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影响泵 CAD 软件开发的关键因素

影响泵 CAD 软件开发的关键因素
根据近年来泵 CAD 的开发实践,影响泵 CAD 开发的主要因素是:
(1)支撑软件支撑软件是 CAD 系统的核心,所以泵 CAD 软件开发必须有一个好的支撑软件作为平台。进行 CAD 开发,光靠编程者来设计模块是难以想象的,许多工作可以由支撑软件来完成。不仅如此,引入支撑软件可以在程序移植、软件升级等方面带来方便。目前可供选择的国际著名的 CAD/CAM支撑软件比较多,如 PTC 开发的 Pro/Engineer、Inter-Graph 的 EMS(Engineer-ing Modeling System)和 Autodesk 公司的 MDT(Mechanical Desk Top)等。国内的水泵 CAD/CAM 工作,目前大多数在微机上进行,使用较多的是 Autodesk的 Auto CAD或 MDT。
相对于其他的三维软件而言,MDT 具有功能强大、界面友好、易学易用等特点,它的工作在 Windows(或 NT)平台上的微机三维设计软件包,是集 Auto CAD 全部功能与参数化实体造型、曲面造型、装配造型、维和三维双向关联绘图,与其他 CAD 系统交换数据的 IGES、STGP 转换器、丰富的标准件库、众多的机构生成器和工程计算等模块与一体的机械设计系统。
因此选择 MDT 作为二次开发平台不失为一种很好的尝试。作者所在的课题组以 MDT6.0 为支撑软件,已选择其内嵌语言 VBA 作为开发工具,成功地做出了
光顺性很好的叶片造型,见图 1-1 所示为实体着色模图.
(2)面向对象(Object-oriented)的编程语言毫无疑问,以面向对象的编程语言来进行软件开发是今后 CAD 开发工作的主流,这已经得到业内人士的认同。在选择面向对象的高级语言时,作者建议开发者最好选用 CAD 支撑软件中提供的内嵌二次开发语言,如 Auto CAD 提供的 VBA 和 ARX 等。其中 ARX 是 Auto CAD提供的面向对象的应用程序开发接口(API),这是一种特定的 C++编程环境,它包含—组动态连接库(DLL),这些库与 Auto CAD 共享同一地址空间,能被 AutoCAD 直接调用,因而具有执行效率高的优点。而 VBA 是最为常见的支撑 ActiveX技术的完全面向对象的开发语言。Autodesk 公司从 Auto CAD Release(4.0)版开始,内置了 VBA 开发工具。Auto CAD VBA 共享 Auto CAD 的内存空间,
通过 Auto CAD 的管理工具(VBA 管理器)可以方便地对 VBA 工程进行加载、卸载、保存、新建、嵌入和提取,其运行速度与 Object ARX 应用程序非常接近,比其他开发方式如 ADS、Lisp 要快的多。利用这些二次开发语言,可以设计绝大部分泵 CAD 模块。因此,泵 CAD 软件开发应该优先选用这种内嵌式语言作为开发工具。这样,开发的软件可与 CAD 支撑软件有机地集成到一起,既充分发挥了支撑软件本身的优势,有效地贯彻了有关 CAD 技术标准,又可以在总体运行速度、软件升级、网络特性等方面获得益处。
(3)曲面模型的构造曲面模型的构建一直是 CAD 工作的热门话题,从Coons 曲面、Bezier 面、B-Spline 曲面到现今流行的 NURBS 曲面,基本思路都是用曲面模型来插补三维空间中的离散点群,使之成为某种光滑度的曲面。对于泵 CAD,关键问题就是要生成叶片的曲面模型。从叶片上可以得到叶片曲面上的离散控制点,但是用这些离散的点还不足以描述光滑的叶片表面形状。如果支撑软件本身提供了优秀的曲面模型,则就可以充分利用现有的曲面造型技术来描述叶片,这样既避免了复杂数学模型的构建,同时也为泵 CAD 软件开发提供了方便。
(4)零件的结构设计传统的机械设计,人们总是习惯于将三维实体用二维工程图(如向视图、断面图)来表达。这种做法的一个主要缺点是,视图间的互动性”芯昵性很差,即各个视图之间不能保证尺寸的一致性,一个视图尺寸的修改不能够完全在另一个视图上得到反映。而且二维视图模型提供的几何数据不能直接用于计算机数控加工(CNC),也不能用于对模型本身做各种物质分析(如有限元计算)。这样就造成了 CAD 和 CAM 脱节,CAD 也就失去了真正的意义。显然,用二维工程图来描述三维模型的做法,已经不能满足当今计算机集成制造的需要,现代 CIMS 迫切需要直接对产品进行三维造型,即用真实的几何数据对产品进行描述。所以泵 CAD 工作已经不能简单地局限于水力设计和二维工程图的绘制而应该向更深的领域拓展。
(5)数据管理技术泵 CAD 开发过程中,需要采用大量的数据资料,对数据的管理就显得十分重要,通常按照不同的情况可以采用数据库法,数据文件法和内存变量法来管理数据。数据库法适合数据量很大的场合,数据的维护很方便,但编程量较大。数据文件法适合于中等数据量的场合,相对于数据库法而言,编程量较小,模块之间的数据传递可以采用此方法。内存变量法适合于数据量较小的场合(如压水室隔舌角与比转数之间关系的数据),优点是编程简单,运行速度快。数据管理的作用表现在:一是管理各个模块之间的数据流,将各个模块有机地联系在一起;二是储存水力模型库,为相似换算法提供必要的数据来源。


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