autocad在钣金冷作展开中的应用

AUTOCAD在钣金冷作展开中的应用杨书申1彭竹琴2杨保国1(1郑州纺织工学院基础部郑州4500072河南纺织机械厂郑州450007)摘要分析了钣金冷作展开的基本类型,提出了将BASIC语言和AUTOCAD结合起来实现钣金冷作展开的几种具体方法。关键词AUTOCAD,DXF,钣金冷作,三角形法中图号TH162钣金冷作在纺织、化工、食品等工业中有着广泛的应用,它具有需要加工设备少、工艺简单、材料利用率高等优点,但在钣金冷作件的下料及制造过程中,都有一个展开的问题,即由图纸得到平面图形,然后按平面图形下料、划线、成形。以往钣金冷作件的展开,大多采用现场手工作图的办法,不但对操作人员的技术水平要求较高,而且很容易出错,影响了钣金冷作的生产效率和产品质量,迫切需要寻找一种操作简单、方便易学的办法来实现钣金冷作件的展开。随着计算机技术的发展,曾经有人试过用BASIC语言来对钣金冷作件进行展开,但由于BASIC语言作图功能的局限性,作出的图形不能进行编辑,无法实现优化下料,且不能对复杂的钣金冷作件展开,因此,作出的图形实用价值不很大。而AUTOCAD绘图软件包则因其具有很方便的作图功能,极强的编辑功能而受到越来越多的关注,大多数工矿企业也都安装有AUTOCAD绘图软件,为此,作者开发了基于AUTOCAD的钣金冷作件的展开技术。1钣金冷作件的展开方法根据钣金冷作件的展开特性,可将钣金冷作件的表面分为两类。一类是可展开面,可以直接展开成平面图形,如各种平面图形、圆柱面、圆锥面、圆台面等;另一类是不可展开面,不能直接展开成平面图形,如各种球面、圆管与矩形管连接件的表面(天圆地方体或天方地圆体等)、各类偏心管件表面、曲面等。不同种类的表面有不同的展开方法。1.1可展开面的展开方法对于可展开面,其展开方法比较简单。各类平面图形可以根据其真实图形展开,也可将平面图形分割为三角形来展开。圆柱面的展开可能是一个矩形,也可能是三条互相垂直的直线和一条曲线组成的图形或两条平行直线和两条曲线组成的图形,对后两类,可将其近似分割为直角梯形来展开,如图1图形的展开。圆锥面的展开图形是一个扇形,圆台的展开图形是圆环的一部分。1.2不可展开面的展开方法[2]不可展开面因其一般不可直接展开成平面图形,一般采用近似方法,用三角形法来近似展开,主要是用三角形近似表达各种曲面图形。如对图2的圆管与矩形管连接件(天圆地方体)的展开,就是采用三角形法。综合之,各种钣金冷作件的展开形式主要有三种:直角梯形(特殊情况为矩形)、三角形、圆形(或扇形)。任何钣金冷作件都可以通过这三种形式展开成平面图形,从而进行下料、加工。图2天圆地方体的展开直角梯形(或矩形)、圆形均比较容易在AUTOCAD中作出,本文主要研究三角形法展开钣金冷作件。2AUTOCAD的作图方式[3]AUTOCAD软件包有很强的作图、编辑功能,其作图方式主要有以下几种:一种是直接命令格式。这是一种人机对话的方式,直接由操作人员输入一步一步的命令及参数来作图。这种作图方式操作方便、灵活,但不能实现自动作图。第二种是利用AUTOLISP语言来作图,即程序方式,它可以实现自动绘图。还有一种是DXF格式作图(DrawingeXchangeFile),这种格式可以通过DXFOUT或DXFIN来实现图形与DXF文件之间的转换。DXF文件有一定的格式,AUTOCAD所有的作图命令、编辑命令及AUTOCAD参数均有一对应的DXF文件格式,知道了这些格式后可以直接通过生成DXF文件来绘图。DXF文件以.DXF为后缀。如要画一从(x1,y1)到(x2,y2)的直线,可以通过以下格式来实现:0LINE8010x120y111x221y2其它命令的DXF格式可参考AUTOCAD有关书籍。本文拟采用DXF格式来作出钣金冷作件的展开图,并标注出有关数据。DXF文件的生和AB两点的坐标A(x1,y1),B(x2,y2),AB=l1,BC=l3,CA=l2,现要确定点C(x3,y3)的坐标,如图3所示。成采用BASIC语言[4],主要是利用BASIC语言极强的人机对话功能和较强的计算功能。生成DXF文件后,即可在AUTOCAD状态下对DXF文件转换成的图形进行编辑、输出。3用DXF格式实现三角形法若C点在AB的逆时针方向,则AC的方位角图3三角形画法θ=θ1+θ3C点的坐标为:x3=x1+l2cosθy3=y1+l2sinθ求出C点的坐标后,可用上面介绍的DXF格式在DXF文件中画出AC直线、BC直线,还可标出AC、BC长度标记l2,l3,这样这个三角形便完成了。在作下一个三角形时,可用上次所得C点坐标作为B点坐标,继续求出C点的坐标,这样依次作出所有三角形,就可将整个展开图作出,生成一个完整的DXF文件。4钣金冷作件展开的具体实现根据上述方法编制了常用钣金冷作件展开的程序,程序采用BASIC语言编制。程序中大量采用了BASIC语言提供的各种功能。程序运行时,首先出现一个各种钣金冷作件的选择菜单,可以根据菜单选择将要展开的钣金冷作件的类型,然后,按照屏幕提示输入工件的特征尺寸及有关信息,根据实际展开时的操作步骤,进行板料厚度的处理,同时考虑工艺性要求,求出展开后各矩形、直角梯形、三角形的尺寸。根据前述方法,画出展开后的三角形、直角梯形或圆形等,生成展开图形的DXF格式文件。在DXF文件中还可将各条边代表的实际长度及其它工艺信息标注出。生成这个DXF文件后,可在AUTOCAD中用DXFIN命令将这个DXF文件调入,根据实际情况利用AUTOCAD中的编辑功能对图形进行编辑,找出最佳下料方案,达到最大的材料利用率。最后可以在绘图机上输出。本程序采用汉字BASIC语言编制,汉字提示,可以很方便地根据提示操作。,不仅准确、员的检验,降低了对操作工人的技术要求,提高了生产效率及产品质量,而且可很方便地实现优化下料,提高了材料的利用率,降低了成本,具有较大的实用价值及推广价值。