機械設計系統在加工制造中的應用

張潔

（唐山冶金礦山機械廠，河北 唐山 063000）

機械設計系統在加工制造中的應用

Mechanical design system in the processing and manufacturing

張潔

（唐山冶金礦山機械廠，河北 唐山 063000）

隨著科學技術的不斷進步，很多先進的技術被應用到冶金生產當中。為了盡可能提高生產效率、較少成本投入同時贏得更多的經濟效益，冶金企業開始對生產機械進行了技術升級和改造，通過計算機編程技術，構建出一套基于機械計算、工程數據庫管理和施工圖繪制等功能的系統，并且在PC機上面得到了成功的實踐，本文將針對該設計系統進行詳細的分析與說明。

生產機械設計；系統；生產

生產機械設計系統是冶金機械設備生產的保障，是采煤設備合理化的關鍵技術。傳統的機械設計工作多采用人工繪制圖紙，并在多次成型試驗中得到設備的優化生產。設計周期長，成本耗費要高，對設備的日后升級非常不理。

計算機技術的發展為設計系統提供了可靠的平臺，節省了成本的同時，利用仿真模擬單元就可以驗證機械設備在各種工況下的運行情況，為機械發展提供了重要保障。

1 數據傳輸程序設計

在進行冶金企業的生產活動中，設計是其中非常重要的一個環節。首先要從數據的傳輸入手，為生產機械系統的設計打下堅實的基礎。

在系統設計中，數據程序接口設計主要是為了解決以往數據傳輸較慢的問題。形如完整的文本文件對于很多程序而言都是只能讀不能寫的，不利于系統實現完整性操作。

而在本文構建的設計系統中則很好的解決了這個弊端，程序間可讀寫性的數據文件傳輸使高實時性的數據傳輸變成可能，詳見表1。

1.1 數據結構協議

基于計算機編程技術的數據傳輸，最基礎的部分就是軟件程序的編寫。在通過互聯網完成數據的傳遞過程中，必須要遵循其規定的結構協議，其中將詳細規定出數據的名稱、類型、序號、代碼等等。如果對相同類型的數據使用不同的結構協議，將無法正常完成程序的讀寫與執行。

表1 數據文件讀寫規則

鑒于此，數據結構協議的制定必須以簡單易懂的編寫方式為大前提，以此提高程序的可操作性。

1.2 數據傳輸類型

系統中的數據傳輸方式共可以分為兩種，即單向和雙向傳遞：盡執行從調用程度到執行程序或者從執行程度到調用程序間的數據傳遞，便稱為單相傳輸，圖1和圖2詳細的解釋其形式；而數據順次完成從調用程度到應用程序之間的傳遞過程，便為雙向傳遞，圖3為其詳解。

圖1 正單向型數據傳輸

圖2 逆單向型數據傳輸

圖3 雙向型數據傳輸

2 將計算機開發語言合理的應用到系統設計當中

隨著計算機的普及，基于編程語言的可視化設計應用越來越廣泛。所以目前世界上流行的開發平臺繁多，不但各有所長而且都具有較強的功能。那么，在進行生產機械系統設計的時候，就要對各種開發語言進行深入的分析和研究，爭取找到最合適的一個。而以VC、VF6和AutoCAD等為基礎的機械設計，必須尤其重視以下兩點問題。

2.1 對計算機編程語言VC和 VF6等進行深入分析與研究

了解該開發平臺的功能、特長于弊端，并且尋找實例加以佐證。例如經過比對，在人機界面和程序計算方面最強大的是VB6開發語言；而在數據庫的綜合管理方面，就是VF6的優越性較為突出。各種開發語言的優缺點，見下表2。

表2 功能特點比較

2.2 計算機開發語言的合理使用

通過上述分析，可以清晰的分析出各種計算機開發語言的優劣勢，為設計生產機械系統奠定了軟件編程的基礎。

從構建系統的目的出發，需要將VB6應用于機械系統的中央程序，利用計算機軟件完成齒輪強度和機械總體傳動等計算過而程，保證數學運算模塊的準確性。

同時，為了保證該系統數據庫完整，就需要采用VF6負責數據處理程序；而VL和AutoCAD則分別負責自動繪圖會快以圖文編輯、保存和打印等的造作流程。

3 系統目錄結構設計

3.1 使用結構完成的樹狀文件目錄

在進行生產機械系統的構建時，應當將各個子模塊的程序編寫、功能實現、系統調試、移動和復制等后期必然會發生的應用考慮在內，這些內容最好被統一編排到文件的目錄當中，形成一個樹狀的結構圖。

首先，將系統的主程序設定在第N層目錄，而其從屬文件則分別為它的子目錄，用N+1、N+2……表示但是其必須要注意的是，形如acad.exe等的安裝文件和AutoCAD平臺不可以如此設置，因為其不但可能對系統容量產生影響，而且還可能涉及到產權方面的問題。

另外，還需要重點區分一下調用程序和被動的從應程序，他們之前存在著本質的區別。調用程序屬于完整的個體，享有專屬的物理路徑，而被動從應程序則恰好相反，它必須通過執行上一個物理路徑才能完成自身任務的實現。所以，假設在系統設計的初期沒有對上述問題進行規避，就極容易在執行被動從應程序時彈出“未找到對應文件”的錯誤提示。而當這種情況真的發生的時候，也可以通過對目錄途徑的查找確定其正確的物理途徑，具體操作如下：利用函數cuirdir（）確定最高層目錄的途徑，然后在該文件的物理途徑上加入最高層的物理途徑，這樣就將其執行路徑設定為系統最高層目錄途徑和查詢途徑的組合了，便能夠輕松的確定出它的準確路徑。

3.2 機械設計系統和AutoCAD平臺的路徑選擇關系

3.2.1 AutoCAD平臺的路徑

如果在操作參數化機械設計系統的過程中想要通過AutoCAD來自動的運行繪圖程序并且編輯、保存和打印圖形文件，那么就必須要了解和重視路徑在AutoCAD平臺中的作用。

作為Autodesk公司開發的一種商業軟件，AutoCAD平臺的應用和設計已經相當成熟，完全能夠勝任參數化機械設計系統的文件處理，所以要嚴格按照它的默認路徑在PC機上進行安裝，不要將其放在系統的文件目錄中。

除此之外，還要提前寫入一段AutoCAD平臺的默認路徑代碼，以便于PC機能夠在全部磁盤中的任意一個位置找到AutoCAD文件，使得AutoCAD平臺能夠順利啟動。

3.2.2 自動繪圖程序及其繪圖數據文件和調令文件與AutoCAD平臺的路徑關系

在我們啟動AutoCAD平臺時，能夠隨之自動加載的文件只有“acad.lsp”，所以當我們需要繪圖時，一般情況下需要把參數化機械設計系統中的自動繪圖程序復制出來。

有兩種情況能夠使其正常加載，其中一個是讓該程序與acad.exe同目錄，另一種情況是讓其與主程序文件同目錄，但是都必須用acad.lsp替代程序的原來名稱，之后啟動AutoCAD就能使自動繪圖程序正常運行。

然而，當自動繪圖程序與acad.exe在一個目錄下的時候，會影響其他用戶正常啟動AutoCAD平臺，解決方法就是AutoCAD平臺停止工作后，刪除該程序。

而且在PC機上，文件名中帶有其他路徑的繪圖數據文件和調令文件都不能正常運行自動繪圖程序，這樣一來其路徑必定與acad.exe應用程序文件的路徑一致。

所以說，只有保證繪圖數據文件和調令文件與主應用程序文件的目錄相同，才能acad.exe程序正常準確啟動，進而AutoCAD平臺開始運行工作。

4 結論

基于計算機編程技術和網絡通訊技術的生產機械設計，在工程數據庫管理、工程繪圖和機械化計算等方面取得了突出的成績。

對于功能強大的計算機開發平臺而言，無論是VB6、VF6還是其他語言，都需要盡可能的發揮出自身的優勢，為構建現代化生產機械系統，不但能夠滿足使用者的需求，而且能夠滿足冶金生產的發展，很好的應對來自于世界貿易的挑戰。

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1009-797X （2015） 18-0084-03

A

10.13520/j.cnki.rpte.2015.18.033

張潔（1985-），男，?？茖W歷，助理工程師，研究方向為冶金機械類。

2015-08-14