作為工程設(shè)計(jì)與繪圖支撐軟件，AutoCAD在微機(jī)CAD乃至CAM領(lǐng)域內(nèi)有著最大的市場(chǎng)覆蓋率。其體系結(jié)構(gòu)的開放性是該軟件成功的重要原因之一。有關(guān)擴(kuò)展實(shí)體數(shù)據(jù)的操作是AutoCAD提供的一種極具創(chuàng)造性的開發(fā)功能。筆者將通過變速箱CAD工程軟件開發(fā)過程中的若干實(shí)例介紹如何利用擴(kuò)展實(shí)體數(shù)據(jù)解決各種實(shí)際問題。

1　確定圖形基準(zhǔn)點(diǎn)

　　轉(zhuǎn)速圖是變速箱設(shè)計(jì)中極其重要的傳動(dòng)方案表達(dá)式。作為智能化工程設(shè)計(jì)軟件，要求在輸入一定參100100數(shù)后，設(shè)計(jì)系統(tǒng)能遵循轉(zhuǎn)速圖內(nèi)在規(guī)律，經(jīng)過推理自動(dòng)繪制出完整的轉(zhuǎn)速圖。由于變速箱規(guī)格、形式千差萬別，因而轉(zhuǎn)速圖大小亦相差甚遠(yuǎn)。圖1,圖2為兩種典型變速箱的轉(zhuǎn)速圖，顯然大小相差懸殊。另外，設(shè)計(jì)者所選的用以繪制轉(zhuǎn)速圖的圖紙規(guī)格及轉(zhuǎn)速圖在圖紙上所處的位置根本無法預(yù)測(cè)，甚至連設(shè)計(jì)者本人也很難預(yù)先計(jì)劃的十分周到。這就要求轉(zhuǎn)速圖必須能依照設(shè)計(jì)者要求在屏幕上隨意移動(dòng)。問題在于：在設(shè)計(jì)過程中轉(zhuǎn)速圖必須能不斷被修改和重新自動(dòng)繪制，而圖形被移動(dòng)后，繪制基準(zhǔn)點(diǎn)（圖形左上角）亦被移動(dòng)。為保證圖形繪制的準(zhǔn)確性，必須跟蹤記錄移動(dòng)后的基準(zhǔn)點(diǎn)座標(biāo)。為此，采取了如下措施：最初繪制轉(zhuǎn)速圖是由設(shè)計(jì)者隨意指定基準(zhǔn)點(diǎn)，將該點(diǎn)座標(biāo)記入電機(jī)轉(zhuǎn)速點(diǎn)圓（圖1上對(duì)應(yīng)1440的圓）圖形實(shí)體的擴(kuò)展實(shí)體數(shù)據(jù)中，其 DXF組碼為通用空間標(biāo)志1011,這是最關(guān)鍵的一點(diǎn)。當(dāng)圖形由于位置不合適而被整體移動(dòng)時(shí)，組碼1011所對(duì)應(yīng)的通用空間點(diǎn)座標(biāo)值將隨著實(shí)體移動(dòng)而相應(yīng)變化。也就是說：電機(jī)轉(zhuǎn)速點(diǎn)圓實(shí)體中始終記錄著轉(zhuǎn)速圖基點(diǎn)的當(dāng)前座標(biāo)。這樣，任何時(shí)候需修改、重繪圖形時(shí)，只要由轉(zhuǎn)速點(diǎn)圓擴(kuò)展實(shí)體數(shù)據(jù)中取出基點(diǎn)座標(biāo)，即可按其繪制，上述問題得到圓滿的解決。

圖1　C7620轉(zhuǎn)速圖

圖2　CA6140轉(zhuǎn)速圖

2　記錄數(shù)據(jù)文件名

　　在變速箱CAD設(shè)計(jì)過程中可能出現(xiàn)各種圖，如轉(zhuǎn)速圖、傳動(dòng)系統(tǒng)圖、展開圖、剖面圖、零件圖等，它們的處理都要依賴同一個(gè)數(shù)據(jù)文件，因而數(shù)據(jù)文件的存取成為極其頻繁的操作。若每次裝入一幅圖都要求設(shè)計(jì)者輸入數(shù)據(jù)文件名，則既繁瑣又容易出錯(cuò)。為此，采取了如下解決辦法：僅在第一次創(chuàng)建上述圖中的某一幅圖之初要求設(shè)計(jì)者輸入數(shù)據(jù)文件名。此時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)創(chuàng)建一特定層（LAYER），隨后在圖上某處，例如原點(diǎn)（0,0）處，以屏幕底色繪制一簡(jiǎn)單實(shí)體，如半徑為1 的圓，將數(shù)據(jù)文件名寫入該實(shí)體的擴(kuò)展實(shí)體數(shù)據(jù)，再將該特定層鎖住。每當(dāng)創(chuàng)建或裝入一幅圖時(shí)，首先利用選擇集過濾操作搜索特定層尋找擴(kuò)展實(shí)體數(shù)據(jù)中的文件名。若找到，則可用該名打開數(shù)據(jù)文件讀入信息，以便繼續(xù)操作；否則說明是第一次創(chuàng)建，要求設(shè)計(jì)者輸入文件名并進(jìn)行上述存儲(chǔ)文件名操作。由于實(shí)體為本底色，在屏幕上不可見，設(shè)計(jì)者感覺不到其存在；再由于特定層已鎖住，不會(huì)因?yàn)閯h除某些實(shí)體的操作而被意外刪掉。

3　實(shí)現(xiàn)“傳動(dòng)比驅(qū)動(dòng)”，提高智能化程度

　　轉(zhuǎn)速圖設(shè)計(jì)過程中，按系統(tǒng)要求輸入基本參數(shù)（如：軸數(shù)、最低轉(zhuǎn)速、公比、電機(jī)轉(zhuǎn)速、功率等）并標(biāo)注傳動(dòng)比后，系統(tǒng)能自動(dòng)繪出整個(gè)轉(zhuǎn)速圖，即由圖3產(chǎn)生圖 1。無論在轉(zhuǎn)速圖上做何種修改，系統(tǒng)都將以當(dāng)前屏幕上實(shí)際標(biāo)注的傳動(dòng)比為依據(jù)自動(dòng)繪制整個(gè)轉(zhuǎn)速圖。例如圖1改變某些傳動(dòng)比后，被重新繪制的轉(zhuǎn)速圖如圖4所示。這就是所謂“傳動(dòng)比驅(qū)動(dòng)”的設(shè)計(jì)原則，實(shí)際上是智能參數(shù)化設(shè)計(jì)思想在這一具體問題上的延伸運(yùn)用。實(shí)現(xiàn)上述功能的最好方案是利用當(dāng)前屏幕上的圖形及文本實(shí)體來存取各種必要信息，而不用另外創(chuàng)建數(shù)據(jù)文件。這樣，當(dāng)圖形文件存盤時(shí)，這些信息將隨著圖形實(shí)體一起存盤：下次裝入圖形時(shí)，立即可以接續(xù)以前的一切操作。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

圖3　C7620標(biāo)注圖

　　在實(shí)際系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，將每一傳動(dòng)副的主被動(dòng)軸號(hào)、主被動(dòng)齒輪齒數(shù)或帶輪直徑等自動(dòng)繪制轉(zhuǎn)速圖所需的信息寫入了傳動(dòng)比文本的擴(kuò)展實(shí)體數(shù)據(jù)，且所有的傳動(dòng)比文本都處于同一層上。這樣，當(dāng)啟動(dòng)繪制轉(zhuǎn)速圖命令后，以該層上的文本為過濾條件，將所有傳動(dòng)副的傳動(dòng)比文本實(shí)體納入選擇集，然后從中逐一檢出各傳動(dòng)比，從其擴(kuò)展實(shí)體數(shù)據(jù)中獲得有關(guān)信息，推理并繪制轉(zhuǎn)速圖。
　　利用擴(kuò)展實(shí)體數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了“所見即所得”，使整個(gè)軟件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔優(yōu)化。

4　記錄剖面圖軸心位置

　　變速箱設(shè)計(jì)中的剖面圖用于確定各軸的空間位置。當(dāng)存在多個(gè)剖面圖時(shí)，必須保證各剖面圖上各軸心坐標(biāo)位置相互關(guān)系的一致性。當(dāng)一個(gè)剖面圖上某一根軸軸心位置確定后，該圖上其它軸心位置亦相應(yīng)確定。確定后的各軸心位置相互關(guān)系記錄于數(shù)據(jù)文件中。當(dāng)軸心相對(duì)位置關(guān)系修改變化后，各剖面圖均應(yīng)能夠以任一軸心為基準(zhǔn)，重新布置各軸位置以符合新的位置關(guān)系。為此，必須要移動(dòng)某些軸至新位置，而獲得被移動(dòng)軸的當(dāng)前位置及目標(biāo)位置座標(biāo)顯然是完成此項(xiàng)操作的必要條件。目標(biāo)位置可根據(jù)當(dāng)前位置及數(shù)據(jù)文件中記錄的各軸心位置相互關(guān)系求得，所以問題歸結(jié)到如何方便地獲取每一軸心的當(dāng)前位置。解決辦法與前述確定轉(zhuǎn)速圖基準(zhǔn)點(diǎn)的方法相同。在每一軸心位置旁邊標(biāo)注該軸軸號(hào)，將軸心座標(biāo)以組碼1011組寫入軸號(hào)文本的擴(kuò)展實(shí)體數(shù)據(jù)。每次軸心移動(dòng)時(shí)，將軸號(hào)文本同時(shí)移動(dòng)，則文本的擴(kuò)展實(shí)體數(shù)據(jù)中始終記錄著軸心的當(dāng)前坐標(biāo)。這樣處理要比其它軸心位置坐標(biāo)跟蹤的方法精練簡(jiǎn)潔的多。

圖4　C7620改變傳動(dòng)比后的轉(zhuǎn)速圖

5　結(jié)束語(yǔ)

　　充分利用AutoCAD提供的各種功能可演變出豐富多采的圖形世界，解決形形色色的實(shí)際問題。本文結(jié)合變速箱CAD系統(tǒng)設(shè)計(jì)中遇到的幾個(gè)問題，介紹了利用擴(kuò)展實(shí)體數(shù)據(jù)解決實(shí)際工程問題的具體方法。由文中列舉的實(shí)例可以看出：巧妙運(yùn)用擴(kuò)展實(shí)體數(shù)據(jù)，在提高軟件智能化程度，優(yōu)化程序結(jié)構(gòu)方面起到關(guān)鍵性的作用。