CN103530436A - 基于autocad.net api 的刀具设计图纸参数化生成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于AUTOCAD.NET API的刀具设计图纸参数化生成方法，是利用AUTOCAD二次开发的原理，通过使用AUTOCAD.NET API与数据库交互，获取刀具参数数据，再利用AUTOCAD.NET API标注原理，进行刀具图纸的自动绘制，从而实现了刀具图纸快速的自动化设计，其完全改变了传统的在AUTOCAD上进行手工出图的设计模式，能有效的解决以往刀具设计依靠人为的经验，刀具设计门槛高、效率低和易出错的问题，提高刀具设计的质量与效率；软件利用人机界面将刀具的设计过程进行向导式的规划，提高了易用性；将刀具底图和参数进行了分离，并将它们分别存放在数据库中，实现刀具设计经验知识的重复利用。
Description
技术领域
本发明涉及编程技术领域，特别是涉及一种基于AUTOCAD.NET API的刀具设计图纸参数化生成方法。
背景技术
数控整体刀具种类规格繁多，工程图纸设计工作量巨大。
传统的整体刀具设计采用手工AUTOCAD制图的方式，设计人员根据客户的要求，手工查找一幅类似的设计过的图纸，先按要求对图纸进行修改，然后再将每个尺寸和公差都人工计算出来，最后将尺寸手工标注在刀具图纸上。
然而，这样的设计过程操作繁琐，工作量大，需要既有刀具开发经验，又对AUTOCAD操作熟练的技术人员才能设计刀具图纸。而且图纸设计质量因人而异，很没有保障。所以，传统的刀具图纸设计方式可谓是门槛高，效率低，质量也不稳定。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种基于AUTOCAD.NET API的刀具设计图纸参数化生成方法，是利用AUTOCAD二次开发的原理，通过使用AUTOCAD.NET API与数据库交互，获取刀具参数数据，利用AUTOCAD.NET API标注原理，进行刀具图纸的自动绘制，从而实现了刀具图纸快速的自动化设计。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于AUTOCAD.NET API的刀具设计图纸参数化生成方法，包括如下步骤：
a.程序获取输入计算机的整体刀具的基本参数值；
b.程序判断参数是否无误，判断为是，继续下一步骤，判断为否，则返回步骤a；
c.程序使用上述基本参数，根据存储在预置的参数数据库中的剩余参数与基本参数的函数关系，计算出所述整体刀具的剩余参数值；其中，函数关系是根据刀具结构设计经验总结出来的剩余参数与基本参数的函数表达式；
d.程序根据基本参数值与剩余参数值，每个数值对应着一定的公差范围，根据各个参数值的大小，利用预置的公差数据库中存储的参数值与公差的对应关系，计算参数值对应的数值的公差范围；
e.程序根据基本参数，从预置的底图数据库中选择对应刀具的底图，利用AUTOCAD.NET API将所选中的底图导入到AUTOCAD图形界面；即，程序主要根据刀具系列、刀具刃数、刃型特征，刀具外形等基本参数，从预置的底图数据库中选择对应刀具的底图；
f.程序调用AUTOCAD.NET API标注方法，将所述整体刀具的所有参数值自动标注在所述底图上，生成所述整体刀具二维图；
g.保存所述整体刀具二维图。
所述步骤a中的基本参数值包括刀具系列、工件材料、刀具外型、刃型特征、刃数和刃径。
所述步骤c中的预置的参数数据库采用SQL Server2008建立；所述参数数据库中存储的内容还包括参数名、刀具系列、工件材料、刀具外型、刃型特征、刃数、刃径下限、刃径上限和值；且一个参数经过层层筛选得到唯一解。
所述的剩余参数值包括刃长、柄径、刀具全长、螺旋角为3、膜厚、前角、芯径、圆周第一刃宽、圆周总刃宽、圆周第一后角、圆周第二后角、圆周锥度、径向跳动、底刃第一后角、底刃第二后角、底刃前脚、底刃倒锥、尖角保护、GASH角、底刃刃宽、长刃过中心量、短刃长、X、Yp。
所述步骤d中的预置的公差数据库采用SQL Server2008建立；所述公差数据库中存储的内容还包括名称、刃径下限、刃径上限、公差上偏差和公差下偏差；且一个参数对应唯一公差范围值。
所述步骤e中的预置的底图数据库采用SQL Server2008建立；所述存储在预置的底图数据库中的底图包括棒材、开槽、刃部、周齿和端齿；且底图中的每一部分的图形都进行了标准化，使每部分图形在AUTOCAD空间中有固定的二维坐标，使得一种底图可以适应多种类型刀具图纸。
所述步骤f中的调用AUTOCAD.NET API标注方法，是将每个类型的刀具参数在二维图中的标注位置都存储在了程序函数中，保证自动标注在底图上的位置是精准的。
本发明的一种基于AUTOCAD.NET API的刀具设计图纸参数化生成方法，是将程序、参数数据、底图数据进行分离，并借助AUTOCAD平台进行整体刀具图纸参数化生成。程序采用Microsoft Visual Studio2008C#基于AUTOCAD.NET API开发出全新的操作界面和应用软件系统，该软件采用向导式的流程设计，提高软件的易用性，建立基于SQL Server2008的整体刀具参数数据库、公差数据库和底图数据库。程序中设计每一副底图需要标注的参数在AUTOCAD图形空间的位置坐标，以及带图纸标注功能的标注模块。根据参数数据库中的参数结构建立相关的算法函数，并将该算法关联到相关的标注模块中，这样就将设计参数和图纸标注联系起来。完成程序设计后，将该程序编译生成一个能在AUTOCAD启动时自动加载的.NET动态链接库应用程序。通过修改注册表HKEY_LOCAL_MACHINE里AUTOCAD启动设置，使AUTOCAD启动时自动加载.NET动态链接库应用程序，生成程序入口菜单，只要点击该菜单，就可以打开该程序人机界面进行整体刀具设计软件来设计图纸。
本发明的一种基于AUTOCAD.NET API的刀具设计图纸参数化生成方法，预置有参数数据库、公差数据库和底图数据库。参数数据库中存储的内容包括参数名、刀具系列、工件材料、刀具外型、刃型特征、刃数、刃径下限、刃径上限和值等；其中，参数名包括：膜厚、刃长、柄径、全长、径向跳动、清边留量、圆周减震带宽、圆周第一刃宽、圆周总刃宽、尖角保护、短刃长、干式喷砂Radius、SPLIT深、SPLIT宽一、SPLIT宽二和开槽砂轮R角等；一个参数经过层层筛选得到唯一解。公差数据库中存储的内容包括名称、刃径下限、刃径上限、公差上偏差和公差下偏差等；决定公差范围的因素是刃径大小，一款刀具只有一个刃径，一个参数对应唯一的公差值。底图数据库存储的底图包括棒材、开槽、刃部、周齿和端齿等部分，底图中的每一部分的图形都进行了标准化，使每部分图形在AUTOCAD空间中有固定的二维坐标，使得一种底图可以适应多种类型刀具图纸。底图库是对上万幅刀具图纸的图形规律的分类总结，一幅底图可以作为成百上千张图纸的基体，刀具设计人员可根据相同的底图上标注的不同参数尺寸生成不同规格的刀具设计图纸。底图分：棒材、开槽、刃部、周齿和端齿等部分，每一款整体刀具图纸都是由上述部分组成。本发明将底图中的每一部分的图形都进行了标准化，保证不同底图中相同部分的图元在AUTOCAD中的坐标位置相同。这不仅减少了最终底图的数量，而且提高了程序代码重复利用的效率，使程序和底图的维护很容易。经过最后的汇总整理，将底图数量压缩为一百多副，并且把这些底图存到数据库中，形成了底图数据库。
本发明的有益效果是，由于利用了AUTOCAD二次开发的原理，通过使用AUTOCAD.NET API与数据库交互，获取刀具参数数据，再利用AUTOCAD.NET API标注原理，进行刀具图纸的自动绘制，从而实现了刀具图纸快速的自动化设计，其完全改变了传统的在AUTOCAD上进行手工出图的设计模式，能有效的解决以往刀具设计依靠人为的经验，刀具设计门槛高、效率低和易出错的问题，提高刀具设计的质量与效率；软件利用人机界面将刀具的设计过程进行向导式的规划，提高了易用性；将刀具底图和参数进行了分离，并将它们分别存放在数据库中，实现刀具设计经验知识的重复利用。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种基于AUTOCAD.NET API的刀具设计图纸参数化生成方法不局限于实施例。
附图说明
图1是本发明的运行程序结构原理图；
图2是本发明的自动化参数设计流程图。
具体实施方式
实施例，参见附图所示，本发明的一种基于AUTOCAD.NET API的刀具设计图纸参数化生成方法，包括如下步骤：
a.利用用户人机界面1输入整体刀具的基本参数值，程序2获取输入计算机的整体刀具的基本参数值；程序2为基于AUTOCAD.NET API（自动计算机辅助设计应用程序编程接口）的程序；
b.程序2判断参数是否无误，判断为是，继续下一步骤，判断为否，则返回步骤a；
c.程序2使用上述基本参数，根据存储在预置的参数数据库31中的剩余参数与基本参数的函数关系，计算出所述整体刀具的剩余参数值；其中，函数关系是根据刀具结构设计经验总结出来的剩余参数与基本参数的函数表达式；
程序2使用上述基本参数值，即根据整体刀具的刃径的大小、刀具系列、刀具刃数、刃型特征，刀具外形等基本参数，根据基本参数与剩余参数的函数关系：剩余参数=G(基本参数)，计算剩余参数的参数值；例如标准4刃平云系列整体平头刀具计算得出芯径=0.62*刃径，标准2刃平云系列整体球头刀具计算得出芯径=0.64*刃径；其它的剩余参数同样可以根据与基本参数的函数关系计算得出；
d.程序2根据基本参数值与剩余参数值，每个数值对应着一定的公差范围，根据各个参数值的大小，利用预置的公差数据库32中存储的参数值与公差的对应关系，计算参数值对应的数值的公差范围；
程序2根据基本参数值与剩余参数值，计算每个参数值公差范围；每个参数值的公差计算准则基于刃径的大小计算得出；刃径的取值范围不同，参数值的公差与刃径的函数关系不一样；例如，刃径在6-10mm范围内的整体铣刀，芯径的上极限公差为+0.01*刃径，下极限公差为-0.01*刃径；其它参数值的公差计算方式也有类似的函数关系；
e．程序2根据基本参数，从预置的底图数据库33中选择对应刀具的底图，利用AUTOCAD.NET API将所选中的底图导入到AUTOCAD图形界面；即，程序2主要根据刀具系列、刀具刃数、刃型特征，刀具外形等基本参数，从预置的底图数据库中选择对应刀具的底图，利用AUTOCAD.NET API将所选中的底图导入到AUTOCAD（自动计算机辅助设计）图形界面4；
步骤c和步骤d计算的数值必须标注在工程图上才能形成一个完整的设计；底图的选择是程序2主要根据刀具系列、刀具刃数、刃型特征，刀具外形，柄部类型从预置的底图数据库33中选择对应刀具的底图，利用AUTOCAD.NETAPI将所选中的底图导入到AUTOCAD图形界面；
f.程序2调用AUTOCAD.NET API标注方法，将所述整体刀具的所有参数值自动标注在AUTOCAD图形界面4的所述底图上，生成所述整体刀具二维图；
g.程序2保存所述整体刀具二维图。
其中：
所述步骤a中的基本参数值包括刀具系列、工件材料、刀具外型、刃型特征、刃数和刃径；
所述步骤c中的预置的参数数据库31采用SQL Server2008（关系型数据库管理系统2008）建立；所述参数数据库31中存储的内容还包括参数名、刀具系列、工件材料、刀具外型、刃型特征、刃数、刃径下限、刃径上限和值；且一个参数经过层层筛选得到唯一解；
所述的剩余参数值包括刃长、柄径、刀具全长、螺旋角为3、膜厚、前角、芯径、圆周第一刃宽、圆周总刃宽、圆周第一后角、圆周第二后角、圆周锥度、径向跳动、底刃第一后角、底刃第二后角、底刃前脚、底刃倒锥、尖角保护、GASH角、底刃刃宽、长刃过中心量、短刃长、X、Yp。
所述步骤d中的预置的公差数据库32采用SQL Server2008建立；所述公差数据库32中存储的内容还包括名称、刃径下限、刃径上限、公差上偏差和公差下偏差；且一个参数对应唯一公差范围值；
所述步骤e中的预置的底图数据库33采用SQL Server2008建立；所述存储在预置的底图数据库33中的底图包括棒材、开槽、刃部、周齿和端齿；且底图中的每一部分的图形都进行了标准化，使每部分图形在AUTOCAD空间中有固定的二维坐标，使得一种底图可以适应多种类型刀具图纸；
所述步骤f中的调用AUTOCAD.NET API标注方法，是将每个类型的刀具参数在二维图中的标注位置都存储在了程序函数中，保证自动标注在底图上的位置是精准的。
本发明的一种基于AUTOCAD.NET API的刀具设计图纸参数化生成方法，是将程序、参数数据、底图数据进行分离，并借助AUTOCAD平台进行整体刀具图纸参数化生成。程序采用Microsoft Visual Studio2008C#（微软VisualStudio2008C#语言）基于AUTOCAD.NET API开发出全新的操作界面和应用软件系统，该软件采用向导式的流程设计，提高软件的易用性，建立基于SQLServer2008的整体刀具参数数据库、公差数据库和底图数据库。程序中设计每一副底图需要标注的参数在AUTOCAD图形空间的位置坐标，以及带图纸标注功能的标注模块。根据参数数据库中的参数结构建立相关的算法函数，并将该算法关联到相关的标注模块中，这样就将设计参数和图纸标注联系起来。完成程序设计后，将该程序编译生成一个能在AUTOCAD启动时自动加载的.NET动态链接库应用程序。通过修改注册表HKEY_LOCAL_MACHINE（计算机系统注册表名）里AUTOCAD启动设置，使AUTOCAD启动时自动加载.NET动态链接库应用程序，生成程序入口菜单，只要点击该菜单，就可以打开该程序人机界面进行整体刀具设计软件来设计图纸。
本发明的一种基于AUTOCAD.NET API的刀具设计图纸参数化生成方法，预置有参数数据库、公差数据库和底图数据库。参数数据库中存储的内容（参数规律）还包括参数名、刀具系列、工件材料、刀具外型、刃型特征、刃数、刃径下限、刃径上限和值等；其中，参数名包括：膜厚、刃长、柄径、全长、径向跳动、清边留量、圆周减震带宽、圆周第一刃宽、圆周总刃宽、尖角保护、短刃长、干式喷砂Radius、SPLIT深、SPLIT宽一、SPLIT宽二和开槽砂轮R角等；一个参数经过层层筛选得到唯一解。公差数据库中存储的内容（公差规律）包括名称、刃径下限、刃径上限、公差上偏差和公差下偏差等；决定公差范围的因素是刃径大小，一款刀具只有一个刃径，一个参数对应唯一的公差值。底图数据库存储的底图包括棒材、开槽、刃部、周齿和端齿等部分，底图中的每一部分的图形都进行了标准化，使每部分图形在AUTOCAD空间中有固定的二维坐标，使得一种底图可以适应多种类型刀具图纸。底图库是对上万幅刀具图纸的图形规律的分类总结，一幅底图可以作为成百上千张图纸的基体，刀具设计人员可根据相同的底图上标注的不同参数尺寸生成不同规格的刀具设计图纸。底图分：棒材、开槽、刃部、周齿和端齿等部分，每一款整体刀具图纸都是由上述部分组成。本发明将底图中的每一部分的图形都进行了标准化，保证不同底图中相同部分的图元在AUTOCAD中的坐标位置相同。这不仅减少了最终底图的数量，而且提高了程序代码重复利用的效率，使程序和底图的维护很容易。经过最后的汇总整理，将底图数量压缩为一百多副，并且把这些底图存到数据库中，形成了底图数据库。
以下，以刃径为Φ16的“普通钢4刃平头立铣刀”参数化图纸设计为例，来说明本发明的一种基于AUTOCAD.NET API的刀具设计图纸参数化生成方法。
首先，选择刀具基本参数：平云系列、普通钢、4刃、标准刃长、普通通柄、平头刀和TiAlN涂层。根据所选的这些参数，系统会计算出需要设计的刀具名称为“普通钢4刃平头立铣刀”。
然后输入刀具刃径为16mm，点击计算，程序会调用相关算法函数，根据选择的基本参数和刃径值，计算出其余参数值：刃长为36mm，柄径为16mm，全长为100mm，螺旋角为30°，物料编码为UBRS4AA16036，型号为UBRS4，规格为D16*36，材质为GU20，棒材尺寸为d16*100，膜厚为2-4μm，刃口处理方式为无。以上生成的是标准刀设计参数值，如有特殊需求也可以对生成的参数进行修改。
核对所有参数无误后，打开底图。该底图是与所设计的刀具类型关联的，底图名称为“标准4刃平头（通柄2底刃）”，软件系统通过调用AUTOCAD.NET API打开底图；同时，应用程序自动计算设计参数，前角为10°，芯径为10.24mm，圆周第一刃宽为0.8mm，圆周总刃宽为2.4mm，圆周第一后脚为10°，圆周第二后脚为24°，圆周锥度为-0.007-0，径向跳动最大值15μm，底刃第一后角为7°，底刃第二后角为15°，底刃前脚为3°，底刃倒锥为2°，尖角保护为0.1-0.3，GASH角为40°，底刃刃宽为1.4mm，长刃过中心量为0.05-0.15，短刃长为5.6mm，X为0.1-0.3，Yp为0.1-0.3。点击标注，应用程序调用标注模块中对应该底图的标注函数，所有的尺寸就都自动标注在底图上了，相关的公差也自动计算并标注在对应的尺寸后面，点击保存后，带参数标注的图纸会自动保存到数据库中，整个设计过程就完成了。
上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种基于AUTOCAD.NET API的刀具设计图纸参数化生成方法，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。
Claims (6)
1.一种基于AUTOCAD.NET API的刀具设计图纸参数化生成方法，其特征在于：包括如下步骤：
a．程序获取输入计算机的整体刀具的基本参数值；
b．程序判断参数是否无误，判断为是，继续下一步骤，判断为否，则返回步骤a；
c．程序使用上述基本参数，根据存储在预置的参数数据库中的剩余参数与基本参数的函数关系，计算出所述整体刀具的剩余参数值；
d．程序根据基本参数值与剩余参数值，每个数值对应着一定的公差范围，根据各个参数值的大小，利用预置的公差数据库中存储的参数值与公差的对应关系，计算参数值对应的数值的公差范围；
e．程序根据基本参数，从预置的底图数据库中选择对应刀具的底图，利用AUTOCAD.NET API将所选中的底图导入到AUTOCAD图形界面；
f．程序调用AUTOCAD.NET API标注方法，将所述整体刀具的所有参数值自动标注在所述底图上，生成所述整体刀具二维图；
g．保存所述整体刀具二维图。
2.根据权利要求1所述的基于AUTOCAD.NET API的刀具设计图纸参数化生成方法，其特征在于：所述步骤a中的基本参数值包括刀具系列、工件材料、刀具外型、刃型特征、刃数和刃径。
3.根据权利要求1所述的基于AUTOCAD.NET API的刀具设计图纸参数化生成方法，其特征在于：所述步骤c中的预置的参数数据库采用SQLServer2008建立；所述参数数据库中存储的内容还包括参数名、刀具系列、工件材料、刀具外型、刃型特征、刃数、刃径下限、刃径上限和值；且一个参数经过层层筛选得到唯一解。
4.根据权利要求1所述的基于AUTOCAD.NET API的刀具设计图纸参数化生成方法，其特征在于：所述步骤d中的预置的公差数据库采用SQLServer2008建立；所述公差数据库中存储的内容还包括名称、刃径下限、刃径上限、公差上偏差和公差下偏差；且一个参数对应唯一公差范围值。
5.根据权利要求1所述的基于AUTOCAD.NET API的刀具设计图纸参数化生成方法，其特征在于：所述步骤e中的预置的底图数据库采用SQLServer2008建立；所述存储在预置的底图数据库中的底图包括棒材、开槽、刃部、周齿和端齿；且底图中的每一部分的图形都进行了标准化，使每部分图形在AUTOCAD空间中有固定的二维坐标，使得一种底图可以适应多种类型刀具图纸。
6.根据权利要求1所述的基于AUTOCAD.NET API的刀具设计图纸参数化生成方法，其特征在于：所述步骤f中的调用AUTOCAD.NET API标注方法，是将每个类型的刀具参数在二维图中的标注位置都存储在了程序函数中，保证自动标注在底图上的位置是精准的。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |