基于AutoCAD动态块智能零件库的开发的开题报告

毕业设计开题报告学 生 姓 名： 学 号： 学 院、系： 专 业：机械设计制造及其自动化设 计 题 目：基于AutoCAD动态块智能零件库的开发指导教师: 开题报告填写要求1开题报告作为毕业设计答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在系审查后生效；2开题报告内容必须用按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）。文中应用参考文献处应标出文献序号，文后“参考文献”的书写，应按照国标GB 771487文后参考文献著录规则的要求书写，不能有随意性；4学生的“学号”要写全号（如02011401X02），不能只写最后2位或1位数字；5. 有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2004年3月15日”或“2004-03-15”；6. 指导教师意见和所在系意见用黑墨水笔工整书写，不得随便涂改或潦草书写。毕 业 设 计 开 题 报 告1结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文 献 综 述AutoCAD 是目前我国应用最为广泛的通用计算机辅助设计和绘图软件，具有强大的二维绘图与编辑功能。然而，机械设计中广泛使用各类标准件,，经常需要绘制标准件图形，而AutoCAD 软件本身却不带有适合我国标准的标准件图库, 这给机械设计带来不便。在绘制不同结构、规格型号的标准件时, 需要反复查阅手册, 而且绘图重复繁琐, 极大地影响了设计效率。利用AutoCAD2008的动态块功能建立智能零件库，从而实现了AutoCAD2008零件的智能化和参数化设计，使设计人员在绘图时无需查阅手册, 只需要通过动态块相关功能选择标准件的规格参数, 得到相应的图形, 大大提高了绘图效率。 对于当今机械产品的零部件分析表明，标准零部件的数量约占到60%左右，30%左右的零部件是通过变型设计得到的通用件，而根据客户特殊需求的零部件只有10%左右。标准零部件不仅数量多，且在设计过程中需要频繁查阅各种设计手册。据统计，标准零部件的选用及绘制约占全部设计时间的70%，在机械工程中，很多零部件的形状是相似的，例如键、销、螺钉、螺母、滚动轴承等，同时绝大多数机械产品为适应用户和市场的需求而成为系列产品。由于其规格品种多，零件结构相似，尺寸不同的特点，给参数化绘图程序设计提供了广阔的展示空间，编写一个程序，只要变更文件名，并对参数赋予不同的数值，即可绘出几个乃至几十个图形，避免了交互式绘图烦琐的重复劳动。采用这种方法，绘图点经过精确计算，出图正确，存储程序不仅比存储图形可靠，而且程序修改方便，占用存储空间小。参数化设计具有强有力的草图设计和尺寸驱动功能，通过约束参数的修改，能方便地设计出一系列功能和形状相似的设计模型，进行系列化产品开发。1、课题研究的目的和意义 标准件开发的目的和意义在于在机械、电子、轻工、汽车、航空航天、造船等各个领域应用广泛，机械设计始终是重要的工作之一。目前国内的机械、建筑等行业的大部分企业都采用了CAD系统，但是，大多数CAD系统本身并不包含标准件库，少数提供标准件库的CAD系统，其所包含的标准件种类及数量也都非常有限，且有一个共同的缺点：可抑制性和软件复用性差，不能满足工程设计人员的需求。所以，在产品设计中，标准零部件的设计是一项费时费力且带有很大重复性的操作，这显然与日趋激烈的市场竞争环境不相适应。因此，很有必要开发各种通用和专用的标准零件库来取代这一繁琐、复杂的劳动。而且产品设计人员在使用CAD系统进行产品新型号的开发设计时,都会尽量考虑选用标准件，如：螺栓、螺钉、螺母、垫圈、轴承、销钉等。标准件以其独特的优点被广泛地应用在 一般情况下,采用产品地各个部分上。当标准件不能满足要求时,才考虑重新设计新零件。据调查标准件约占一个产品全部零件的70%以上，并且随着现代化生产的不断发展，机械设计中标准件的数量日益增多。由于标准件的基本形状、主要结构比较固定，同型号的标准件之间改变的只是尺寸大小，甚至不同型号的标准件之间往往改变的也只是尺寸大小、孔的数量等细节内容（如螺栓标准件中的六角头螺栓和六角头带孔螺栓）。在绘图时，标准件会在不同的位置反复地被绘制，由于标准件的绘制极为繁琐, 而且需要反复的翻阅手册查找数据, 非常耗时耗力,若每次设计人员都需要重新对这些零件进行造型，设计人员 必然要做许多重复性的劳动。如果建成一个标准零件库，在需要时将其从标准零件库中 取出，插入到指定的位置，既可解除繁琐的重复绘制工作，又能保证标准件的重复绘制 的精度，提高设计效率。所以标准零件库的开发成为 CAD 软件开发的一个必不可少的部分。机械行业中, 标准件种类繁多, 结构与规格多种多样, 国家标准对各类标准件的结构和尺寸等作了规定, 利用动态块对于零件的参数化设计功能, 将同一结构类型系列化的标准件定义成一个动态块, 就可方便地在图样中得到不同规格的该标准件图形, 减少了设计中的许多重复工作及不必要的错误, 提高了设计效率和质量。2、 AutoCAD的发展现状及关于动态块智能零件库的分析2.1、AutoCAD的发展现状 如今我国机械CAD软件取得了长足的进步，国内自主版权的CAD软件走向成熟，以高性价比和优质服务在国内赢得了一定的市场占有率，为企业的技术进步发挥了重要作用。(1)逐步向专业型CAD软件发展 一方面，在AutoCAD等国外通用CAD软件平台上出现了众多面向各行业的二次开发软件，典型的有国内的大恒CAD、天正CAD等。另一方面，产生了不少主要适用于机械行业的CAD软件，独立开发的有开目CAD、天喻CAD等。这些软件主要提供绘图、标准、图形库、输出等功能，也有板金下料等辅助功能。(2)操作方式趋于智能化 智能化的目的是不断提高计算机辅助的水平，减少用户的信息输入量和记忆量，提高工作效率。(3)提供参数化设计功能 目前，国内的CAD系统，不同程度的提供了参数化设计功能，但大多数CAD软件只能进行单视图图形的参数化。(4)提供工程图形库和建库工具 为了降低机械产品的制造成本，在设计中要大量选用标准件。由于在各行业中使用的标准件不尽相同， CAD软件还应提供标准件的建库工具。2.2、关于动态块智能零件库的分析 在AutoCAD中绘制标准件已经成为影响装配图的绘图质量和进度的一个重要因素。为了解决此问题，设计人员利用AutoLISP、VB、C语言等多种工具通过编程来建立标准件图库, 这对普通工程设计人员有相当的难道，同时其应用仍然存在很大的局限性：(1)插入标准件时，需要输入的参数值较多，仍需反复查阅手册；(2)插入的标准件仍需要手动重新调整位置，编辑图形；(3)由于同一结构类型系列化不足，标准件图库庞大。（1） AutoLISPAutoLISP是一个功能强大的可视化编程工具，它充分利用了面向对象的开发技术和AutoCAD及Windows的系统资源，增强了程序的功能和代码重用性，同时，AutoLISP语言嵌套于AutoCAD内部，不仅具备一般高级语言的基本结构和功能，而且还具有强大的图形处理功能。因此用AutoLISP对AutoCAD进行二次开发，是AutoCAD用户使用较为广泛的编程语言。（2） Som Edge针对机械产品设计中需重复使用大量标准件的特点，以Microsoft villal Basjc6O为开发I具对CAD软件soM Edge进行二次开发，设计出了标准件库，使标准件的调用实现了自动化，减少了设计中大量重复性工作，简化了设计，提高了效率（3） VBAVBA能够使AutoCAD与其他应用程序直接共享数据，使主应用程序的通信简单而且高效，代码完全是在进程中执行，具有更快捷的执行来开发标准件库。（4） UGUG是综合运用UG/Open MenuScript,UG/Open UIStyler,UG/Open API和Visual C+6.0 等UG二次开发工具,开发建立了参数化标准件库.该标准件库与UG的集成环境有机地结合在一起。但是不管采用什么其他方法在智能零件的开发都得深入学习这些程序的开发方法，这样的话对于不熟悉这些程序的人来说就相当困难了，学习也是需要很长时间才能学会的，因此这些程序的开发对于只会AutoCAD的人来说几乎不可能，而本课题是基于AutoCAD动态块智能零件库的开发，自从AutoCAD2006以后有了动态块的开发，对于只会CAD的一些人来说也可以进行智能零件库的开发，本课题开发的智能标准件库利用AutoCAD的动态块功能，结合简单的编程过程，实现了标准零件库的智能性和灵活性，使用方便，便于扩展。3、 AutoCAD2008动态块智能零件库的优势（1) 智能性和灵活性。标准件库中应用了动态块功能，它是对一般图块功能的扩展，是具有动态行为的图块。可以根据需要通过向图块中添加参数与动作, 以控制图块中几何图形的表现形式，用户在操作时可以轻松地实现动态更改图形。 （2) 图库结构清晰、组织管理层次分明。对于拓扑结构相同的零件只需建立一个动态块来实现标准件系列。一个动态块, 就可方便地在图样中得到不同规格的该标准件图形, 减少了设计中的许多重复工作及不必要的错误, 提高了设计效率和质量。同时标准件图形减少，则组织管理方便，便于操作。 （3) 界面形象直观。操作界面使用对话框和幻灯片图形，图文并茂，用户在在繁多的标准件库中可以快速准确的查询到自己需要的零件，调用灵活方便。 （4) 资源的开放性。智能标准件库在软件中处于局部CUI，允许用户根据需要添加、修改零件库，并加载或卸载不同的标准件子库或输入其它标准件子库。 （5) 操作相对简单、容易实现。由于利用了动态块建立参数化零件库中，编写程序较少，易于完成。参考文献： 1 马春生，程芳.基于AutoLISP的AutoCAD的标准零件库的开发研究J.机械工程师.2009（10）：7274. 2 刘红军.基于AutoCAD的参数化机械标准件库设计J.机电工程，2003，20（1）：14.3 付靖渝，马咏梅.基于AutoCAD的二次开发的组合零件库设计J.机械设计与制造.2007(1):5253.4 魏先红.基于AutoCAD的化工设备标准件库的开发J.湖北师范学院学报.2005，25(2):5962.5 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首先明确标准件参数化后的使用形式，然后通过“块编辑器”命令，为已经定义好的图块添加参数和相关联的动作，确保块参照中对象的大小和位置随着参数正确变化，实现智能性。下面是以螺栓的规定画法为例，利用动态块参数化定义了螺栓的主视图动态块。其他标准件如螺钉、键、销等都可以参照绘制。图为 螺栓主视图的动态块4、菜单的编制和加载4.1、菜单的定制 菜单定制首先单击“工具”菜单 “自定义”“界面”，然后在“自定义用户界面”编辑器的“自定义”选项卡的“ 中的自定义”窗格中，在“菜单”上单击鼠标右键，选择“新建菜单”，按照下图的顺序依次建立子菜单则可。4.2、菜单的加载 利用“工具”菜单 “自定义”“界面”中的 “传输”选项，或利用CUI/MENULOAD命令可以调入局部菜单。用户可以在AutoCAD的菜单栏上显示基本菜单中的部分菜单；也可以在基本菜单基础上加载或卸载局部菜单文件中的若干下拉菜单，组织管理方便。5、 幻灯片库的制作 下面为建立“智能零件图库”中的幻灯片库的建立过程：(1)在D:幻灯片库下新建一个记事本文件名称为hdpk.txt的记事本文件(2)将所有的幻灯片文件名加上扩展名写入到hdpk.txt记事本文件中，每个幻灯