食品挤压机螺杆零件的CAD系统应用开发设

2013-05-22 by:广州有限元分析、培训中心-1CAE.COM 来源:仿真在线

刘海军王洪江李娟
关键字:AutoCAD 二次开发食品挤压机螺杆
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对基于ActiveX技术和应用面向对象方法开发AutoCAD的有关问题进行了分析研究,并以食品挤压机螺杆零件的参数化设计单统的开发为例,阐明lAutoCAD 二次开发的基本理论和方法。探讨了利用NET技术在AutoCAD2006中进行食品挤压机螺杆零件参数化设计的应用,说明了利用该技术进行设计具有明显的优越性。

    引言

    利用计算机作为工具,帮助工程师进行设计的一切实用技术的总和称为计算机辅助设汁,由于这种技术能够大大降低产品的设计成本和设计风险,能够缩短产品的设计时间,因此已在食品机械的设计中广泛应用。AutoCAD是具有高度开放结构的软件开发平台,它提供给编程者一个强奋力的二次开发环境。食品的挤压加工,是近年食品科学与工程领域迅速发展的重要新技术。螺杆是挤压机的关键部件,其性能好坏直接影响膨化产品的质量和生产率。针对食品和农副产品加工业中被加工物料的特殊性,挤压机螺杆需要设计不同构型以满足多种食品物料的不同要求,传统设计方法其结果往往与实际工作情况有很大差异,而且设计速度较慢,无法满足现代化生产的要求。所以有必要运用现代设计方法和手段,对螺杆进行系统的、较为精确的分析和计算.从而提高设计水平。

    本文通过COM方式使用AutoCAD2006提供的ActiveX技术,用NET平台下的面向对象编程语言C#开发出食品挤压机螺杆元件的自动绘图软件。大大提高了设计的精确性,并且缩短了设计周期。

    1 AutoCAD ActiveX 技术

    ActiveX技术即ActiveX自动化接口技术。ActiveX 技术是在对象链接与嵌入基础上发展起来的。以前称为0LEutomation (Object Linking and Embedding)技术,它是OLE自动化技术的扩充和发展,它适用于OLE对象与ActiveX对象。利用ActiveX技术,通过编程,用户可以在自己的应用程序中,方便地对另一应用程序进行操作。该标准允许通过外显的对象由一个windows应用程序控制另一个windows应用程序,也就是说被调用的程序外显自身的对象体系结构,供调用程序引用,这也是面向对象编程技术的精髓所在。Automation中的应用程序对象是最高层次的对象,其它对象由它按照一定层次派生出来。Automation是由客户程序和服务程序组成。客户程序是指可以操纵另一个应用程序中对象的程序,服务程序是指可以把自己的对象暴露给相应客户程序的程序。服务程序是被控制者,它包含了一系列暴露对象,只要服务程序提供一定接口,就可以使任何对象实现自动化。

    2 NET与AutoCAD的连接

    下面以C#为例,在该平台上,先新建一个Class Library 项目,再将AutoCAD2006安装目录下的acdbmgb.dll与acmgb.dll作为引用添加到项目中。这两个文件包含了NET API中所有的外包类。

    然后在要使用 NET API的类中添加以下语句以引用 NET API的命名空间。需要添加的语句如下:

    using Autodesk.AulOCAD.ApplicationServices;

    using Autodesk.AutoCAD.DatabaseServices;

    using Autodesk.AutoCAD.Runtime;

    using Autodesk.AutoCAD.Geometryj

    在Auto CAD的各种二次开发工具中,ActiveX Automation 技术,可方便地使用各种面向对象的高级开发语言,为开发人员提供了多种可选择的开发工具,但其功能略显不足,尤其是对面向对象的功能支持不好。NET是微软新推出的开发平台,基于NET平台对AutoCAD进行二次开发.可充分利用N ET的各种优势,但在目前的 NET API中,有相当的 Object ARX函数目前还没有封装到 NET API中。通过COM方式使两种方法结合起来可以取长补短,发挥更高的政率。

    3 C# 在挤出机螺杆设计系统中的应用实例

    3.1 研究背景

    近年来螺杆挤压技术在食品机械应用中日益广泛,其中螺杆挤压机在各种谷物及薯类食品加工、油脂加工、变性淀粉加工等领域中更占有一席之地。螺杆挤压机是多输入多输出的食品加工机械,其内部机理还不是很清楚,生产过程具有非线性、模糊性和多变性的特点。而螺杆又是螺杆挤压机的重要的核心元件,不同食品的加工对螺杆的形状和几何参数的要求是不同的,以往的通用螺杆往往不能满足日新月异的食品加工的要求,这就要求针对不同的具体食品加工迅速而精确地设汁出相应螺杆。

    3.2 设计指导思想

    采用参数化造型方法,首先建立图形与尺寸参数的约束关系,每个可变的尺寸参数用变量表示,用户可以根据具体的设计要求在参数输入对话框中重新输入各个参数,这样参数就赋值给了变量textBox.Text传入到程序中,绘图时,若需要修改不同的尺寸参数也可得到不同规格的图形。螺杆参数化设计基本参数界面如图l所示。

食品挤压机螺杆零件的CAD系统应用开发设autocad培训教程图片1
图1 基本参数界面

   3.3 设计过程

    首先定义变量:

    DoubleD; 螺杆直径

    Double S; 螺杆导程

    Double H; 螺槽深

    Double e; 螺棱宽

    Double c; 螺杆长径比

    Doublecφ; 螺旋角

    AutOCAD把对象设置为应用对象的ActiveDocument属性,在C#中可返回当前图形文件,然后对文件进行操作。设置modelSpace为当前图形文件的模型空间。

    可以用block对象的实例来访问add方法,利用参数变量定义各点坐标,再利用Addlightweightlin方法来绘制实线:

    block1.AddLightWeightPolyline(blklPntl) ;

    利用如下代码,根据不同的输入参数将各特征块插入到当前模型空间中。

    Acadapp.ActiveDocument.ModeISpace.InsertBlock();

    其他未定义成块的线, 要用下面这条语句添加:

    Acadapp.ActiveDocument.ModelSpace.AddLightWeightPolyline(pointl) ;

    最后还要利用layer属性将不同的线型放到不同的层,再利用color属性设置线的不同颜色。挤压机螺杆设计实例如图2所示。

食品挤压机螺杆零件的CAD系统应用开发设autocad培训教程图片2
图2 挤压机螺抨设计实例

    4 结束语

    本文运用AutoCAD二次开发的基本理论和方法,基于AutoCAD二次开发出食品挤压机螺杆零件的参数化设计系统,并以食品挤压机螺杆零件设计为例,说明了利用计算机辅助设汁的现代方法,通过AutoCAD二次开发技术进行食品机械的设计,与传统设计方法相比,具有设计周期短、设计参数准确可靠、设计效率高等诸多优点,显示了该技术的优越性。

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