（机械制造及其自动化专业论文）工艺尺寸链计算软件系统的开发和研究.pdf

：i ：艺尺寸链计篼软件系统的歹f 发和研究 摘要 随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用，计算机将在产品设计、工艺过程设计及 生产管理中起到决定性作用，应用计算机技术实现工艺准备的自动化已成为推动机械 制造业发展的重要手段。 本文针对机械加工工艺过程设计中的图表跟踪法，运用v i s u a lb a s i c6 0 方 便、易用的数据库功能，完整的编程语言以及丰富的工具成功地实现了利用计算机 图表辅助跟踪、绘图和计算，利用图表跟踪法实时再现求解的全过程。在输入零件 的各工序信息和设计信息后，计算机能自动画出零件简图、每一设计尺寸和工序尺 寸，并能自动追踪和动念盟示与缚个设计尺。、t 棚关的工序尺寸链和工序余量链，其 图友合一的特点，使缚一步的追踪结果和汁锌结果都能在l 到衷l | i 实时再现，。令人一 r l 了然。揪 l i ：追g l 。：- 一s i 果，木软彳，l ：系统能快速汁竹符工j 尺、j 及j e 公差，拜工，f 余壁 及j 公篪。以：i f ? 过程i f l ，系统还能一动削1 1 j 厅j i ：及时反馈汁鳍结粜址甭满足婴求， j f ：f 1 训鲐界i f i fl ：娃尔 i j 题所n ：，提彳修改意地。标准公筮和j j | i j ：余：i ；：数抛库的建立， 为川，、的使川进一步捉供了办便。j l - i ：夕i - ，模块化f l ，j 踺序i 父汁为软仆的后续研究和，| 级跚下了接i - 1 。 本软件系统采川全汉字屏幕，以血观、友丘j ：、方便的界丽为i t j 户提供了一个良 好的运行环境，实现了友好的人机交互性。憋个系统能使工艺设计人员缩短零件的 设计周期，提高其工作效率。对于方兴来艾的网络教学，通过它可使人很快掌握图 表追踪法的原理、应用等。该软什还能与c a p p 系统相连接，运用于实际生产，具 有一定的实用价值。总之，工艺尺寸链计算软件系统整体没计具有良好的通用性、 实用性、扩展性和容错性。 关键字：v b 6 0 图表跟踪法数据库工艺尺寸链计算软件 工艺尺寸链计算软件系统的开发和研究 a b s t r a c t w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n ta n de x t e n s i v ea p p l i c a t i o n0 fc o m p u t e r 。c o m p u t e r t e c h n i q u ew i l lp l a yac r u c i a lr o l ei np r o d u c td e s i g n ，p r o c e s sp l a n n i n ga n dp r o d u c t i o n m a n a g e m e n t 1 nl h i sp a p e r 。u s i n gl h ep r o g r a m m i n gl a n g u a g eo fv i s u a ib a s i c6 0f o rw i n d o w s ，i t i 一 一一一 m a k e sc o m p u t e ra i d e d t r a c i n g a n dc o m p u t i n gt u r ni n t or e a l i t yi nt h e t r a c em e t h o d o fp r o c e s sp a i n t i n g a f t e rh a v i n gi n p u tt h em e s s a g eo _ ft h ed e s i g np a r ta n di t sp r o c e s s c o m p u t e rc a na u t o m a t i c a l l yp a i n tp a r td r a w i n ga n dd e s i g nd i m e n s i o na n dw o r k i n g p r o c e d u r ed i m e n s i o n ，a n dc a na u t o m a t i c a l l yp a i n tt h et r a c i n go ft h o s ep r o c e s s e st h a t a r er e l a t e dt ot h ed e s i g nd i m e n s i o na n dt h el e a v i n g so ft h ew o r k i n gp r o c e d u r e f o r p r o c e s sp l a n n i n gd e s i g n e r s ，i tc a nr e d u c et h es p a r ep a r t sd e s i g np e r i o da n di n c r e a s e e f f i c i e n c y i th a saw h o l ec h i n e s ef r i e n d l yi n t e r f a c eb e t w e e nm a c h i n ea n du s e r 。s ol h a ii t p r o v i d e sag o o dp e r f o r m a n c ee n v i r o n m e n t t h ep r o g r a md e s i g n i su n i v e r s a la n d p r a c t i c a l i nl h em a i nc h a p t e ro ft h i sb o o k 。i tw i l lb ei n t r o d u c ed e t a i l e dt h a tt h ec o m p u t e r l a n g u a g ei n t h ed e s i g n ，t h em a i nt h i n k i n gi np r o g r a m m i n g ，t h em e t h o do fp r o g r a m c o n t r o l ，a n dt h ek n o wf r o me x p e r i e n c ea n dp r o p o s e a st h el i m i to fm yl e v e l ，t h ec a r e l e s s n e s so fm yb o o ki s n ta b l et oa v o i d e d ，a n d w e l c o m et oc r i t i c i z ea n dc o r r e c t k e yw o r d s ：v i s u a l b a s i c t r a c i n g s c h e m a t i c s d a t a b a s es y s t e m p r o c e s s d i m e n s i o nc h a i n 4 工艺尺寸链计算软件系统的开发和研究 第一章概述 1 1 计算机辅助工艺尺寸链的意义和应用 随着我国加入w t o ，随着市场的全球化发展，日益激烈的竞争使得制造业中各 种技术都得到空前发展。信息技术作为全球最具活力，发展最快的产业对改造制造业， 提升其竞争能力具有重要意义。因此，计算机在机械制造业中的使用也日益深入，使 得计算机辅助工艺设计成为可能，也使计算机辅助工艺尺寸链的计算成为c a p p 中的 一项关键技术。在当代机械制造领域中，多品种小批量生产的企业大量增加，制造系 统逐渐从刚性向柔性转变，这要求将计算机贯穿与产品策划、设计工艺规划、制造与 管理的全过程。工艺尺寸链计算软件系统的使用，不仅方便、快捷、准确，而且可以 大大提高工艺舰程设计的效率和质量。 1 1 1 计算l m j l i 助汁钎工艺尺寸链的意义 机械j j l l 工工艺足实现产赫没汁，保证质j i t ，节约能源，降低消f e f i j 畦婴手段，足 企业进i 于生产准备，计划调度，安全生产，技术检测承i 健全劳动组织的- e 婴依据，也 楚企、l k 提商产品质量，加速产肼受新，抛商经济效益的技术傈征。工艺过程踺计足产 品1 5 2 计和制造之f n j 的桥梁，它把产品设计信息转化为制造信：魁。随符计算机技术的发 展，应用计算机技术实现工艺准备的自动化已成为推动机械制造业发展的重要手段， 利用计算机辅助设计工艺规程，能迅速的编制出完整而详尽的工艺文件，精确的进行 各种数据计算和校核工作，极大的提高了工艺人员的工作效率，缩短了工艺准备时间， 从而加快了新产品的投产。 如今在机械制造领域中，计算机的应用发展相当快，利用计算机进行工艺过程尺 寸链的辅助计算已有很多种实现方法。本文利用v i s u a lb a s i c6 0 方便、易用的数 据库功能，完整的编程语言以及丰富的工具成功的实现了工艺过程尺寸链的计算机辅 助绘制图表和计算机辅助计算 1 1 2 计算机辅助计算工艺过程尺寸链的应用 在指定工艺规程过程中，常常遇到既有基准不重合的工序尺寸换算，又有工序基 准的多次转换，还有工序间余量的计算，整个工艺过程有着复杂的基准关系和尺寸关 5 工艺尺寸链计算软件系统的开发和研究 系。为了经济合理的加工出零件，必须正确的计算各工序的工序尺寸和公差，以及它 们之间的余量。由于此类问题的计算很复杂而且麻烦，因此在进行尺寸链计算时，不 易找出组成尺寸链的环，因而也不能迅速列出尺寸链。当列出尺寸链计算时，往往会 出现加工余量不够或太大，或不能保证设计尺寸的公差要求。这时需要重新调整和计 算各工序尺寸的公差和加工余量，需经过多次反复计算才能合理的确定各工序尺寸的 公差和加工余量，其计算费时而且容易出错。用图解法综合计算各工序尺寸的公差和 加工余量会使计算过程迅速且不易出现差错。 随着计算机技术的发展，利用计算机辅助教学，加速教育的现代化，已成为当前 教育工作所面临的迫切工作之一。国内时有关于计算机辅助教学的名称书法很多，主 要有：c a e ( c o m p u t e ra s s i s t e de d u c a t i o n 计算机辅助教育) ，c a i ( c o m p u t e ra i d e d i n s t r u c t i o n 计算机辅助指导) 和c a l ( c o m p u t e ra s s i s t e dl e a r n i n g 计算机辅助学 习) ；其中c a i 是国际信息处理协会明确指定的标准名词。本软件有着友好的输入界 面、输出界面，各个跟踪过程也都有清楚的示意图，非常适合作计算机辅助教学软件。 对于方兴末艾的网络教学，通过它可使人很快掌握图表追踪法的原理、应j 1 】等。 1 2 工艺尺寸链 1 2 1 工艺设计 零件的工艺过程设计以后，就应该进行工序设计。工序设计的内容是为每一工序 所对应的机床和工序装备，确定相应的加工余量，工序尺寸和公差，确定切削用量， 工时定额及工人技术等级等。而确定零件的加工余量，工序尺寸和公差是其中的重要 内容，图表跟踪法就是针对这些内容。以下仅仅介绍这一部分的内容。 零件在机械加工工艺过程中，各个加工表面本身的尺寸及各个加工表面相互之间 的距离尺寸和位置关系，在每一道工序中是不相同的，它们随着工艺过程的进行而不 断改变，一直到工艺过程结束，达到图纸上所规定的要求。在工艺过程中，某工艺加 工应该达到的尺寸称为工序尺寸。 1 2 1 1 工序尺寸的概念 在零件的机械加工工艺过程中，各工序的工序尺寸及工序余量在不断变化，其中一 些工序尺寸在零件图上往往不标出或不存在，需要在制定工艺过程时予以确定。而这 些不断变化的工序尺寸之间又存在着一定的联系，需要用工艺尺寸链原理去分析它们 6 工艺尺寸链计算软件系统的开发和研究 的内在联系，掌握它们的变化规律，正确地绘出各工序的工序尺寸。有关工艺尺寸链 的内容将在下节专门介绍。 1 2 1 2 加工余量的概念 加工余量是指在加工过程中，从被加工表面上切除的金属层厚度。加工余量分工 序余量和加工总余量( 毛坯余量) 二种。相邻两工序的工序尺寸之差称为工序余量。毛 坯尺寸与零件图的设计尺寸之差称为加工总余量f 毛坯绘嚣) 其值等于各工序余量总 和。 1 2 2 工艺尺寸链 在加工机器零件的过程中，我们经常发现，改变零件某一环节大小，会引起其他 有关工序尺寸的变化。这些尺寸密切联系、相互依赖，这种尺寸之闻相互联系和相互 依赖性，简称为：尺寸联系”。而一组构成封闭型形式的相互联系的尺寸组合，统称 为“尺寸链”。 1 2 2 1 欠寸链的定义 1 )尺寸链包含以下两个意思： a ) 尺寸链的各尺寸应构成封闭形式( 并n 足按照一定顺序肖i 琶- $ i i 接的) 。 b ) 尺寸链中的任何一个尺寸变化均j 将直接影i 句j 他尺寸的变化。 2 ) 由于编制程序的需要，以下大略概述一都分程序中所涉及剑的一些专门术语： c ) 尺寸链的环构成尺寸链的每一个尺寸都成为“环”。 d ) 封闭环在零件加工或机器装配过程中，最后自然形成阴【即间接获得或 间接保证的尺寸称为封闭环，个尺寸链只有一个封闭环。因此，再加工或 装配未完成前，它是不存在的。并且，它是由产品技术规范或零件工艺要求 所决定的尺寸，在零件尺寸链中其精度要求晟低。 e ) 组成环一个尺寸链中，除封闭环以外的其他各环，都是“组成环 。它们 是加工或装配过程中，直接得到的尺寸；每个尺寸的大小，都会影响封闭环 尺寸的公差和极限偏差。 f ) 增环在尺寸链中，当其余组成环不变的情况下将某一组成环增大，封 闭环也随之增大，该组成环称之为“增环”。 g ) 减环在尺寸链中，当其余组成环不变的情况下，将某一组成环增大，封 闭环却随之减小，该组成环称之为“减环”。 工艺尺寸链计算软件系统的开发和研究 1 2 2 2 尺寸链的分类 1 ) 按照在不同过程中的应用范围，尺寸链可分为： a ) 工艺过程尺寸链零件按一定顺序安排下的各个加工工序( 包括检验工序) 中，先后获得的各工序尺寸所构成的封闭尺寸组合。 b ) 装配尺寸链在机器设计或装配过程中，由机器或若干个相关零件构成互 相有联系的封闭尺寸组合。 c ) 工艺系统尺寸链在零件生产过程申某工序的工艺系统内，有工件、刀具、 夹具、机床及加工误差等有关尺寸所形成的封闭尺寸组合。 2 ) 按照各构成尺寸所处的空间位置，可分为； a )线性尺寸链尺寸链全部尺寸位于两根或几根平行直线上。 b ) 平面尺寸链尺寸链全部尺寸位于一个或几个平行平面上。 c )空间尺寸链尺寸链全部尺寸位于不平行的平面上。 3 ) 按照构成尺寸链各环节的几何特征，可分为：。 a )长度尺寸链所有构成尺寸的环，均为直线长度量。 b ) 角度尺寸链构成尺寸链的各环为角度量，或平行度、垂直度等。 4 ) 按照尺寸链的相互联系的形态，又可分为： a ) 独立尺寸链所有构成尺寸链的环，在同一尺寸链中。 b ) 相关尺寸链具有公共环的两个以上尺寸链组。即构成尺寸链中的一个或 几个环，分布在两个或两个以上的尺寸链。按其尺寸联系形态，又可分为并 联、串联、混联三种。 本课题主要研究的是工艺过程尺寸链中线性尺寸链的计算机辅助计算。 1 2 2 3 尺寸链的计算方法 1 ) 尺寸链的计算方法，有如下两种： a ) 极值解法： 又称极大极小值解法。它是按误差综合后的两个最不利情况，几个增环皆为 最大极限尺寸而各减环皆为最小极限尺寸的情况：以及各增环皆为最小极限 尺寸而各减环皆为最大极限尺寸的情况，来计算封闭环极限尺寸的方法。 b ) 概率解法： 应用概率论原理来进行尺寸链计算的一种方法。 8 工艺尺寸链计算软件系统的开发和研究 2 ) 求解尺寸链时，有三种情况： a ) 已知组成环，求封闭环。 根据各组成环基本尺寸及公差( 或偏差) ，来计算封闭环基本尺寸及公差( 或 偏差) ，称为“尺寸链的正计算 。这种计算主要用在审核图纸，验证设计的 正确性。 b ) 已知封闭钾：，求组成环。 根据设计要求的封闭环基本尺寸及公差( 或偏差) ，来计算各组成环基本尺寸 及公差( 或偏差) ，称为“尺寸链的反计算 。这种计算一般常用于机器设计 或工艺设计。 c ) 已知封闭环及部分组成环，求其余组成环。 根据封闭环和其他组成环基本尺寸及公差( 和偏差) ，来计算尺寸链中某一组 成环的公称尺寸及公差( 或偏差) 。其实质属于反计算的一种，也可称作“尺 寸链的中间计算”。此算法在工艺没计上应用较多。 l 。2 2 - 4 图表跟踪法 对于同一方向上的较多尺寸，加工时定位丛准又需多次转换的零件，山于工序尺 寸删：叵联系的尺寸棚当复杂，乓工序尺、j 、余：连及公麓的确定f u j 题，就j 稿婴从悭个工 艺过程的角度，用工艺过程尺寸链作综合计算。图农跟踪法便足进行这种综合计算的 有效方法。 1 2 3 工艺尺寸链图表跟踪法 图表跟踪法的原则是：由设计尺寸线两端开始一起向上找箭头，找到箭头就跟箭 头拐弯到该工序尺寸起点，然后继续向上找箭头，一直找到两端的跟踪路线在某一个 工序尺寸起点相遇为止。 为区别于单链计算法，工艺尺寸图表跟踪法就是运用经济的加工精度来计算工序 尺寸和工序余量，并考虑到全部工序尺寸阃存在的有机整体联系。它是把全部工序尺 寸和工序余量画在一张图表上，去直观的查找误差传递过程的路线和简便地计算工序 尺寸和工序余量的方法。图表法一个很大的优点是便于利用计算机进行计算。这正是 本程序的理论基础。 追踪链所要完成的任务是，由已知的或已计算出的尺寸按追踪法的追踪原则。追 9 工艺尺寸链计算软件系统的开发和研究 踪出已知和未知尺寸组成的封闭尺寸链，再通过这些封闭尺寸链进行计算，推断出未 知的尺寸和这些尺寸的公差，以次类推，直到追踪出所有需要计算出的尺寸为止。编 制追踪尺寸链以求得尺寸和它们的公差，也是种推演工艺过程的方法。众所周知， 机械工艺程序的编制，由于需要考虑到的参数很多，数据的处理较为复杂，所以，本 程序力求使数据的输入简化，以求使用考虑主要矛盾，忽略次要矛盾的方法，简单明 了的推演出工艺尺寸数据和过程。 1 3 课题研究主要内容及总体目标 1 3 1 课题研究的主要内容 根据项目的需求和特点，本课题研究内容主要分为以下几部分 1 ) 利用v i s u a lb a s i c6 0 编程语言开发工艺尺寸链计算软件系统的工作平台，完成系 统的界面设计。 2 ) 分析完成工艺尺寸链图表跟踪法盹计算机辅助计算系统。包括工序简图、工序祭 量、工序尺寸及公差等图表的生成。 3 ) 完成图表生成时的动态跟踪。 4 ) 建立标准公差、基本偏差、工序余直 等数据库。 5 ) 在编制程序时，应充分考虑到良好的扩展性和容错性。 6 ) 分析研究各子系统和主系统之i l 帕勺连接。 7 ) 完成整个计算软件系统的调试、修改、完善。 1 3 2 课题研究的总体目标 工艺尺寸链计算是计算机辅助的工艺过程设计中的一个重要环节。随着c a p p 技 术的不断发展，工艺尺寸链计算软件也必将进一步发展。本系统以图表跟踪法为指导 思想，以零件信息和数据库为基础，利用v i s u a lb a s i c 6 0 为开发平台。本程序能根据 用户输入的零件信息，自动绘出零件的大致图形及其各工序尺寸，实现图表合一；能 自动搜索设计尺寸的尺寸链和各工序尺寸的余量链并在图表上显示出来，达到一目了 然的效果；能根据跟踪结果自动计算各工序尺寸和结果尺寸及其公差。该系统计算速 度更快、计算结果更精确、更直观，计算方案更合理、更经济，自动化程度更高，人 工干预少，并且人机界面友好，便于工作人员操作。 1 0 工艺尺寸链计算软件系统的开发和研究 第二章工艺尺寸链计算软件系统 2 1 系统设计思想 2 1 1 设计要求 本系统程序是利用图表跟踪法原理来演示的，是在已知输入以及计算出的各项数 据的基础上，将工序加工内容、工序尺寸、设计尺寸以及结果尺寸的大小和各未知尺 寸及公差的推断过程用图表的形式一一对应，使之形象的表现出来。因此，程序设计 就围绕着以下主要要求进行： 1 ) 将输入的尺寸、公差和前面计算出的尺寸或公差以输出的形式在表中列出，要求 所列出的数据或内容能随着工序的多少、数据或内容的变动、输入或计算结果的 变化而随时的变化，不受工序数量的：制约。 2 ) 根据所有的推理及计算，绘出零件的示意图，要求其加工面与尺寸链结合起来， 达到一目了然的效果。 3 ) 根据数捌尺寸大小将尺寸链按一定比例形象地绘f l j ，使尺寸锰正确i n i 形缘地将秤 逆工j 事完艇地表达出来。 4 ) 按追踪过程在工序尺寸的些础上把追踪链| r j 图的形式演示出术，这足本他! 序的关 键之一。 5 ) 根据追踪结果，即所得尺寸链和余量链计算工序尺寸及公差、余量尺寸及其公差， 这是本程序的关键之二。 6 ) 在计算加工结果尺寸公差和计算余量公差时，具有校核和纠错能力，即能反映出 该修改相关的初拟信息，给用户以明确地提示，直至符合要求，这是本程序的关 键之三。 2 1 2 设计主要思路 2 1 2 1 程序总体框架( 图2 1 ) 由程序总框图可以看出，本程序有输入模块、跟踪模块、计算模块、图表模块及 数据库组成t 整个程序模块化设计，、条理清晰，便于维护，修改和进一步完善；。标准 公差和工序余量等数据库的建立，免除了用户在使用时再去翻查资料的麻烦，体现出 更高的自动化程度。这里还需要说明的是：按照尺寸链在不同过程中的应用范围，可 j ：艺尺- , j 链计算软件系统的开发和研究 分为装配尺寸链、工艺过程尺寸链和工艺系统尺寸链三种。本程序主要针对工艺过程 尺寸链中线性尺寸链的跟踪计算，为了充分考虑到该程序良好的扩展性，所以也为装 配尺寸链和工艺系统尺寸链的计算机辅助计算的丌发留下了接口。 图2 1 程序总框图 2 _ l i2 一闺表跟踪模块 在图表摸块【| i ，包括跟踪、绘图、和生成图表三个小模块。其中足f 踪和绘图足 本程序的关键；l i j 分，有关的程序框图如下所示： 1 2 二【：艺尺寸链计算软1 ，l ：系统的开发硐l i j f 究 i )图表跟踪模块程序的过程框图( 图2 2 ) 图2 2 图表模块流程图 由所列出的流程框图，我们可以看出本程序的设计原则。! 即在首先将所有数据 和信息汇总的前提下，再调出所需信息，用图表的形式，形象化的图形语言表达出 来。这样，既可以使我们的程序条理清晰，又增加了程序的直观性、系统性，便于 管理和修改。 翻尺寸链组成瓢的查找 在图表模块中，跟踪模块口尺寸链的查找是一个重要部分，某一尺寸链的查找过 程框图如图2 3 所示： j ：艺尺寸链计算软件系统的开发羽l 研究 开始 上 调出零件信息 。 i 1 图2 3 尺寸链跟踪图 工艺尺寸链计算软件系统的开发和研究 2 i23 罪踪计算模块 在计算模块中，为了体现奉程序有良好的容锗性和友好的运行环境，从框图上 可以看出，在校核结果尺寸公差是否台格和校核余量是否合格时，程序将自动给出 提示信息方便用户修改初拟值。另外，在计算加工结果尺寸公差和计算工序余量 时程序都会根据尺寸链的环数自动判断采用哪种计算方法( 极值法或概率法) ，使 计算结果更合理。 计算模块的流程框图如图2 4 所示： 22 系统设计环境 2 21v is u a lb a s i c 集成开发环境 因为本程序是用v i s u a lb a s ic 60 这个编程软件来编制的，在这里我简单介绍 下v b60 的开发环境。 图2 5v b 6 0 的编程环境 n 标题栏和菜单条 标题栏中显示的有窗体的控制菜单图标、当前激活的工程名称以及最小化、最大 化还原、关闭按钮。 二i ：艺尺寸链计算软什系统的开发和研究 图2 4 计算模块流程图 1 6 工艺尺寸链计算软件系统的开发和研究 菜单栏中显示了“文件 、“编辑”、“视图”、“工程、“格式”等菜单项，其中包 括了v b 编程的常用命令。 2 ) 工具栏及数字显示区 在菜单栏下面是工具栏，工具栏提供了许多常用命令的快速访问按钮。 数字显示区包含两个部分；左数字区显示的是对象的坐标位置( 窗体工作区的左 上角为坐标原点口，右数字区显示的是对象的高度( 向下递增) 和宽度，即对象的大 小。 3 ) 工程窗口 应用程序就是建立在工程的基础上完成的，而一个工程又是各种类型的文件的集 合。这些文件包括工程文件( v b p ) 、窗体文件( f r m ) 。二进制数据文件( f r x ) 、类模 块文件( c l s ) 、标准模块文件( b a s ) 、资源文件( r e s ) 、包含a c t i v e x 控件的文件( o c x ) 。 “工程窗口”类似w 4 n d o w s 下的资源管理器，在这个窗口中列出当前工程中的窗 体和模块，其结采用树状的层次管理的方法显示。 4 ) 属性窗口 9 属性”窗口包含选定对象( 窗体或拄件) 的属性列农，在设计干! d r i ：r l , t 可通过修 改对象的属性设讨。其外观平t l h 关数据，这些属性值将时程序运行时符对象属陀的初始 值。 5 ) 窗体设计器 “窗体设计器 也称为“对象窗口 ，主要用来在窗体上设计应用程序的界面。 工程中的每一个窗体都有它自己的窗体设计窗口。 6 ) 代码窗口 “码窗口 又称“代码编辑器”，各种通用过程和事件过程代码均在此窗口上编 写和修改。 7 ) 窗体布局窗口 显示屏幕的小图象，用来布置应用程序各窗体的位置，使用鼠标拖曳窗体布局窗 口中的小窗体图标，可以方便地调整程序运行时窗体显示的位置。 2 2 2v i s u a lb a s i c6 0 程序设计结构 。v i s u a l b a s i d 结构化程序设计方法就是仅用顺序j 一选择、。循环兰种基本结构来 实现算法、编写程序并使程序设计各个环节结构化的一种设计方法。按照这样的方法 工艺尺寸链计算软件系统的开发和研究 设计出来的结构化程序，具有良好的条理。 1 ) 结构化程序的三种基本结构： a ) 顺序结构 顺序结构是一种线性结构，也是程序设计中最简单的、最常用的基本结构。其糕 点是：在该结构中，各语句按照各创出现的先后顺序，依次逐块执行。一个程序通等 可以分为3 个部分：输入、处理和输出。 b ) 选择结构 其特点是：根据所给定选择条件为真( 即分支条件成立) 与否，而决定从各实黟 可能的不同操作分支中执行某一分支的相应操作，并且任何情况下均有“无论分支主 寡，必择其一；纵然分支众多，仅选其一”的特性。v b 中，实现选择结构的语句有 i ft h e ne l s e 、i ft h e ne l s e l f 、s e l e c tc a s e 语句。条件语句的功能都是根据表立 式的值有条件地执行一组语句。 c ) 循环结构 在程序设计中，循环足指从某处丌始有靓i l 地反复执行某一程序块地现象，并 重复执行块为它地循环体。其特点是：循环体执行与否，及其执行次数多少郜必须 其循环类型与条件丽定，且必须确保循环体地重复执行能在适当地时候得以终止( 非死循环) 。 y b 提供的循环语句，按其循环条件的性质可分为：当型循环语句和直到循环i 旬、条件循环语句、已知次数的步长循环语句、重复数组或集合中的每个元素语句 语句有：d o l o o p 语句，f o r n e x t 语句。 2 ) 结构化程序设计的方法： a ) 模块化 模块化设计方法是指将一个复杂的程序，分解成由许多功能单一、相对独立的： 块，按层次结构联系起来的系统结构的设计方法。 b ) 自顶向下 自顶向下设计方法是先把一个大任务分解成几个小任务，每个小任务再分为几- 部分，一直下去，直到最底一层达到最简单的功能为止的设计方法。 c ) 逐步求精 1 8 工艺尺寸链计算软件系统的开发和研究 逐步求精设计方法是将一个抽象的问题分解成若干相对独立的子问题，并逐级进 行由抽象到具体、由粗到细、由表及里的不断进行精细化的程序设计方法。 以上三种方法各有其优点及限制，在结构化程序设计中，三种方法又是互相融合、 密不可分的。模块化得到一个模块层次结构，模块化的过程包含有自顶向下的设计思 想，模块化和自顶向下的逐级分解，又是以逐步求精为引导，可以看作是逐步求精方 法的一种发展。 2 2 3v i s u a lb a s i c6 0 数据库 v b 6 0 提供了功能强大的数据库管理功能，在过去开发环境的基础上，它引入了 强大的a d o 作为存取数据的新标准，能灵活、方便地完成数据库应用当中涉及地诸如 建库、查询及更新等各种常规操作。 1 ) 关系数据库的结构 关系数据库把数据表示成由许多二维关系地表( t a b l e ) 组成，它通过建立表之 m 地关系来定义结构。v b 可以处理各种外部数据库，例如a c c e s s 、f o x p r o 、d b a s e 、 e x c el 、p a r a d o x 等格式地数据库。 2 ) 数据访问对缘模型 在v b 6 0 中，可用地数据服务接口有3 种：a c t i v e x 数掂对象( a d o ) 、远程数据 对缘( r d o ) 和数据访问对象( d a o ) 。数据访问接口视一个对象模型，它代表了访问 数据地各个方面。可以在任何应用程序利通过编程控制连接、语句生成器和供使用地 返回数据。 3 ) 结构化查询语句( s q l ) 对于v b 中地关系数据库，一旦数据存入数据库以后，就可以用“数据化查询语 言s q l ( s t r u c t u r eq u e r yl a n g u a g e 结构查询一样) 同数据库“对话”，通常，都是 由用户用s q l 来发问，数据库则以符合发问条件的记录来“回答 。 4 ) 数据库的分类 j e t 数据库 i s a m 数据库 o d b c 数据库 1 9 工艺尺寸链计算软件系坑的开发和研究 23 程序过程分析 本程序主要有输入模块、跟踪模块、图表模块和计算模块四大部分组成。下面就 上述模块连一介绍。 23l 输入模块过程分析 在此模块中要完成的任务主要是将图样信息、己知参数及计算所需的初拟参数储 存在相应的数据表中。这里首先要做的是将图样信息转换为计算机信息，即把图纸信 息数字化。为便于叙述，结合图20 所示的尺寸联系图加以说明。 1 ) 将图样信息转化为计算机信息 为了使计算机能够识别尺寸联系图，必须将图上的各种符号转变为计算机可识别 的数字。首先将加工面从左到右按1 、2 、3 、编号，各工序尺寸的基准面和被加 工面就用相应的数字表示，于是各工序尺寸就由两个数字表示，若基准面号小于被加 工面号，说明该尺寸箭头向右反之，则箭头向左；设计尺寸无箭头。如裘21 尺寸 联系表所示。 表2l 尺寸联系衷 徽鞣蒜鬻篙型纂麟鬻辫 l 口t 捌骥缫纛黥聪粼制躺韩摇黪鳓酗鐾噩 鬻翳溪鬻渤 霾黼羹 口0 骥瀚鞴獬 耄 潲瓣燃 鬟 鬻菱 1h s 描曲籀啦戳溅麟 !订h r 瑚 磁i 阻￥j 霹讯 羔 谁* 黼 髓嗍 蒜鬻熬熊器燃 嗣1 器i 器毯一。； 图26 套筒轴向加工工序尺寸联系图 工序 基扯被加 号面工面 li4 242 工 343 序 431 尺 534 寸 6 42 733 结 l o o l34 果1 0 0 2 24 尺 1 0 0 314 寸 工艺尺寸链计算软件系统的开发和研究 根据上述信息转换原则，将尺寸联系图上的有关信息转换成数字化后，如图2 所示，将其输入计算机建立数据表吼后计算机就可咀自动查找并建立尺寸链了。 2 ) 输入计算所需的初始信息 在计算模块中需要一些初始信息，即初拟工序工序公差、初拟余量、允许的最小 余量、设计尺寸及其公差，这需要用户自己输入。因此在输入模块中，设计了一个相 应的输入界面，如图27 输入工序信息所示。在此界面上“添自旷按钮可以增加新 的数据条，“删除”按钮可以删除输错的信息，点击“d a t a 控件”可以查看已输入的 各条信息，输入完毕后。按“浏览”可以更直观的检查输入信息的正确性，在输入 初拟值时可以通过“公差查询”“余量查询”来获得相关信息；另外，为了便于计 算机计算，还需要把公差值换算成对称公差输入。 图2 7 工序信息输入界面 2 3 2 图表模块过程分析 要完成这一模块，必须同时进行尺寸链的跟踪所以这里包括了绘图和跟踪两个 模块下面分别加以叙述。 工艺尺寸链计算软件系统的开发和研究 2 3 2 1 工艺尺寸跟踪图表的格式 具体方法如下： 1 ) 在界面的左边，绘制加工工序号栏、工序内容栏、工序尺寸的基本尺寸栏和公差 栏 2 ) 在界面的右边，绘制加工工序尺寸的序号栏、工序余量的基本余量栏和公差栏 3 ) 在晃面的右下方，绘制设计尺寸的序号栏、设计尺寸的基本尺寸栏和公差栏 4 ) 在界面的左下方，绘制加工结果尺寸的序号栏、加工结果的基本尺寸栏和公差 5 ) 在界面的中间上方，绘制零件示意图，即根据输入数据的多少( 纵向尺寸) ，绘出 理想的零件示意图 6 ) 在界面的中间，与零件轮廓图对齐，按工序内容绘制尺寸跟踪图。图中：“ 表示工序尺寸的起点，箭头所指表面为加工面，“”与箭头问用直线连接表牙 工序尺寸，并画出各道工序定位基准 7 ) 在尺寸跟踪图的中间下边与零件轮廓对齐，一一绘制“”表示各设t l 尺寸 2 3 2 2 尺寸跟踪链的绘制 要绘出动态显示的尺寸跟踪链，计算机必须先自动跟踪搜索出尺寸链。追踪尺 链所需的工序图纸信息已经通过输入模块储存在计算机中，这里要做的首先是从数荔 库中调出图纸信息，再通过追踪查找建立尺寸链，最后动态的绘制出来。下面逐一歹 绍。 1 ) 关于数据库的连接 出于绘图和运算的需要，本程序在开始部分就进行了数据的对接，使输入的所刁 信息以及各种计算的结果都能立即传入数据库中，并及时在图表中演示出来，以达j 一目了然的效果。在v b 中我是通过d a t a 控件或a d o 控件来进行数据库的帮定，j 达到和数据库对接的目的。 下面是部分绘图所用数据的调用程序： a ) 调用零件图纸信息数据( u x x ) r e d i md d ( d a t a 3 r e c o r d s e t r e c o r d c o u n 0 d d ( ) 代表柜邻加i 西 间的距离 工艺尺寸链计算软件系统的开发和研究 r e d i mt ( d a t a 3 r e c o r d s e t r e c o r d c o u n t ) r e d i mk ( d a t a 3 r e c o r d s e t r e c o r d c o u n t ) d a t a 3 r e c o r d s e t 。m o v e f i r s t f o ri = 1t od a t a 3 r e c o r d s e t r e c o r d c o u n t d d ( i ) = d a t a 3 r e c o r d s e t f i e l d s ( 5 ) t ( i ) n e i = d a t a 3 r e c o r d s e t f i e l d s ( 0 ) t ( i ) 1 e f t = d a t a 3 r e c o r d s e t f i e l d s ( 3 ) t ( i ) r i g h t = d a t a 3 r e c o r d s e t f i e l d s ( 4 ) k ( i ) w a i = d a t a 3 r e c o r d s e t f i e l d s ( 1 ) k ( i ) 1 e f t = d a t a 3 r e c o r d s e t f i e l d s ( 3 ) k ( i ) r i g h t = d a t a 3 r e c o r d s e t f i e l d s ( 4 ) d a t a 3 r e c o r d s e t m o v e n e x t n e x t b ) 调用工序尺寸信息数据( g x x x ) r e d i mz ( d a t a 4 r e c o r d s e t r e c o r d c o u n t ) r e d i mz z ( d a t a 4 r e c o r d s e t r e c o r d c o u n t ) d a t a 4 r e c o r d s e t m o v e f i r s t f o ri = 1t od a t a 4 r e c o r d s e t r e c o r d c o u n t z ( i ) 1 e f t = d a t a 4 r e c o r d s e t f i e l d s ( 1 ) z ( i ) r i g h t = d a t a 4 r e c o r d s e t f i e l d s ( 2 ) z ( i ) g x h = d a t a 4 r e c o r d s e t f i e l d s ( 0 ) z z ( i ) 1 e f t = d a t a 4 r e c o r d s e t f i e l d s ( 1 ) ，z z ( i ) r i g h t = d a t a 4 r e c o r d s e t f i e l d s ( 2 ) z z ( i ) g x h = d a t a 4 r e c o r d s e t f i e l d s ( o ) d a t a 4 r e c o r d s e t m o v e n e x t n e x t t0 代表零件内表面的凹凸状况 k0 代表零件外表面的凹凸状况 每个内表面中凹凸面的基准面 每个内表面中凹凸面的被掘i 面 每个外表面中凹凸面的基准蘧 每个外表面中凹凸面的被加i 面 z ( ) 代表i 跨尺寸 z z ( ) 代表i 离r 寸 每道i 序尺寸的基准面 每道i 寄尺寸白勺被拍i 碾 每道i 宇r 寸的i 亭号 c ) 调用设计尺寸信息数据库( s h j x x ) r e d i mb ( d a t a 5 r e c o r d s e t 。r e c o r d c o u n t ) bo 代表设计尺寸 d a t a 5 r e c o r d s e t m o v e f i r s t f o ri = lt od a t a 5 r e c o r d s e t r e c o r d c o u n t 工艺尺寸链计算软件系统的开发和研究 b ( i ) 1 e f t = d a t a 5 r e c o r d s e t f i e l d s ( 1 ) b ( i ) r i g h t = d a t a 5 r e c o r d s e t f i e l d s ( 2 ) b c i ) g x h = d a t a 5 r e c o r d s e t f i e l d s ( o ) d a t a 5 r e c o r d s e t m o v e n e x t n e x t 每道设计尺寸的基准面 每道设计尺寸的被加i 面 每道设计r 寸的i 字号 2 ) 关于尺寸界限的安排处理 在绘制尺寸界限之前，先要对尺寸的大小进行预处理。例如，对零件加工或基准 面的间距按严格的比例放大或缩小。在这里，我采用的是：通过已知设计尺寸，进行 加减来得到各边界与边界l 的距离，然后乘以一个比例系数( 在这里我取的是1 0 0 ， 这个系数是可以变化的，其大小反映放大和缩小的倍数) ，从而可以在图上画出按比 例放大或缩小的尺寸界限。 下面是尺寸界限的绘制代码 f o ri = it o j g m s h l i n e ( q d h + d ( i ) ，q d z ) 一( q d h + d ( i ) ，z d z ) ，4 n e x ti f o ri 专1t om p = b ( i ) 1 e f t q = b ( i ) r i g h t l i n e ( s h j q d h + d ( p ) ，z d z ) 一( s h j q d h + d ( p ) ，s h j q d z + ( b ( i ) g x h 一10 01 ) s h j j j ) ，4 l i n e ( s h j q d h + d ( q ) ，z d z ) 一( s h j q d h + d ( q ) ，s h j q d z + ( b ( i ) g x h 10 01 ) 幸s h j j j ) ，4 n e x ti 3 ) 关于零件示意图的绘制： 本程序中只绘出零件的示意图，主要原因： 首先，本程序所涉及到的计算和需要演示出的图形尺寸，只在某一个方向上，而 其他方向上的尺寸形状与程序关系不大：其次，如果我们要求绘出完整的零件图，则 必须在程序运行前，输入大量的信息，这对程序使用者来说，操作变的相对复杂，而 这正是本程序所极力避免的。综上所述，对大多数操作者来说，? 与其输入大量的数据， 不如将零件轮廓图相对简化，使本程序抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，达到突出被加 工面和基准面的预期目的，并与其下方的尺寸链图对应统一起来。 2 4 工艺尺寸链计算软件系统的开发和研究 示意图的绘图过程是，先将所要绘出的图形分为内外表面( 对旋转体) 或上下表面 ( 对非旋转体) ，然后根据输入的表面信息，将从数据库中读入的面间尺寸分别赋给已 定义的数组变量，再用表面上下错位的方法，利用循环量调用数组，分别绘出上表面 和下表面( 或内外表面) 。记住上下表面的每一个距离和位置，再用细线根据这些信息 绘出零件的剖面线，由此绘制出零件示意图。 另需说明的是，为便于程序将己知尺寸转化为零件示意图，对一些概念做了以