1、圆柱与圆柱相贯实体造型及展开CAD的研究毕 业 论 文圆柱与圆柱相贯实体造型及展开CAD的研究摘 要建立了圆柱与圆柱相贯的统一数学模型。据此模型，以AutoCAD为平台，应用其内嵌的VBA（Visual Basic for Application）语言为编程工具，设计了绘制圆柱与圆柱相贯实体的通用源程序。建立了求解两圆柱轴线垂直交错时相贯线上点的坐标的通用数学模型，并以此为基础，给出了绘制含有相贯线的圆柱展开图的原理和方法。根据以上数学模型，应用VBA编程，设计了绘制含有相贯线的圆柱展开图的通用源程序。在上述源程序的基础上，设计了基于VBA的圆柱与圆柱相贯实体造型及绘制展开图的参数化软件。应用
2、该软件，可以通过输入特征参数，方便地绘制带有圆柱支管的圆柱形管道、炉具、罐等设备的实体和展开图形。因此，该参数化造型软件在中小型钣金制件行业中具有一定的实用价值。关键词：AutoCAD VBA语言 参数化实体造型 展开图1 引 言生产实际中，经常遇到一些主体为圆柱、圆锥形的管道、炉具、罐等设备，其上往往有一些叉管、观察孔、测试孔等分支结构，这些通常为圆柱或圆锥形钣金制件。所谓参数化，是指对零件的各种特征施加各种约束形式。各个特征的几何形状与尺寸大小用变量（具体的数据或代数表达式）的方式来表示。如果与某特征对应的参数发生了变化，那么零件上该特征的几何形状或尺寸大小将随之变化。三维参数化实体造型的
3、实现有两种途径：其一，从底层开发CAD软件。这种方法较困难，不适于小型企业；其二，在基础绘图软件平台（如AutoCAD）上作二次开发。AutoCAD作为CAD二次开发平台，具有强大的绘图功能和良好的开发性，受到国内外许多企业的青睐。计算机辅助制图是现代企业生产和设计的重要工具，AutoCAD是计算机辅助设计工具的一种，VB 是AutoCAD软件的重要组成部分。它是AutoCAD软件二次开发的重要工具。它可使一些常用的机械零件能很快的调用，简捷方便，很大的提高了工作效率缩短了新产品的开发周期，提高制图的质量。利用VB语言对AutoCAD进行二次开发是现代计算机技术不可缺少的内容，而且直接影响到制
4、图的速度和质量。2 AutoCAD的发展概况为了拓宽AutoCAD的运用领域，从1993年夏季起，Autodesk公司已设计自动化为主题，相继推出了极具应用价值的软件群体，包括3D MAX AutoCAD、Designer Auto surf AutoCAD、Data Extension Auto CAD、Vision Animator Studio AutoCAD、MAP Mechanical Desktop(MDT)。这些将在AutoCAD中得到很好的发挥，AutoCAD也将会也来越强大。3 AutoCAD VBA简介AutoCAD软件包是美国Autodesk公司推出的CAD（计算机辅助设
5、计）软件，从AutoCAD第一版诞生到现在已有三十年的时间。AutoCAD R14是目前最流行的工程图形处理软件。由于它具有完善的绘图功能、良好的用户界面、易学易用等特点，因而被广泛地应用于测绘、规划、设计、土地管理等行业，AutoCAD为用户提供了多种二次开发工具，其中较常用的有AutoLISP、VBA、ObjectARX三种方式。(3) VBA的语言代码完全继承了VB的特征，可以说是世界上最简单的编程语言，但其功能不弱。从数据计算、数据库管理到Internet软件开发，都可以见到VB的身影，并可通过各种在线帮助，随时得到名师的真传。(4) 具有开放式的对象模型。AutoCAD 2000软件
6、中的ActiveX对象模型十分重要，它显示了每一个对象的方法和属性，用户可以按照自己的愿望编程或定制AutoCAD 2000软件。(5) 良好的运行速度。VBA是一个内嵌式的控制器，共享AutoCAD的内存空间，可以更好的与AutoCAD沟通。其速度与ObjectARX应用程序非常接近，比其他开发方式（如ADSRX，ADS和LIAP）要高许多。 无论编程技术水平如何，使用VBA编程都不会感到很多困难。自从带有VBA开发接口的AutoCAD R14 发行以来，已经有超过百万的开发者使用了这一软件，开发的主要程序将有更多机会为不断增长的用户群体服务。4 圆柱与圆柱相贯实体造型4.1 VBA环境中的
7、实体造型机制在VBA程序中，调用Documents集合的Add(Entity)方法，根据给定参数生成相应实体，然后将实体写入AtuoCAD系统的图形数据库。用户可以使用参数方法创建三维实体，若给定长度（Length）、宽度（Width）、高度（Height）或者中心（Center）、半径（Radius）等参数，即可创建长方体（Box）、圆柱体（Cylinder）、圆锥体（Cone）、圆环（Torus）、球体（Sphere）等基本实体，分别调用Acad3DSolid类的方法AddBox、AddCone、AddCylinder、AddTorus和AddSphere来生成。也可以在二维面域（Regi
8、on）的基础上用拉伸（Extrude）或旋转（Revolved）的方法生成三维实体，分别调用AddExtrudeSolid，AddRevolved -Solid方法生成三维实体。还可以在已有的实体基础上通过布尔运算生成新的三维实体。5 圆柱与圆柱相贯线展开图的生成在实际生产中，圆柱体与圆柱体相贯展开图可运用在管道间的连接焊点的确定，从而大量节约了时间与材料，实际运用非常广泛。在展开图中绘出众多相贯点从而确定展开图相贯线的轮廓。在图5.1中的P点是相贯线上的某一点，P的三维坐标是（x、y、z）,通过已知条件求出P点坐标，过程如下:图5.1 两圆柱相贯实体三视图6 圆柱在实际生产中，圆柱体与圆柱体
9、相贯展开图可运用在管道间的连接焊点的确定，从而大量节约了时间与材料，实际运用非常广泛。在展开图中绘出众多相贯点从而确定展开图相贯线的轮廓。在图5.1中的P点是相贯线上的某一点，P的三维坐标是（x、y、z）,通过已知条件求出P点坐标，过程如下:结束语经过两个月的工作，基于AutoCAD 2004的圆柱与圆柱实体相贯及展开图设计已经完成。本次设计主要涉及了AutoCAD 2004的相关知识及AutoCAD VBA编程的诸多要领。设计中涉及的许多问题，更是对以前所学的知识的回顾及在过去的三年中学到知识的系统总结，这次设计对我们将来的工作有一定的帮助。在设计中，我们积极查阅资料，细心钻研各个技术细节，
10、小组成员互相合作，协调一致地完成了小软件的开发与调试，也让我们明白了在设计中考虑问题应该全面，以及需要互相合作的精神。在设计中既锻炼了我的动手能力，又学会查阅资料，提炼需要的信息。本次设计是AutoCAD软件二次开发的其中一部分，也就是基于AutoCAD VBA语言的开发，它在AutoCAD软件开发中占有一定的地位和作用。本次设计中，在熟练的掌握了AutoCAD 2004运用的基础上，主要利用VBA语言进行编程。其中涉及了VBA的对话框、判断语句、选择语句、位置的确定、对话框的连接的选取等等诸多方面的问题。在设计中，指导老师XXX、XXX给予了我很大的帮助。X老师不仅为我收集资料，而且对于设计
11、中出现的疑问，也及时解答和指导，使我的设计得以顺利完成。在此，谨向XXX、XXX老师表示衷心感谢。由于本人水平有限，在文中肯定存在许多不足，恳请各位老师批评指正。参考文献1 谢有才, 谢瑞男. 圆锥、圆柱形支管展开CADJ. 机械设计与研究, 1999(1): 38-39.2 李凤华. AutoCAD 2002/2000 VBA开发指南M. 北京: 清华大学出版社, 2001.3 车林仙, 何兵, 易建. 基于VBA的直动从动件圆柱凸轮实体参数化造型J. 泸州职业技术学院学报, 2003(3): 82-85.4 车林仙, 何兵. 基于VBA的圆柱凸轮实体参数化造型. 见: 第五届全国凸轮机构学
12、术研讨会暨第二届中日凸轮机构学术交流会论文集. 大连: 大连轻工业学院, 2003(机械设计与研究, 2003(supp): 36-37).5 车林仙, 易建. 摆动从动件圆锥凸轮实体参数化造型J. 机械设计, 2004, 21(5): 39-40.6 何兵. 滚子直动从动件圆锥凸轮实体参数化造型J. 机械设计与制造, 2004(2): 87-88.7 车林仙. 基于VB及AutoCAD的弧面凸轮实体参数化造型J. 泸州职业技术学院学报, 2004(1): 59-63.8 车林仙, 何兵. 基于AutoCAD的摆线型转子泵实体参数化造型J. 现代制造工程, 2005(8): 94-96.9 何兵, 车林仙. AutoCAD中由三维模型自动生成二维工程图的研究J 机械设计, 2005, 22(9): 10-12.10 庞连军, 雷光明, 赵峰, 等. 钣金构件CAD系统研究与实现J. 机电产品开发与创新, 2006,19(3): 90-91.
