（机械制造及其自动化专业论文）面向三维装配图的尺寸链自动生成技术的研究.pdf

第六章原型系统的实现 是一个典型的w i n d o w s 程序，o b j e c t a r x 应用程序与m d t 、w i n d o w s 之间均采 用w i n d o w s 消息传递机制直接通信。o b j e c t a r x 应用程序通过调用 a c r x e n t r y p o i n t ( ) 函数建立与m d t 消息传递的入口，在此函数中用s w i t c h 语句处 理来自m d t 的各种消息。 o b j e c t a r x 应用程序与m d t 在同一地址空间内运行并能直接利用m d t 核 心数据库结构和代码。o b j e c t a r x 应用程序可以充分利用m d t 的开放结构，直 接访问m d t 数据库结构、图形系统以及c a d 几何造型核心。由o b j e c t a r x 应 用程序定义的外部命令通过a c e d r e g c m d s ( ) 宏注册。这些外部命令与m d t 自身 命令一样由m d t 本身执行。享受m d t 固有命令之特权。 o b j e c t a r x 应用程序以c + + 为基本开发语言，具有面向对象编程方式的数据 可封装性、可继承性及多态性等特点。用其开发的工程c a d 软件具有模块性好、 独立性强、连接简单、使用方便、内部功能高校实用以及代码可重用性强等优点， 并且支持m f c 类库，能简洁高效的实现许多复杂功能，还可利用专为m d t 扩 展的两个类库a d u i 和a c u i ，开发出与m d t 致的界面。 6 2 2 m c a da p i 的特点 m d t 同时提供面向开发人员的另程序接口，即m c a da p i ( m e c h a n i c a l d e s k t o pa p p l i c a t i o np r o g r a m m i n gi n t e r f a c e ) ，可与o b j e c t a r x a p i 配合使用。 m c a d a p i 的函数之间使用各种o b j e c t k e y 来传递消息。所有m d t 对象、 d e s i g n e r 对象和a u t o s u r f 对象都由相应的k e y 类来描述和处理。应用程序要处理 某个对象，必须首先生成该对象的一个o b j e c tk e y 。o b j e c tk e y 可储存在图形文 件中。o b j e c tk e y 中存放了有关该对象的图形数据及使用它的应用程序名称。 o b j e c tk e y 的具体结构对用户而言是透明的，用户无需关心其中究竟存放了哪些 数据以及这些数据的存放格式。通过这种灵活的o b j e c tk e y 机制，m d t 能在将 来版本升级时，在不需要重新编译老的应用程序的情况下，方便的实现对老应用 程序的支持。 m c a da p i 还具有以下一些特点： f 1 1 一致的对象引用机制。对于m d t 的不同成分，无论d e s i g n e r 、a u t o s u r f 、 还是将来新添的成分，都使用统一的a p i 来处理。 f 2 ) 强大的几何抽象能力。使用m c a d a p i 的o b j e c t k e y ，应用程序可用相同 的代码来处理同一类几何对象，不用关心这是个单独对象还是属于某个高级对 象的一部分。这简化了程序的编制，同时提高了程序的健壮性。 ( 3 ) 支持几何对象的改变通知( c h a n g en o t i f i c a t i o n ) 。在应用程序所关心的几 何对象变化时，m d t 会通知相应的应用程序。 ( 4 ) 当d e s i g n e r 模型因参数约束改变而重新生成时，应用程序对该模型对象 的引用保持有效。 第六章原型系统的实现 ( 5 ) m c a d a p i 能够同o b j e c t a r x a p i 很好的集成与协同工作。 6 3 系统与m d t 的集成 系统使用的主要开发工具是a u t o d e s k 公司提供的二次开发工具m c a da p i 和o b j e c t a r x 。开发后的公差系统为a l - x 格式的动态连接库和菜单、工具条文件， 使用软件i n s t a l l s h i e l d 把这些文件打包，做成安装程序，安装程序实现了以下功 能使其能与m d t 充分集成： ( 1 ) 在注册表相应键值中查找m d t 的安装路径，查找成功后把公差系统的 菜单文件和工具条文件加入到m d t 的安装路径里面。该步使m d t 系统界面内 加入公差系统的命令菜单和工具条，便于用户操作。 ( 2 1 用户指定安装路径后，把本系统的动态连接库( c a t g e n l o o p a r x ) 加入 用户指定安装路径下；在注册表中把该目录加入m d t 系统的搜索路径中；在 m d t 的a c a d r x 文件中加入这个文件的名称。该步使每次m d t 启动时自动装入 公差系统的实现模块，并且使该模块和m d t 自己的模块具有相同的地位。 本系统使用的是动态连接库技术，运行时与m d t 系统占用相同的地址空间， 因此可以做到随时提取m d t 系统数据库的信息，与m d t 系统运行时充分集成。 开发后的系统界面如图6 1 所示： 图6 1 系统界面 图6 - 1 圈出的工具栏中第一个分隔线前的四个图标依次对应尺寸链生成菜单 中的四个命令。分隔线线后最后一个命令是尺寸链帮助模块命令。 第六章原型系统的实脱 菜单条对应的功能如下： 6 4 原型系统模块 图6 - 2 系统加入的菜单条 面向三维装配图的尺寸链自动生成原型系统可分成以下两个主要模块：1 、 装配尺寸链生成模块，如图6 2 所示主要有四种功能；2 、帮助模块。各模块的 主要功能如下所述： f 1 ) 装配尺寸链生成模块 该模块实现了从装配图中指定封闭环后搜索m d t 的数据库，从数据库里面 依次取出装配约束关系，装配实体信息和装配实体的尺寸信息，按照规则生成面 向尺寸链的变动几何约束网络，并结合一定的算法，自动生成装配尺寸链。并可 以以图形的方式在m d t 系统中形象的显示出来，然后将生成的尺寸链以文件形 式保存在尺寸链信息库里面。同时该模块还负责提供手工输入尺寸链、调整尺寸 链数据和查看尺寸链功能。 f 2 ) 帮助模块 该模块提供了系统特点、原理和具体步骤的介绍，用户在使用本系统时可以 随时通过帮助模块获得操作方法的具体指导。 6 5 实例分析 本节以一个实例来验证系统的实现。 ( 1 ) 封闭环的确定用户输入生成尺寸链命令t g e n e c h a i n 或在尺寸链菜单中 单击“尺寸链自动生成”菜单条，系统等待用户指定封闭环，系统界面出现提示 如图6 3 所示： 图6 - 3 系统等待用户指定封闭环 用户指定封闭环完成后，系统在m d t 上绘出尺寸线示意取到的两个实体 如图6 - 4 所示： 第六章 原型系统的实现 图6 - 4 用户指定封闭环 f 2 ) 面向尺寸链的变动几何约束网络生成用户确定封闭环后，系统自动在 m d t 数据库内取出装配约束关系，生成配合树；系统根据封闭环自动确定零件 的基准配合树后，按照规则生成陔零件回路，如果某零件不包括封闭环信息，则 生成与该零件有关的所有配合树之间的回路；再依次取出装配实体信息和装配实 体的尺寸信息，生成完整的面向尺寸链的约束网络。图6 5 为生成装配体零件回 路时的系统界面。 图6 - 5 确定基准配合树 f 3 1 尺寸链搜索与自动生成面向尺寸链的变动几何约束网络生成以后，通 过搜索算法得到封闭环两特征之间的最短路径，并生成装配尺寸链。生成的尺寸 链设计函数公式显示方式如图6 - 6 所示： 第六章原型系统的实现 图6 - 6 生成的尺寸链设计函数 用户确认后系统以图形方式( 如图6 7 所示) 形象的显示尺寸链，用户确认 后，将生成的尺寸链加入到装配尺寸链数据库中。 图6 7 尺寸链的图形显示 用户也可以不通过图形，直接手工输入数据形成尺寸链，输入模块如图6 - 8 所示。用户输入的数据依照输入的先后顺序直接生成尺寸链，进入尺寸链数据库， 不再经过搜索过程，因此此处用户不必输入尺寸线的起始与终止坐标值。 图6 - 8 尺寸链手工输入生成 第六章原型系统