一种用于复杂刀具多参数设计的CAD方法

　1.引言

　　在刀具设计，尤其是复杂刀具的设计中，为了减少设计工作量，缩短设计周期，提高设计精度，采用CAD技术已是当务之急。本文在普通刀具CAD技术的基础上，提出一种适用于复杂刀具多参数设计的CAD方法，并开发了相应的CAD软件。对于同一类型不同结构尺寸的复杂刀具，只要输入已知参数，不必重新编程计算，即可自动按用户要求进行刀具结构尺寸运算，并绘制出刀具设计结构图。该软件的最大优点是具有一定通用性，与交互式绘图软件相比，可大大缩短设计周期，提高设计精度，减小同类产品之间的设计误差。现以蜗轮滚刀参数设计为例，对软件的总体结构、功能设计和数据通讯作一介绍。

　　2.蜗轮滚刀参数设计软件的总体结构

　　本软件采用结构化设计方法，首先利用Foxbase+数据库进行窗口设计和数据查询、检索;然后采用VC++语言进行参数运算;最后调用智能型参数绘图语言Autolisp编制的绘图程序进行滚刀工作图绘制。软件执行框图见下图。

　　软件执行框图

　　3.窗口设计和数据检索

　　本软件的菜单设计和数表查询均采用Foxbase+语言，Foxbase+可实现建立数据库和数据查询等操作，并可通过程序实现数据文件中的数据操作。因此，设计蜗轮滚刀时的许多查表工作均由Foxbase+完成。此外，Foxbase+还具有简明的菜单设计功能。本软件采用@X，Y　SAY“……”语句进行菜单设计，其优点在于：用@……SAY定位显示语句可以在屏幕任意位置设置任意大小的菜单，不必在没有显示信息的地方频繁添补空格符，因此具有一定灵活性。而且这种语句可充分利用硬件环境提供的彩色功能，使菜单美观醒目。程序语句举例如下

　　@5，12　say“……蜗轮滚刀菜单选择……”

　　@7，12　prompt“1.阿基米德蜗轮滚刀”

　　@9，12　prompt“2.齿槽法向直廓蜗轮滚刀”

　　@11，12　prompt“3.ZC1圆弧圆柱蜗轮滚刀”

　　@12，13　prompt“4.退出”

　　4.Foxbase+与VC++间的数据通讯

　　本软件中有关滚刀结构参数的计算采用VC++语言，而Foxbase+与高级语言之间的数据通讯是借助数据文件来实现的。

　　Foxbase+的COPY　TO命令可将数据库文件转换为高级语言程序能够接受的数据文件(以*.TXT为扩展名的文本文件)，而APPEND　FROM命令则可将高级语言数据文件的数据转移到数据库文件中，从而完成Foxbase+与高级语言之间的数据通讯。

　　5.Foxbase+与Autolisp间的数据通讯

　　在计算机辅助设计中，数据信息与图形信息紧密相关，在利用Foxbase+菜单设计数表查询、调用VC++程序计算出滚刀设计结构参数以后，则需要将这些数据信息传输给Autolisp程序进行参数绘图。

　　Autolisp语言是一种嵌入AutoCAD内容的智能设计语言，是对AutoCAD进行二次开发的有力工具，该语言在AutoCAD环境下运行，可直接调用AutoCAD绘图命令。

　　在本软件设计中，采用Autolisp的输入输出(I/O)功能来实现与Foxbase+的数据通讯。在Autolisp的I/O函数中，Read-line能够从ASCII码文本文件中读取数据，每次读取一行，每一行作为一个处理单元。利用Foxbase+语言将滚刀设计结构参数的最终计算结果存入一个文本文件(*.TXT)中，然后再由Autolisp接口程序调用，读取文本文件(*.TXT)中的数据，进行参数绘图。

　　例如：读取直线两端点坐标Pt1，Pt2绘制直线Pt1Pt2，其程序如下：

　　(setq f(open “name1.txt” “r”))

　　(setq kk(read line f))

　　(setq b“(”c“)”)

　　(setq mm(strcat b kk c))

　　(setq nn(read mm))

　　(setq pp(car nn))

　　(if(=pp 1)(setq ptl(list (nth 1nn)(nth 2nn))))

　　(setq pt2(list(nth 3 nn)(nth 4 nn)))

　　(command“line”pt1 pt2)

　　(command nil)

　　6.结语

　　本软件利用Foxbase+生成屏幕菜单，直观简洁。Foxbase+的数据库管理功能便于刀具设计所需表项的存储，并可定位查找。为克服Foxbase+计算能力差的弱点，利用VC++进行刀具结构参数的计算，并利用接口程序实现两种语言之间的数据通讯。

　　刀具结构参数确定以后，通过调用预先编制的Autolisp参数绘图程序，可方便、迅速地绘出蜗轮滚刀工作图，省去了交互式绘图的繁琐程序。

　　本软件的编程方法同样适合于其它类型刀具的CAD。