autocad 在钣金冷作展开中的应用

AU TOCAD 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 450007 2 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AU TOCAD 结合起来实现钣金冷作展开的几种具体方法 关键词 AU TOCAD 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AU TOCAD 中作出 本文主要研究三角形法展 开钣金冷作件 2 AUTOCAD 的作图方式 3 AU TOCAD 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AU TOL ISP 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 Drawing eXchange File 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 AU TOCAD 所有的作图 命令 编辑命令及AU TOCAD 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 0 L INE 8 0 10 x1 20 y1 11 x2 21 y2 其它命令的DXF 格式可参考AU TOCAD 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 x 1 y1 B x2 y2 AB l1 BC l3 CA l2 现 要确定点C x 3 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 1 3 C 点的坐标为 x 3 x1 l2cos y3 y1 l2sin 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