其中， 表示空格。組(group)是構(gòu)成dxf文件的最小單元，一個dxf文件有若于組，每組在該文 件中占兩行，首行稱為組碼，是一

36、個非零的正整數(shù)；第二行稱為組值。組碼說明組值 的數(shù)據(jù)類型，數(shù)據(jù)的具體值就是組值，兩行組合起來才是完成的數(shù)據(jù)。沖裁件圖形信息，包含在dxf文件中的實體段，因此，只需對dxf的實體段的數(shù) 組信息進行采集。在dxf文件中，存儲實體的命令與基木繪圖命令相同，而且編輯命 令 trim、break> chamfer. fillet 等生成的圖形，也為 line、circlr 和 arc 等命令 保存，這就為dxf文件的讀取提供了很大便利，降低了程序語言的編寫難度。34程序接口技術(shù)接口技術(shù)采用vb6. 0 (visual basic6.0)編寫,其主要是從autocad繪制并生成 的沖裁件圖形的dxf

37、文件中提取壓力中心cad系統(tǒng)所需要的信息。該程序主要是利用vb6. 0語言中的line input語句逐組讀取dxf中的組碼和組 值，然后利用if語句找到實體段中圖形編輯命令字符串(如line. circle. arc等)， 再利用case語句分類讀取實體段的具體數(shù)據(jù)，并分別進行存儲，方便工程后續(xù)的調(diào) 用。以下為讀取dxf文件源碼：dim linep(l to 100) as linetype,線段存儲編號，最大值為 100dim arcp(l to 100) as arctype'圓弧段存儲編號，最大值為100dim circlep(l to 100) as circletype,圓

38、類存儲編號,最大值為 100const pi 二 3.141592653public i, m, n as integer 'i for line, m for circle,n for arc'兩行為一組對文件進行讀取function readcodes() as variantdim codestr, valstr as stringline input #1, codestrline input #1, valstrreadcodes 二 array(trim(codestr), valstr)end functionfunction readdxf(byvai dxff

39、ile as string)dim codesopen dxffile for input as #1codes 二 readcodes()xmin 二 99999xmax 二-99999ymin = 99999ymax 二-99999i 二 0: m 二 0: n 二 0wh訂e codes (1) <> eofcodes 二 readcodes()if codes(1) = "acdbline" or codes(1) = "line" then'判別是否為 線段wh訂e codes (0) <> 31codes 二

40、readcodes()select case codes (0)case 10讀取線段起點x值i 二 i + 1:linep(i). xstart 二 vai(codes(1)call setlimit(linep(i). xstart, linep(i) xstart, ymin,ymax)case 20讀取線段起點y值linep(i). ystart = vai(codes(1)call setlimit(xmin, xmax,linep(i). ystart,linep(i). ystart)case 11讀取線段終點x值linep(i).xend 二 vai(codes(1)call

41、setlimit(linep(i). xend, linep(i). xend, ymin, ymax)case 21讀取線段終點y值linep(i).yend 二 vai(codes(1)call setlimit(xmin, xmax, linep(i). yend, linep(i). yend)end selectwendelself codes(1) = "acdbcircle" or codes(1) = "circle" then'判別 是否為圓wh訂e codes (0) <> 40codes 二 readcodes(

42、)select case codes (0)case 10讀取圓心x坐標(biāo)m 二 m + 1:circlep(m). xcenter 二 vai(codes(1)call setlimit(circlep(m). xcenter, arcp(m). xcenter, ymin, ymax)case 20讀取圓心y坐標(biāo)circlep(m). ycenter 二 vai(codes(1)call setlimit(xmin, xmax, circlep(m) ycenter, circlep(m). ycenter)case 40'讀取圓半徑circlep(m). radius 二 vai(

43、codes(1)call setlimit(circlep(m). xcenter - circlep(m) radius, circlep(m). xcenter + circlep(m) radius, circlep(m) ycenter - circlep(m). radius, circlep(m). ycenter + circlep(m). radius)end selectwendelself codes(1) = "acdbarc" or codes(1) = arc then'判別是否為 圓弧dim countflag as integerdim

44、 tmpxcenter, tmpycenter, tmpradius, tmparcstart, tmparcend as doublecountflag 二 0while countflag < 5 codes 二 readcodes()select case codes (0)case 10'讀取圓弧圓心x坐標(biāo)countflag 二 countflag + 1 tmpxcenter 二 vai(codes(1) n 二 n + 1arcp(n). xcenter 二 tmpxcenterarcp(n). color = rgb (0, 0, 0)call setlimit(a

45、rcp(n). xcenter, arcp(n) xcenter, ymin, ymax)case 20'讀取圓弧圓心y坐標(biāo)countflag 二 countflag + 1 tmpycenter 二 vai(codes(1) arcp(n). ycenter 二 tmpycentercall setlimit (xmin, xmax, arcp (n) ycenter, arcp(n). ycenter)case 40'讀取圓弧半徑countflag 二 countflag + 1tmpradius 二 vai(codes(1) arcp(n). rcenter 二 tmpr

46、adiuscall setlimit(arcp(n). xcenter - arcp(n) rcenter, arcp (n). xcenter + arcp (n)reenter, arcp (n). ycenter - arcp (n) rcenter, arcp(n). ycenter + arcp(n). rcenter)case 50'讀取圓弧起始點角度值countflag 二 countflag + 1arcp (n). startangle 二 vai(codes(1)case 51讀取圓弧終點角度值countflag 二 countflag + 1arcp(n). en

47、dangle 二 vai(codes(1)end selectwendelself codes (1) = "polyline" or codes (1) = "acdbpolyline" then '如是多義線不用做end ifwendclose #1end function3.5界面圖形界面圖形是把沖裁件的零件圖按一定比例進行縮放，使圖形在界面中顯示出來， 從而實現(xiàn)準確的判斷打開文件是否正確。降低由于用戶的疏忽而產(chǎn)生的不必要的勞 動。界面圖形的實現(xiàn)，是將己保存的圖形數(shù)據(jù)進行調(diào)用，在繪圖編輯程序中進行圖形 的繪制，再調(diào)整圖形的在屏幕中的顯示位置

48、及大小，更加直觀的表現(xiàn)出圖形的基木特 征。以下為繪圖編輯源碼：sub worldtoscreen(byvai fx as single, byvai fy as single, byref x as integer, byref y as integer)x 二(fx - mfwoldviewcenterx) / mfworldtoscreenx + miscrnviewcenterx y = miscrnviewcentery - (fy - mfwoldviewcentery) / mfworldtoscreeny end subprivate sub adjustscreen (byva

49、i minx as single, byvai miny as single, byvai maxx as single, byvai maxy as single)'這個過程你參考復(fù)印件，其作用是調(diào)整繪圖屏幕的大小dim width as integerdim height as integermfwmaxx 二 maxxmfwminx 二 minxmfwmaxy 二 maxymfwminy 二 minym_fwo1dviewcenterx 二(maxx + minx) / 2m_fwo1dviewcentery 二(maxy + miny) / 2width 二 picturel.

50、 widthheight 二 picturel. heightmiscrnviewcenterx 二(width / 2)miscrnviewcentery 二(height / 2)mfworldtoscreenx 二 1.2 * (mfwmaxx - mfwminx) / width mfworldtoscreeny 二 1.2 * (mfwmaxy - mfwminy) / height if mfworldtoscreenx > mfworldtoscreeny thenif m fworldtoscreenx < 0. 02 thenm fworldtoscreenx 二

51、 0. 02elself m fworldtoscreenx < 0. 04 thenm fworldtoscreenx 二 0. 04elself m fworldtoscreenx < 0. 06 thenm fworldtoscreenx 二 0. 06elself m fworldtoscreenx < 0. 08 thenm fworldtoscreenx 二 0. 08elself m fworldtoscreenx < 0. 1 thenm fworldtoscreenx 二 0. 1end ifmfworldtoscreeny 二 mfworldtosc

52、reenxelseif m fworldtoscreeny < 0. 02 thenm fworldtoscreeny 二 0. 02elself m fworldtoscreeny < 0. 04 thenm fworldtoscreenx 二 0. 04elself m fworldtoscreeny < 0. 06 thenm fworldtoscreeny 二 0. 06elself m fworldtoscreeny < 0. 08 thenm fworldtoscreeny 二 0. 08elself m fworldtoscreeny < 0. 1

53、thenm fworldtoscreeny 二 0. 1end ifmfworldtoscreenx 二 mfworldtoscreenyend ifend sub'編輯線段繪圖命令private sub lin ew(byval sx as sin gle, by vai sy as sin gle, by vai ex as sin gle,byvai ey as single)dim ixs as integerdim iys as integerdim ixe as integerdim iye as integercall worldtoscreen(sx, sy, ixs,

54、 iys)call worldtoscreen(ex, ey, ixe, iye)if ixs 二 ixe and iys 二 iye thenpicturel.line (ixs, iys)-(ixe, iye), vbredelse: picturel. line (ixs, iys)-(ixe, iye), vbwhiteend ifend sub'編輯圓及圓弧繪圖命令private sub arc (byvai x as single, by vai y as single, byvai r as single, by vai startang as single, byvai

55、 endang as single, byvai flag as integer) dim ixc as integerdim iyc as integerdim ir as singledim tmp as singledim tmpx as singledim tmpy as singledim tmpix as integerdim tmpiy as integertmpx = x + r * cos(startang): tmpy = y + r * sin(startang)call worldtoscreen(tmpx, tmpy, tmpix, tmpiy):call world

56、toscreen(x, y, ixc, iyc)ir 二 sqr( (tmpix - ixc)八 2 + (tmpiy - iyc)八 2)'求在屏幕坐標(biāo)系 下arc的半徑if flag 二 true thenpicturel. circle (ixc, iyc), ir, vbwhite, startang * pi / 180, endang * pi / 180elsepicturel.circle (ixc, iyc), ir, vbwhiteend ifend sub'調(diào)用繪圖命令，實現(xiàn)圖形在圖像框中的顯示private sub 繪圖()dim a as integerpicturel. cispicturel. drawwidth 二 3for a = 1 to ical 1 linew(linep(a). xs