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四川大学硕士学位论文 基于o b j e c 螂的调节阀c a d 系统研究 机械设计及理论专业 研究生张子荐指导教师郑忠俊 摘要 调节阀c a d 系统的设计与研究，对机械行业、阀门工业的发展起着重要 的作用。基于o b j e c t a l 的调节阀c a d 系统研究是应用在国际上流行的机械 制图软件a u t o c a d 软件基础上的二次开发，所用的开发平台是功能强大的 s u a lc + + 。 这个c a d 系统研究的目的是为机械设计工程师，在调节阀设计上提供简 单、快捷、方便的设计开发工具。通过连接数据库来选择中华人民共和国机械 行业标准的铸钢管法兰，而且可以根据调节阀设计工程师的需要，修改阀体的 阀体长度、阀体高度、阀体厚度等重要参数，同时实现自动画图的功能。 在调节阀c a d 系统的研究过程中，主要完成以下几个方面的工作： 1 根据国内外调节阀的发展情况，深入了解调节阀的机械结构，分析工作 原理。 2 对目前我国的调节阀设计的现状，提出了调节阀c a d 系统的总体设计 思想和研究开发方案。 3 对调节阀的基本参数设计、尺寸设计、技术文档设计、标题栏设计等几 个主要功能模块进行详细分析。 4 利用创隧与m f c 交叉编程，实现系统界面的可视化设计，提供友好 的w i n d o w s 风格的人机界面。 5 创建标准法兰数据库，实现标准法兰数据库查询、输入、输出设计，并 且连接到v c + + 软件平台。 6 在系统设计过程中进行纠错处理，即对各个参数间进行相互约束，保证 调节阀系统的正常运行。 四川大学硕士学位论文 7 执行系统测试工作，这个环节是调节阀c a d 系统的重点工作，通过系 统测试提高软件的执行效率和准确性。 8 使调节阀c a d 系统便于维护与扩充，进一步提高性能，增强软件功能， 增加软件生命周期。 通过对本系统的实际运行，应用不同的数据进行测试，表明该系统使用方 便、界面友好、运行安全，实现了从数据选择、数据输入到图形的参数化设计 与参数化绘图。调节阀c a d 系统运用面向对象程序设计方法的开发，具有模 块化程度高、可移植性好、可读性好、易操作、易维护等特点，并且能方便地 完成标准法兰数据检索、调节阀设计、绘图等功能。 本系统不仅可以节省设计人员的时间和精力，而且能够减少工程设计及绘 图中的人为错误，提高产品质量。可应用到调节阀机械设计和加工中，代替传 统的手工设计方法，是调节阀设计人员的好工具。 关键词：调节阀c a do 巧e c “6 汛xm f c参数化设计 i i 四川大学硕士学位论文 t h er e s e a r c hi nac a d s y s t e mo fc o n t r 0 1v a l v e b a s i n g o no b je c t a r x m a j o r ：m e c h a l l i c a ld e s i 印a i l d1 1 1 e o 巧 p o s t g 豫d 岫t e ：z h a n gz ij i 锄a d v i s o r ：z h e n gz h o n gj u n a b s t r a c t t h ed e s 咖锄dr e s e a r c ho fc o n 咖lv a l v ec a ds y s t e mi sp l a y i n ga 1 1i m p o r t 觚t r o l ei nm a c l l i n ea n dv a l v e 砌u s 略1 1 1 er e s e a r c hi i lac a ds y s t e i ho fc o n 仃o l v a l v eb a s i n go no b j e c t a i i sq u a d r a t i cd e v e l o p m e n t 印p l y i n go na u t o c a d s o 胁a r e ，w h j c hi st h em o s tp o p u l a rm e c l l a ：t l i c a ld r a w i l l gs o m 阳r e ，a n da p p l i e so n m u c hp o w e 向lp l a t f o 肌v i s 砌c + + t h ep u 印o s eo f 也ec a ds y s t e m 五疆m e c h a i l i c a ld e s i g i le n g i n e e ri s 也a tp r o v i d e s i m p l e ，p r o m p ta 1 1 de a u s yd e s i g nd e v e l o p m e mt o o l s t h r o u 曲t h ec o i l i l e c t i o n 谢t h d a t a b a s et oc h o o s et 1 1 ei 冲cm e c h a l l i c a ls t e e ln a n g ea n da c c o r d i n gt ot h er e q u i r eo f c o n t r o ld e s i g n e rt om o d i 矽l e n g t l l ，h e i g h t ，t h i c l ( 1 l e s so fv a l v ea n ds o0 n ，a c n m l l y r e a l i z ea u t o d r a w i n gf u n c t i o n d u r i l l gt h ep r o c e s so f r e s e a r c hi nac a ds y s t e mo fc o i l t r 0 lv 甜v e ，in e e dt od o t h em a i l lw o r ka sf o l l o 埘n g ： 1 a c c o r d i n gt ot h ed i 金b r e n c eo fc o n t r o lv a l v eb e t w e e nn a t i o n 锄di m e m a t i o n a l c o u i l t ih a v et od e e p l yl ( i l o wt 1 1 ec o n s t n l c t i o no fc o n 仃o lv a l v ea n da n a l y s e sw o r k p r i n c i p l e 2 a c c o r d i n gt o 血ed e v e l o p m e n to fn a t i o nc o i i t r o lv a l v e ，ip u tf o n a r dt o a g e n e r a ld e s i g ni d e a la 1 1 dr e s e a r c hp l a nf o rm ec a ds y s t e mo f c o n t r o lv a l v e 3 c o m p r e h e n s i v ea n a l y s i so fm a j nm o d u l ei s1 1 e c e s s a r yf o rc o n t r d lv a l v ea b o u t b a s i cp a r 锄e t e rd e s i g i l ，m e a s u r ed e s i 口，s l ( i l lp a p e rd e s i g l l ，t i t l eb a rd e s i g l la i l ds o n n i i i 四川大学硕士学位论文 4 ic o u l d 砸1 i z et h ec r o s s 魄p r o 娜嘶t l la r xa n dm f ct or e a l i z e 也ev i s i b l e d e s i 印o fs y s t e m i n t e m i c e 觚dp r o v i d em a l l m a c l l i n ei 1 1 t e r f k eo f 伍e n d l y w 矾d o w s s 够l e 5 in e e dt oc r e a t e 虬蛐d a r dn a l l g ed 撕b a s e ，r e 2 l l i z e l e 胁c t i o no fq 眦r y ，i n p u t a n do u u td e s i 印觚dc o n n e c tt ov c + + p l a t f o n l l 6 is h o m dd e b u gd l l r i n gt 1 1 ep r o c e s so fs y s t e md e s i g nt l 斌m e a n st or e s t r i c t p a r a m e t e r sb y 也e m s e l v e s ，a 1 1 da s s u r e 龇s y 鼬e mo f c o n t r o lv a h en o m l a l 7 ni s 趾i n l p o i r t 趾tw o r ko f 恤c a ds y s t e m t 0 p e 怕咖as y s t e m t e s t i n g ，t l l r o u 曲t l l es y s t e mt e s t i i l g ，t h eq u a l i 妙o f s o 小a r ee 伍c i e n c y 锄dv e r a c i t yi s i m p r o v e d 8 j no r d e rt 0m a k et h ec a ds y s t e mt 0m a i n t a j na 1 1 de x t e n de a s y ，m r t h e r i i i l p r o v ec 印a b m 毗g 吮n 酊h e ns o f h v a r e 如n c t i o na r l di n c r e 瓠es o m v a r e1 i f e ，is h o u l d t 乏i l ( es o i n en 坨a s u r e a c c o r d i l l gt 0m eo p e r a t i o no fm es y s t e ma i l dl i s i n gd i 虢r e n td a t af o rt e s t i n g ，i t i n d i c a t e st h a tt h es y s t e m 印p l y ，o p e r a t ea i l dr u ne a s i l ya n ds a f e l y ，r e a l i z ep a r a m e t e r d e s i g na n dd r a 丽n gf r o md a ：c as e l e c t i o nt 0d a t a 劬u t 。t h ec a ds y s t e mo f c o n ：t r o l v a l v ea p p l yf o rm e m o do fo b j e c to r i e n t e dp r o 凹m 吼i i l gd e s i g i lw m c hh a sg o o d 妇i t o fm o d u l a z a t i o n ，t r a i l s p l a n t ，陀a d a b i l i t y ，o p e r a t i o na n dm a i m e n a i l c ee 雒y ，a 1 1 da c h i e v e t 1 1 ec o i i l p r e h e i l s i v e 如n c t i o no fq u e d e s i g i la n dd r a 、v i l l g t ks y s t e mn o to i l l yc o l l l ds a v ct i i n ea i l de n e 哟7f o rd e s i g i l e r ，b u ta l s oc o u l d d e c r e a s e 血啦i l ( eo fd e s i 萨a n dd r 捌n gi 1 1e n g i n e e r i n ga i l di i l c 陀a s ep r o d u c tq u a l i 何 nc 锄a p p l yf o rt h ed e s i g na n dp r o c e s so fc o 曲的lv a l v et or e p l a c et r a i d i t i o 删d e s i 印 m e m o db yh a n d sa i l di ti sr e a l l yl l i c et o o lf o rc o n t r o lv a l v ed e s i 萨e r k e yw o r d s ： c o n 仰lv m v e ，c a d ，o b j e c 愀，m f c ，p 觚u n e t e rd e s i 印 四川大学硕士学位论文 申明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含 其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得四川大学或其他教育机 构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡 献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 本学位论文成果是本人在四川大学读书期间在导师指导下取得的，论文成 果归四川大学所有，特此声明。 作者签名：筮盛 导师签名：雄 日期：21 i ：兰：圣 四川大学硕士学位论文 1 绪论 1 1 c a d 技术的发展与应用 1 1 1c a d 技术发展概述 计算机辅助设计( c a d ，c o r n p u t e r a i d e dd e s i g n ) 是工程技术人员与计算机相 结合、各尽所长、应用多学科的方法，综合有效地进行问题求解的先进信息处 理技术。它把人类的决策判断、创新能力与计算机的高速运算、信息存储等功 能有机结合起来，从而达到缩短工程产品设计周期、提高设计质量的目的【l j 。 从广义上说，c a d 技术包括二维工程绘图、三维几何设计、有限元分析、 数控加工、仿真模拟、产品数据管理、网络数据库以及上述技术( c a d c 址c 心d 的集成技术等1 2 】。 c a d 技术起步于2 0 世纪5 0 年代后期，随着计算机图形学的发展而不断壮 大，它最早产生于飞机工业中。进入2 0 世纪6 0 年代，出现大量专门从事计算机 图形学研究和c a d 应用产品开发的公司，极大地推动了c a d 的研究和应用，它 不仅改变了人们设计制造产品的手段，而且改变了产品设计制造的方式。c a d 技术经历了四次大的里程碑革命，从最初的二维线框技术到无约束自由曲面建 模和实体造型的三维技术，从无约束的自由造型三维技术到让人耳目一新的参 数化技术，从参数化技术到更加灵活快捷的变量化技术，每一次技术变革都带 来了巨大的经济和社会效益。没有一种技术是常青树，c a d 技术一直处于不断 的发展与探索之中【3 j 。 经过多年的推广，c a d 技术己经广泛地应用在机械、电子、航天、建筑等 行业。应用c a d 技术起到了提高企业的设计效率、优化设计方案、减轻技术 人员的劳动强度、缩短设计周期、加强设计的标准化等作用【4 】。 1 1 2 c a d 技术在机械工业中的应用 我国的c a d 技术的研究以及应用，始于2 0 世纪7 0 年代初期，主要研究 单位是为数不多的航空和造船工业中的大型企业和高等院校。到2 0 世纪8 0 年 代后期，我国的c a d 技术有了较大的发展，c a d 技术的优点开始为人们所认 识。目前，c a d 应用工程已经普及2 9 个省市、4 个行业、5 0 0 多个示范企业、 四川大学硕士学位论文 3 0 0 0 多个重点应用单位：工程设计和机械企业的c a d 应用普及率达到9 0 以 上，有1 0 万家企业和设计院甩掉了图板【5 】。 c a d 技术在机械工业中的主要应用有以下几个方面： 1 二维绘图。这是最普遍最广泛的一种应用，用来代替传统的手工绘图。 2 图形及符号库。将复杂图形分解成许多简单图形以及符号，先存入库中， 需要时调出，经编辑修改后插入到另一图形中去，从而使图形设计工作更加方 便。 3 参数化设计。标准化或系列化的零部件具有相似的结构，但尺寸需要经 常改变，采用参数化设计的方法建立图形库，调出后赋予一组新的尺寸参数就 能生成一个新的图形。 4 三维造型。采用实体造型设计零部件结构，经消隐及着色等处理后显示 物体的真实形状，还可作装配及运动仿真，以便观察有无干涉等。 5 工程分析。常见的有限元分析、优化设计、运动学及动力学分析等。此 外针对某个具体设计对象还有它们自己的工程分析问题。如阀门设计中要进行 流体分析、变形分析、应力分析等。 6 设计文档或生成报表。许多设计属性需要制成问题说明或输出报表，有 些设计参数需要用直方图、饼图、或曲线图等来表达【6 1 。 1 1 3 c a d 系统简介 c a d 系统是由工作人员和硬件、软件组成的。硬件、软件和人有机的结合 在一起，从而实现c a d 系统的功能。硬件系统的核心是计算机，还包括其他 外围设备。软件系统分为系统软件、应用软件和成品设计软件。系统软件又包 括操作系统、程序设计语言处理系统和数据库管理系统【7 1 。 所谓系统，是指为一个共同的目标组织在一起的、相互联系部分的组合。 一个完美的c a d 系统应具有的基本功能为：快速计算和生成图形的能力；存 储大量程序、信息及快速检索的能力；人机交互通讯的操作功能；输入、输出 图形及信息的能力婵j 。 其中，电子计算机及其外围设备统称为c a d 硬件系统；操作系统和应用 软件系统为c a d 软件系统；工作人员在c a d 系统中起主导作用。他们通过人 机对话的方式或批处理的方式控制和操作c a d 过程，从而完成诸如计算、绘 2 四川大学硕士学位论文 图、模拟、数控编程等一系列任务。只有把软件、硬件以及工作人员融为一体， 才能更有效的发挥c a d 系统的功能【9 1 。 1 2 c a d 系统的二次开发 在激烈的市场竞争条件下，企业必须具备创新产品的开发和快速响应市场 的能力。创新设计和快速设计己经成为企业普遍关心的两大课题。其中创新是 企业持续发展的灵魂，但创新的产品只有快速地设计和制造出来，才能占领市 场。为企业创造经济效益，参数化设计技术是实现企业快速设计的有效途径， 当前主流的c a d 软件也都实现了参数化功能。但是，由于通用的c a d 软件注 重功能的全面性，几乎涵盖了制造业的方方面面，而专业针对性差，并不能很 好地满足企业实际设计的要求，参数化设计技术并未真正发挥出应有的效益。 所以必须进行通用c a d 软件的二次开发，实现其专业化、本地化。 有效的二次开发是c a d 软件发挥效能的关键环节，可以毫不夸张地说， 没有进行专业化、本地化的二次开发，就没有真正意义上的c a d 技术的有效 应用。事实上，二次开发的意义不仅在于提高设计效率，而且也是提高设计质 量的重要途径。c a d 的二次开发问题已经成为c a d 技术推广应用过程中必须 要面对和解决的课题之一。在通用c a d 系统的基础上，通过二次开发建立适 合企业特定要求的专用c a d 系统，成为拓展c a d 应用的重要途径。 1 3 调节阀门简介 生产过程自动化是大规模工业生产中保证效益和质量的重要手段。在生产 过程自动化中，用来控制流体流量的调节阀已遍及石油、化工、电站、轻工、 造纸、医药、船舶、市政等行业的工业自动化系统中。调节阀在稳定生产、优 化控制、维护及检修成本控制等方面都起着举足轻重的作用。 调节阀由执行机构和阀体部分两部分构成。执行机构有气动执行机构、电 动执行机构、手动执行机构、电液压执行机构和智能型执行机构等多种类型， 阀体部分有单座阀、双座阀、套筒阀、蝶阀、球阀和偏心旋转阀等多种类型， 四川大学硕士学位论文 无论是执行机构还是阀体部件，每一类型中又都有多种不同的结构形式【1 0 1 。 1 4 课题研究背景、意义及主要工作 1 4 1 课题研究背景和意义 调节阀c a d 系统课题研究的背景是把多参数的参数化设计技术与c a d 软 件二次开发技术相结合，根据具体产品设计的需求进行研究和开发，极大地提 高设计效率，实现快速设计。 有关这方面技术的研究，国内外己经广泛地展开，从研究的现状来看，主 要集中于实现零件的参数化设计上，如各种标准件库的开发、专用零件库的开 发等【l 。这些研究工作，较好地实现了特定零件的参数化设计，很大程度上提 高了企业的设计效率。但针对部件和产品级的参数化设计方法的研究和系统开 发还比较少，若能将零件参数化设计的思想扩展到部件和产品这一级，实现部 件和产品的整体参数化设计，无疑会更加有利于企业的快速设计。 零件的参数化设计是部件和产品的参数化设计的基础，但部件和产品的参 数化设计不仅仅是各个组成零件的简单累加。部件和产品的参数化设计除需进 行各组成零件的参数化设计以外，还强调构成部件和产品的各零件间的属性关 系在修改一个零件时能够得到实时的修改【1 2 1 。 目前处理部件和产品的参数化问题的方法主要是引入全局变量，这种方法 在实现过程中存在诸多缺陷，如全局变量数目过多、不能处理离散变化的参数、 同一零件的不同版本调用冲突等，所以要实现部件和产品的参数化设计，或者 复杂部件和产品的概念化设计，需要大量的设计和工作。 调节阀c a d 系统课题研究的意义主要是通过参数化绘图来实现调节阀的 机械产品设计。此次课题是为四川华林自动控制公司开发调节阀c a d 系统， 这个课题根据四川华林自动控制公司的特殊需要，他们主要是生产小批量、多 品种特种阀门，因此需要经常对阀门机械产品进行修改设计。这个系统设计的 意义就是可以根据他们厂的具体需要，通过选定国家标准法兰设计参数后，对 调节阀门的其他参数根据客户的具体需要来修改，并且实现自动绘图的功能。 4 四川大学硕士学位论文 1 4 2 课题研究主要内容 本课题对调节阀c a d 系统进行研究和开发，具体研究工作主要内容包括： 1 利用s u a lc + + 6 o 为开发语言，以0 b i e c t 舭0 0 2 为开发工具，基于 机械设计理论，对调节阀c a d 系统进行了多参数的参数化设计与开发。 2 数据库的实现与连接。本课题需要用到中华人民共和国机械行业标准 ( j b 厂r 7 9 1 9 4 和j b t 7 9 2 9 4 ) 的凹面、凹凸面整体铸钢管法兰作为给定 参数。因此，需要把这些行业标准做成数据库，本课题引用a c c e s s 数据库， 并且连接到s u a lc + + 6 0 开发的c a d 系统软件中。 3 调节阀参数设计满足相关的机械设计标准。这个系统是调节阀c a d 系 统，应该根据机械设计中调节阀的具体标准，体现在参数设计中。因此，需要 深入了解调节阀机械设计的各个参数和设计标准以及公差等。 4 建立数学模型。任何设计问题最后都可以分解成为数学模型的形式。在 这个课题中，我把调节阀分解成为几个具体数学模型，在编程中逐步实现各个 模型来最终实现绘图。 5 创建调节阀设计类库。v i s u a lc + + 6 o 开发工具实现面向对象编程，这 样就大大实现了编程的可维护与修改的性能。因为，根据不同的情况下，客户 可能要求对软件的维护。因此，使用类库的方法，把各个功能函数都封装在我 所建立的类库中，这样不仅实现了设计绘图功能，而且实现了良好的维护功能。 6 建立数学变量并设计约束关系。在具体的设计过程中，调节阀c a d 系 统的参数是以变量的形式表达的，而且各个变量应该有一定的约束关系，这样 才能保证绘图的准确性。比如所有变量都不可以小于零，调节阀的公称通径不 能大于外径等等。 通过以上的主要工作准备，才实现了调节阀c a d 系统。具体实现过程是 调用a c c e s s 数据库中的标准法兰参数，并且在调节阀c a d 系统对话框中， 根据设计人员需要输入参数来自动绘画调节阀机械产品设计图。 四川大学硕士学位论文 2 调节阀c a d 系统软件平台 2 1 系统开发环境 目前企业在市场上对c a d 产品有了很多选择，各种产品都有不同的特点， 但这些产品一般都是一些通用的c a d 软件，针对各个企业不同的生产情况， 通常需要专用的c a d 产品。针对这种情况，从底层开发一个专用的、拥有版 权的c a d 软件，开发周期长、投资大，在时间上和经济上也都是不利的，而 且这样做也是没有必要的。 a u t 0 c a d 二次开发作为一种开发周期短、见效快、投入资金少的开发方式， 已为广大c a d 软件开发部所采用。 1 硬件环境【1 3 】【1 4 】 c p u ：a m dp r o c e s s o r2 6 0 0 + 显卡：e o m9 5 5 0 内存：5 1 2 d d r 内存 显示器：m e d i a1 7 寸纯平 硬盘：s t1 6 0 g 2 软件环境【1 5 】【1 6 】 操作系统：w i n d o w s n t 2 0 0 0 图形平台：a u t o c a d2 0 0 2 中文版 编译环境：m i c r 0 s o rv i s u a lc + + 6 o 以及s p 2 ( 软件补丁2 ) 开发工具：o b i e c t _ u 己x2 0 0 2s d k 数据库管理软件：a c c e s s 2 0 0 3 其它软件：m i c r o s o rw b r d 2 0 0 0 文字编辑软件 虽然在w 砌o w s 9 8 中也可以开发和运行a i ，但w 砌o w s n t 4 o 和 、聃n d o w s 2 0 0 0 是唯一被支持的可以用s u a lc + + 可靠地进行d e b u g 的开发平台。 一些a u t o c a d 的动作会导致在w i n d o w s9 8 中的s u a lc + + d e b u g 进程将系统锁 死或表现异常。但是，这个限制只是针对软件开发，所生成的应用程序可以支 持a u t o c a d 2 0 0 2 的任何系统环境下运行。 6 四川大学硕士学位论文 2 2 a u t o c a d 开发工具 a u t o c a d 是美国a u t o d e s k 公司推出的c a d 系列软件，广泛应用于工程制 造领域，深受广大工程技术人员的欢迎和喜爱，是目前世界上最为流行的计算 机辅助设计软件之一1 1 7 。 a u t 0 c a d 在机械设计方面的应用相当普遍，但凡与机械设计专业相关专业 的人士，一般都要掌握在a u t o c a d 中设计、绘制相关零件、模型的零件图、 三维模型等。如绘制机械图形中具有平行关系、垂直关系、等分关系的图形， 绘制机械图形中的剖视图、剖面图、零件图、装配图、正等轴测视图、三维线 框图、蒙面图形以及三维实体图形等【l 引。 a u t o c a d2 0 0 2 的最大特点是让设计者轻松。“轻松设计”意思是设计者或 绘图者几乎可不必离开屏幕就能连续地完成工作。 对于基于o b j e c t a r x 的二次开发而言，a u t o c a d2 0 0 2 版本有很好的编译 执行能力，而且就软件的稳定性来说，是最稳定的a u t o c a d 软件版本。因此， 调节阀c a d 系统的开发选择在a u t o c a d2 0 0 2 版本下进行。 2 3 v i s u a ic + + 软件平台 s u a lc + + 是一个功能强大的可视化软件开发工具。自1 9 9 3 年m i c r o s o r 公司推出s u a lc + + 1 0 后，随着其新版本的不断问世，v i s u a lc + + 已成为专业 程序员进行软件开发的首选工具【1 9 1 。 s u a lc + + 6 0 不仅是一个c + + 编译器，而且是一个基于w i n d o w s 操作系统 的可视化集成开发环境( i i l t e g r a t e dd e v e l o p m e n te n v i r o 姗e n t ，i d e ) 。s u a l c + + 6 0 由许多组件组成，包括编辑器、调试器以及程序向导a p p w i z 砌、类向 导c l a s s 、m z a r d 等开发工具。这些组件通过一个名为d e v e l o p e rs t u d i o 的组件集 成为和谐的开发环境。 s u a lc + + 它大概可以分成三个主要的部分： 1 d e v e l o p e rs t u d i o ，这是一个集成开发环境，我们日常工作的9 9 都是 7 四川大学硕士学位论文 在它上面完成的。 2 m f c 。从理论上来讲，m f c 也不是专用于s u a lc + + ，b o r l a n dc + + ， c + + b u i l d e r 和s ) ，i i l a l l t e cc + + 同样可以处理m f c 。 3 p l a 怕姗s d k 。这才是s u a lc + + 和整个s u a ls t u d i o 的精华和灵魂， 虽然我们很少能直接接触到它。大致说来，p l a t f o 衄s d k 是以m i c r o s o rc c h 编译器为核心。 本课题使用的正式s u a lc + + 6 0 软件，它是m i c r o s o r 公司开发的基于 c c + + 的集成开发工具，它是s u a js t i l d i o 中功能最为强大、代码效率最高的 开发工具。 v i s 砌c + + 6 o 与以前的版本项目比有了很多方面的改进。它的编译器、调 试器、连接器、编辑器、资源编辑器都有所加强，在编辑器中还提供了自动语 句生成功能，编辑器会像砌b a s i c 一样自动提示函数的参数、对象的成员。 另外，s u a lc + + 6 o 还提供了很多向导，m f c 提供了一些新的类，提供了更 强大的数据访问功能。由于s u a lc + + 6 o 的这些优点，我们才选择在s u 甜 c + + 6 o 下开发调节阀c a d 系统2 0 1 。 2 4 开发工具川b j e 姒r x 2 4 1 开发工具 a u t o c a d 很早就是一种开放体系结构的应用程序，是一种通用的c a d 应 用软件，用户和开发者可以利用各种方法制定a u 幻c a d 以满足他们各自的需 要。 改变a u t o c a d 的工作方式可以分为两大类，即定制和编程。很多a u t 0 c a d 用户通过创建新的宏代码、新的工具条或者用d i e s e l ( 可直接解释求值的字 符串表达式语言) 来编制状态栏、创建智能菜单和菜单组来制定a u t o c a d 的 菜单。他们也可以创建一些预置了各种层、文字样式、尺寸样式、线型等的样 图来使操作简单和更有效率。那么，进行编程的主要原因使要求灵活性和扩充 功能。a u t o c a d 在定制上相当灵活。可以告诉a u t o c a d 需要做什么，要它做 到怎么样。然而如何进行a u t o c a d 编程? 这里有多种工具选择【2 。 四川大学硕士学位论文 1 a u t o l l s p a m o l i s p 的全名是l i s tp r o c e s s i i l gl a i l g u a g e ，她出现于1 9 8 5 年推出的 a u t 0 c a di 也1 8 中，是一种嵌入在a u t o c a d 内部的编程语言，是l i s p 原版的 一个子集，她一直是低版本a l l t 0 c a d 的首选编程语言。它是一种表处理语言， 是被解释执行的，任何一个语句键入后就能马上执行，它对于交互式的程序开 发非常方便。其缺点是继承了l i s p 语言的编程规则而导致繁多的括号。 2 a d s a d s 的全名是a u t o c a dd e v e l o p m e n ts y s t e m ，它是a u 幻c a d 的c 语言开 发系统，a d s 本质上是一组可以用c 语言编写a u t o c a d 应用程序的头文件和 目标库，它直接利用用户熟悉的各种流行的c 语言编译器，将应用程序编译成 可执行的文件在a u t 0 c a d 环境下运行，这种可以在a u t o c a d 环境中直接运行 的可执行文件叫做a d s 应用程序。a d s 由于其速度快，又采用结构化的编程 体系，因而很适合于高强度的数据处理。 3 v b a v b a 即m i c r o s o ro m c e 中的s u a lb a s i cf o ra p p l i c a t i o n s ，它被集成到 a u t o c a d 2 0 0 2 中。v b a 为开发者提供了一种新的选择，也为用户访问a m o c a d 2 0 0 2 中丰富的技术框架打开一条新的通道。v b a 和a u t o c a d2 0 0 2 中强大的 a c t i v e x 自动化对象模型的结合，代表了一种新型的定制a u t o c a d 的模式构架。 通过v b a ，我们可以操作a u t o c a d ，控制a c t i v e x 和其它一些应用程序，使 之相互之间发生互易活动。 4 s u a l l i s p s u a l l i s p 已经被完整地集成到a u t 0 c a d2 0 0 2 中，她为开发者提供了崭 新的、增强的集成开发环境，一改过去在a m o c a d 中内嵌a u t o l i s p 运行引擎 的机制，这样开发者可以直接使用a u t o c a d 中的对象和反应器，进行更底层 的开发。其特点为自身是a u t o c a d2 0 0 2 中默认的代码编辑工具；用它开发 a u t o l i s p 程序的时间被大大地缩短，原始代码能被保密，以防盗版和被更改； 能帮助大家使用a c t i v e x 对象及其事件；使用了流行的有色代码编辑器和完善 的调试工具，使大家很容易创建和分析l i s p 程序的运行情况。在v i s u a l l i s p 中新增了一些函数：如基于a u t o l i s p 的a c t i v e x c o m 自动化操作接口；用于 执行基于a u t oc a d 内部事件的l i s p 程序的对象反应器；新增了能够对操作系 9 四川大学硕士学位论文 统文件进行操作的函数。 5 o b j e c o b j e c t a r x 是一种崭新的开发a u t o c a d 应用程序的工具，它以c + + 为编 程语言，采用先进的面向对象的编程原理，提供可与a u t o c a d 直接交互的开 发环境，能使用户方便快捷地开发出高效简洁的a u t oc a d 应用程序。 o b j e c t a r x 从本质上讲，是一种特定的c + + 编程环境，她包括一组动态链 接库( d l l ) ，这些库与a u t o c a d 在同一地址空间运行并能直接利用a u t o c a d 核心数据结构和代码，库中包含一组通用工具，使得二次开发者可以充分利用 a u t o c a d 的开放结构，直接访问a u t 0 c a d 数据库结构、图形系统以及c a d 几何造型核心，以便能在运行期间实时扩展a u t o c a d 的功能，创建能全面享 受a u t o c a d 固有命令的新命令。 o b j e c “r x 的核心是两组关键的a p i ，即a c d b ( a u t oc a d 数据库) 和 a c e d ( a u t oc a d 编译器) ，另外还有其它的一些重要库组件，如a c r x ( a u t oc a d 实时扩展) 、a c g i ( a u t oc a d 图形接口) 、a c c k ( a u t oc a d 几何库) 、a d s i ( a u t 0 c a d 开发系统实时扩展) 。o b j e c t a i 还可以按需要加载应用程序；使用 o b j e c t a r x 进行应用开发还可以在同一水平上与w i n d o w s 系统集成，并与其它 w 协d o w s 应用程序实现交互操作。 如何在这几种工具间进行选择，这个要根据具体用户的需要。现在比较流 行使用的开发工具主要是v l i s p 、v b a 和6 呶。这几个工具相比较而言，v l i s p 和v b a 适合开发一些小型的程序设计软件，而对于要求比较高的用户来说， a r x 工具是开发工具的首选。因为a i 是以c + + 为编译语言，而且是基于 s 砌c + + 软件平台上的，换句话说，a i 可以实现一切s 砌c + + 可以实现 的东西，这样强大的功能正适合开发要求比较高的调节阀c a d 系统。 2 4 2 0 b j e c t a r x 工具介绍 随着面向对象技术的成熟，a u t o c a d 最强大的功能就在于它的o b i e c t a r x 面向对象开发环境以及基于此的图形对象数据库。与a d s 开发工具包不同的 是，o b j e c t a r x 不随a u t o c a d 一起发行，也就是说，如果用户需要o b j e c t a r x ， 那么在安装a u t o c a d 之后必须另外安装。o b j e c 删开发软件包可以在 a u t o d e s k 公司官方主页上免费下载，a u t o d e s k 公司在开发文档种提议 l o 四川大学硕士学位论文 o b j e c 俄i 乇xf o ra u t 0 c a d2 0 0 2 的开发环境必须使用s u a lc + + 6 0 版本，使用 w i n d o 、s9 8 n t 操作系统【2 2 1 。 采用o b j e c t2 0 0 2 进行开发，可以方便地完成以下任务。 1 直接访问a u t o c a d 图形数据库 a u t o c a d 的图形数据库，实际上存为磁盘文件后也就是a u t o c a d 的图形 文件，它包含了各种对象，如图形实体、符合表、词典等。o b j e c t a i 提供了 直接操作图形数据库的类( 即a c d b 库) ，当然，用户也可以通过类派生，生成 和添加自己的图形对象。 2 与a u t o c a d 编辑器方便交互 o b ! i e c t f 虹向a u t o c a d 注册的命令与a u t o c a d 本身的内部命令没有任何 差别，可以在其他的应用程序( 即使不是刖程序) 中调用。除此之外， o b j e c t a 】曼x 还提供了向a u t 0 c a d 消息循环注册钩子函数( h o o k 矗肌c t i o n ) 的接 口可以监测、捕获和处理a u t o c a d 的消息。 3 利用强大的m f c 类库 o b i e c t a r x 应用程序可以与m f c 库进行动态连接或静态连接，以利用m f c 的功能( 尤其是消息处理、图形界面的功能) 。除此之外，0 b i e c t a r x2 0 0 2 本 身也提供了a c u i m f c 对话框类。 4 支持多文档( m d i ) 多文档是w m d o w s 应用程序一个很重要的特点。a u t o c a d2 0 0 2 支持多文 档结构，因此在a u t o c a d2 0 0 2 图形环境下可以同时打开多个图形文件( 即图 形数据库) ；o b j e c t a r x2 0 0 2 相应提供了操作多个图形数据库的接口。 5 定制类 利用o b j e c t a i 己x 的c + + 特性，用户可以从原有的o b j e c t a r x 类中派生出 自己的类。也就是说，用户可以定制应用程序本身的图形对象，并方便地添加 到a u t o c a d 图形数据库中。 6 建立复杂的应用程序 o b j e c t a i 支持复杂应用程序的开发，可以为应用程序提供通知 ( n o t i f i c a t i o n ) 、事务管理( 仃a j l s a c t i o nm a i l a g e m e n t ) 、协议扩展( p r o t o c o l e x t e n s i o n ) 以及代理对象支持等。 四川大学硕士学位论文 7 与其他编程接口配合使用 o b j e c t a r x 应用程序可以与a u t o c a d 其他接口类型的应用程序，如s u a l l i s p 、v b a 、a c t i v e x 以及c o m 等应用程序建立通信；也可以在互联网上操 作，如在互联网上打开、保存a u t o c a d 图形文件等。 2 4 3 0 b j e c t a r x 2 0 0 2 应用程序创建 0 b j e c t a i 2 0 0 2 提