AutoCAD.NET開發(fā)在軸承自動化設(shè)計中的應(yīng)用

鄒波，周海軍，劉小輝

(1.成都重型軸承研究所,成都 610031；2.成都科華重型軸承有限公司,成都 610300)

利用AutoCAD開發(fā)設(shè)計軸承經(jīng)常需要大量的數(shù)據(jù)修改和計算，傳統(tǒng)的CAD二次開發(fā)技術(shù)有AutoLISP和 ObjectARX，其中，AutoLISP為CAD內(nèi)嵌系統(tǒng)，缺乏足夠的靈活性和用戶接口；ObjectARX較為靈活，但對編程技術(shù)要求較高。.NET框架是為32位及64位操作系統(tǒng)而設(shè)計，與傳統(tǒng)編程語言(如C++)相比，具有更低的學(xué)習(xí)要求來訪問高級接口，同時有更多的編程環(huán)境可以訪問CAD圖形。采用AutoCAD提供的二次開發(fā)接口，. NET API可以進行圖形的繪制、標(biāo)注更改以及復(fù)雜的計算應(yīng)用。而且為實現(xiàn)公差自動分級和相關(guān)參數(shù)的計算，系統(tǒng)增加了讀取現(xiàn)有Access數(shù)據(jù)庫的功能，可以根據(jù)軸承的尺寸和精度，自動選擇相關(guān)公差和參數(shù)，計算出外圈滾道尺寸等數(shù)據(jù)并進行標(biāo)注，從而形成完整的設(shè)計圖。

1 系統(tǒng)基本原理

.NET API 為AutoCAD最新的開發(fā)接口，采用面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù)。用戶可通過編程的方法利用程序集或開放庫操作AutoCAD 和圖形文件。通過開放的對象，可被許多不同的編程語言和環(huán)境訪問。訪問對象為 AutoCAD .NET API 的主要構(gòu)造塊，其中每一個對象都精確地代表了 AutoCAD圖形中的一部分，它們之間又組成了不同的程序集和命名空間。AutoCAD .NET API 有許多不同類型的對象，如：

(1)直線、圓弧、文字和標(biāo)注等圖形對象；

(2)線型與標(biāo)注樣式等樣式設(shè)置；

(3)圖層、編組和塊等組織結(jié)構(gòu)；

(4)視圖與視口等圖形顯示；

(5)圖形、AutoCAD 應(yīng)用程序本身。

本系統(tǒng)的主要實現(xiàn)方式，就是通過.NET API對AutoCAD的各種對象進行操作，實現(xiàn)計算、分類選擇、自動繪制圖形等功能。

程序設(shè)計流程如圖1所示。首先，打開現(xiàn)有模版文件，讀取并捕捉對象的ObjectID以實現(xiàn)操作；通過Form獲取用戶要求，如內(nèi)、外徑，高度，精度等參數(shù)；查詢數(shù)據(jù)庫并獲得相應(yīng)等級的公差值和各種系數(shù)；計算出各種尺寸，并修改和調(diào)整相應(yīng)的對象內(nèi)容實現(xiàn)自動標(biāo)注和相關(guān)的圖形繪制；最后通過用戶確認(rèn)，保存設(shè)計完成的圖紙。

圖1 程序流程圖

2 程序設(shè)計過程及自動化設(shè)計效果

以調(diào)心滾子自動化設(shè)計為例，本系統(tǒng)(其他類型軸承與本系統(tǒng)相同)采用.NET C#方式編程，可以分為幾個功能模塊，分別為文件操作、對象捕捉和編輯、數(shù)據(jù)庫ODBC操作和用戶界面模塊。

2.1 文件操作模塊

通過實例化Application.DocumentManager來獲取模版文件的句柄。再通過相關(guān)函數(shù)讀取和存儲。其間通過一個自建的Form來獲取模版文件路徑。部分代碼如下：

DocumentCollection acDocMgr = Application.DocumentManager;//創(chuàng)建實例

ChoseMoBan1 f = new ChoseMoBan1();//一個新窗體

Autodesk.AutoCAD.ApplicationServices.Application.ShowModalDialog(f);

//以AutoCAD的方式打開，而非winForm形式

strFileName = PathTempOpen;//獲取文件路徑

if (File.Exists(strFileName))

{

DFiles1 =acDocMgr.Open(strFileName, false);//打開相關(guān)文件

}

else

{

acDocMgr.MdiActiveDocument.Editor.WriteMessage("File " + strFileName+" does not exist.");//若不存在，返回錯誤

}

2.2 對象捕捉和編輯

在打開后的文件中，如何獲取需要修改對象的句柄是關(guān)鍵，目前常用的2種方法為：每個對象自帶的圖元句柄和ObjectID。文中采用ObjectID，但ObjectID會隨著文件關(guān)閉而釋放，并在打開時重建。為了能夠準(zhǔn)確獲得文件打開時的對象，針對文中的標(biāo)注，采用了對象包含的Text進行判別。

Document DF = Application.DocumentManager.MdiActiveDocument;//獲取當(dāng)前活動文檔

ObjectId[] Id1 = new ObjectId[1];

// 創(chuàng)建一個TypedValue 數(shù)組，用于定義過濾條件

TypedValue[] acTypValAr = new TypedValue[2];

acTypValAr.SetValue(new TypedValue((int)DxfCode.Text, Dimetext1), 0);

acTypValAr.SetValue(new TypedValue((int)DxfCode.LayerName, "7標(biāo)注層"), 1);

// 賦值過濾條件給SelectionFilter 對象

SelectionFilter acSelFtr = new SelectionFilter(acTypValAr);

Id1 = acSSet.GetObjectIds();//獲得對象后返回

獲得對象后，可對其進行編輯。編輯過程首先要打開當(dāng)前模型空間記錄，并通過事務(wù)對其中相應(yīng)的對象進行設(shè)置。圖形編輯和標(biāo)注編輯類似。

//修改對象內(nèi)容

Document acDoc = Application.DocumentManager.MdiActiveDocument;//獲得活動文檔

Database acCurDb = acDoc.Database;//打開Database對象

// 啟動一個事務(wù)

using (Transaction acTrans = acCurDb.TransactionManager.StartTransaction())

{

BlockTable acBlkTbl;

acBlkTbl = acTrans.GetObject(acCurDb.BlockTableId,OpenMode.ForRead) as BlockTable;

// 以寫方式打開模型空間塊表記錄

BlockTableRecord acBlkTblRec;

acBlkTblRec = acTrans.GetObject(acBlkTbl[BlockTableRecord.ModelSpace], OpenMode.ForWrite) as BlockTableRecord;

RotatedDimension Dim_OB7_WD = (RotatedDimension)OB7_WD.GetObject(OpenMode.ForWrite);

//獲得標(biāo)注句柄

Dim_OB7_WD.DimensionText = "{H1x;" + PX_WD + "}{H0.5x;S +" +(-D_D_GCD / 1000).ToString() + " ^ 0 ;}";//修改標(biāo)注內(nèi)容

MText Dim_OB7_Ke = (MText)OB7_Ke.GetObject(OpenMode.ForWrite);//獲得文本句柄

Dim_OB7_Ke.Contents = "W0.8;Ke " + (D_Ke/1000).ToString();//修改文本內(nèi)容

}//提交事務(wù)，完成修改的內(nèi)容

2.3 數(shù)據(jù)庫ODBC操作

通過系統(tǒng)DSN打開數(shù)據(jù)源，并對其中的記錄進行讀取和操作。

OdbcConnection odbcconn = new OdbcConnection("DSN=ODBCBearing");//定義ODBC數(shù)據(jù)源

odbcconn.Open();

OdbcCommand DbCommand = odbcconn.CreateCommand();

DbCommand.CommandText = "SELECT * FROM WQ ";

OdbcDataReader DbReader = DbCommand.ExecuteReader();//創(chuàng)建并允許SQL

對數(shù)據(jù)的篩選可通過SQL語句完成，這里不再贅述。

2.4 用戶界面

先增加AutoCAD的菜單，通過ExtensionApplication使其自動加載。此處相關(guān)代碼省略。

2.5 調(diào)心滾子軸承自動化設(shè)計結(jié)果

以23232CAC/W33帶油孔的調(diào)心滾子軸承自動化設(shè)計為例，原始模版和經(jīng)過程序計算與調(diào)整后輸出的設(shè)計圖如圖2所示。

圖2 調(diào)心滾子軸承的自動化設(shè)計圖

3 結(jié)束語

AutoCAD .NET API極大地擴展了CAD的用途，其簡便的開發(fā)方式、強大的功能為實現(xiàn)自動化設(shè)計提供了一個有效的方法。文中討論的幾個操作模塊，包含了當(dāng)前CAD二次開發(fā)的大部分內(nèi)容和通用的接口程序，可廣泛用于AutoCAD.NET C#程序開發(fā)中。