机械设计系统在加工制造中的应用

张洁

（唐山冶金矿山机械厂，河北 唐山 063000）

机械设计系统在加工制造中的应用

Mechanical design system in the processing and manufacturing

张洁

（唐山冶金矿山机械厂，河北 唐山 063000）

随着科学技术的不断进步，很多先进的技术被应用到冶金生产当中。为了尽可能提高生产效率、较少成本投入同时赢得更多的经济效益，冶金企业开始对生产机械进行了技术升级和改造，通过计算机编程技术，构建出一套基于机械计算、工程数据库管理和施工图绘制等功能的系统，并且在PC机上面得到了成功的实践，本文将针对该设计系统进行详细的分析与说明。

生产机械设计；系统；生产

生产机械设计系统是冶金机械设备生产的保障，是采煤设备合理化的关键技术。传统的机械设计工作多采用人工绘制图纸，并在多次成型试验中得到设备的优化生产。设计周期长，成本耗费要高，对设备的日后升级非常不理。

计算机技术的发展为设计系统提供了可靠的平台，节省了成本的同时，利用仿真模拟单元就可以验证机械设备在各种工况下的运行情况，为机械发展提供了重要保障。

1 数据传输程序设计

在进行冶金企业的生产活动中，设计是其中非常重要的一个环节。首先要从数据的传输入手，为生产机械系统的设计打下坚实的基础。

在系统设计中，数据程序接口设计主要是为了解决以往数据传输较慢的问题。形如完整的文本文件对于很多程序而言都是只能读不能写的，不利于系统实现完整性操作。

而在本文构建的设计系统中则很好的解决了这个弊端，程序间可读写性的数据文件传输使高实时性的数据传输变成可能，详见表1。

1.1 数据结构协议

基于计算机编程技术的数据传输，最基础的部分就是软件程序的编写。在通过互联网完成数据的传递过程中，必须要遵循其规定的结构协议，其中将详细规定出数据的名称、类型、序号、代码等等。如果对相同类型的数据使用不同的结构协议，将无法正常完成程序的读写与执行。

表1 数据文件读写规则

鉴于此，数据结构协议的制定必须以简单易懂的编写方式为大前提，以此提高程序的可操作性。

1.2 数据传输类型

系统中的数据传输方式共可以分为两种，即单向和双向传递：尽执行从调用程度到执行程序或者从执行程度到调用程序间的数据传递，便称为单相传输，图1和图2详细的解释其形式；而数据顺次完成从调用程度到应用程序之间的传递过程，便为双向传递，图3为其详解。

图1 正单向型数据传输

图2 逆单向型数据传输

图3 双向型数据传输

2 将计算机开发语言合理的应用到系统设计当中

随着计算机的普及，基于编程语言的可视化设计应用越来越广泛。所以目前世界上流行的开发平台繁多，不但各有所长而且都具有较强的功能。那么，在进行生产机械系统设计的时候，就要对各种开发语言进行深入的分析和研究，争取找到最合适的一个。而以VC、VF6和AutoCAD等为基础的机械设计，必须尤其重视以下两点问题。

2.1 对计算机编程语言VC和 VF6等进行深入分析与研究

了解该开发平台的功能、特长于弊端，并且寻找实例加以佐证。例如经过比对，在人机界面和程序计算方面最强大的是VB6开发语言；而在数据库的综合管理方面，就是VF6的优越性较为突出。各种开发语言的优缺点，见下表2。

表2 功能特点比较

2.2 计算机开发语言的合理使用

通过上述分析，可以清晰的分析出各种计算机开发语言的优劣势，为设计生产机械系统奠定了软件编程的基础。

从构建系统的目的出发，需要将VB6应用于机械系统的中央程序，利用计算机软件完成齿轮强度和机械总体传动等计算过而程，保证数学运算模块的准确性。

同时，为了保证该系统数据库完整，就需要采用VF6负责数据处理程序；而VL和AutoCAD则分别负责自动绘图会快以图文编辑、保存和打印等的造作流程。

3 系统目录结构设计

3.1 使用结构完成的树状文件目录

在进行生产机械系统的构建时，应当将各个子模块的程序编写、功能实现、系统调试、移动和复制等后期必然会发生的应用考虑在内，这些内容最好被统一编排到文件的目录当中，形成一个树状的结构图。

首先，将系统的主程序设定在第N层目录，而其从属文件则分别为它的子目录，用N+1、N+2……表示但是其必须要注意的是，形如acad.exe等的安装文件和AutoCAD平台不可以如此设置，因为其不但可能对系统容量产生影响，而且还可能涉及到产权方面的问题。

另外，还需要重点区分一下调用程序和被动的从应程序，他们之前存在着本质的区别。调用程序属于完整的个体，享有专属的物理路径，而被动从应程序则恰好相反，它必须通过执行上一个物理路径才能完成自身任务的实现。所以，假设在系统设计的初期没有对上述问题进行规避，就极容易在执行被动从应程序时弹出“未找到对应文件”的错误提示。而当这种情况真的发生的时候，也可以通过对目录途径的查找确定其正确的物理途径，具体操作如下：利用函数cuirdir（）确定最高层目录的途径，然后在该文件的物理途径上加入最高层的物理途径，这样就将其执行路径设定为系统最高层目录途径和查询途径的组合了，便能够轻松的确定出它的准确路径。

3.2 机械设计系统和AutoCAD平台的路径选择关系

3.2.1 AutoCAD平台的路径

如果在操作参数化机械设计系统的过程中想要通过AutoCAD来自动的运行绘图程序并且编辑、保存和打印图形文件，那么就必须要了解和重视路径在AutoCAD平台中的作用。

作为Autodesk公司开发的一种商业软件，AutoCAD平台的应用和设计已经相当成熟，完全能够胜任参数化机械设计系统的文件处理，所以要严格按照它的默认路径在PC机上进行安装，不要将其放在系统的文件目录中。

除此之外，还要提前写入一段AutoCAD平台的默认路径代码，以便于PC机能够在全部磁盘中的任意一个位置找到AutoCAD文件，使得AutoCAD平台能够顺利启动。

3.2.2 自动绘图程序及其绘图数据文件和调令文件与AutoCAD平台的路径关系

在我们启动AutoCAD平台时，能够随之自动加载的文件只有“acad.lsp”，所以当我们需要绘图时，一般情况下需要把参数化机械设计系统中的自动绘图程序复制出来。

有两种情况能够使其正常加载，其中一个是让该程序与acad.exe同目录，另一种情况是让其与主程序文件同目录，但是都必须用acad.lsp替代程序的原来名称，之后启动AutoCAD就能使自动绘图程序正常运行。

然而，当自动绘图程序与acad.exe在一个目录下的时候，会影响其他用户正常启动AutoCAD平台，解决方法就是AutoCAD平台停止工作后，删除该程序。

而且在PC机上，文件名中带有其他路径的绘图数据文件和调令文件都不能正常运行自动绘图程序，这样一来其路径必定与acad.exe应用程序文件的路径一致。

所以说，只有保证绘图数据文件和调令文件与主应用程序文件的目录相同，才能acad.exe程序正常准确启动，进而AutoCAD平台开始运行工作。

4 结论

基于计算机编程技术和网络通讯技术的生产机械设计，在工程数据库管理、工程绘图和机械化计算等方面取得了突出的成绩。

对于功能强大的计算机开发平台而言，无论是VB6、VF6还是其他语言，都需要尽可能的发挥出自身的优势，为构建现代化生产机械系统，不但能够满足使用者的需求，而且能够满足冶金生产的发展，很好的应对来自于世界贸易的挑战。

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TH12

1009-797X （2015） 18-0084-03

A

10.13520/j.cnki.rpte.2015.18.033

张洁（1985-），男，专科学历，助理工程师，研究方向为冶金机械类。

2015-08-14