一、引言

　　在進(jìn)行旋轉(zhuǎn)類拉延件拉延工藝設(shè)計(jì)時(shí)，以最后一次拉深成形的制件為基礎(chǔ)計(jì)算出毛坯尺寸(直徑)是必不可少的工作。手工計(jì)算時(shí)，由于旋轉(zhuǎn)類拉延件形狀變化大，故常涉及到大量的公式和表格，計(jì)算過(guò)程較為繁瑣、枯燥。
　　AutoCAD是國(guó)內(nèi)目前較普遍使用的計(jì)算機(jī)繪圖軟件，待加工的拉延件的零件圖常常已經(jīng)在AutoCAD環(huán)境下繪出。根據(jù)AutoCAD下的零件圖，通過(guò)開發(fā)軟件自動(dòng)分析計(jì)算出毛坯尺寸，是一項(xiàng)較有意義的工作。
　　AutoCAD軟件包從AutoCAD R11.0開始，增加了ADS功能，可通過(guò)C語(yǔ)言按ADS指定的形式來(lái)調(diào)用AutoCAD的所有命令，并可進(jìn)行實(shí)體(即點(diǎn)、直線、圓弧等)幾何信息的讀取，從而大大加強(qiáng)了利用AutoCAD進(jìn)行二次開發(fā)的功能。
　　為此，筆者利用AutoCAD的ADS功能，開發(fā)了一個(gè)對(duì)于AutoCAD環(huán)境下任意繪出的旋轉(zhuǎn)類拉延件能自動(dòng)計(jì)算毛坯尺寸的程序。該軟件采用AutoCAD R12.0 for DOS下的ADS開發(fā)，利用ADS函數(shù)庫(kù)編制的C程序通過(guò)High C 1.7編譯，在AutoCAD Command狀態(tài)下運(yùn)行，可迅速準(zhǔn)確地計(jì)算毛坯尺寸。

二、軟件設(shè)計(jì)

1.軟件設(shè)計(jì)思想
　　根據(jù)久里金法則，任意由直線和圓弧為母線形成的旋轉(zhuǎn)拉延件的毛料直徑D可由下式?jīng)Q定：

式中　Li——旋轉(zhuǎn)拉延件中性層各線段(直線和圓弧)長(zhǎng)度
　　　Xi——旋轉(zhuǎn)拉延件中性層各線段(直線和圓弧)重心到旋轉(zhuǎn)軸的距離
　　　num——旋轉(zhuǎn)拉延件中性層線段數(shù)
　　圖1示出了某旋轉(zhuǎn)拉延件的線段長(zhǎng)度及其重心的標(biāo)注，中性層共有由8段線段組成，其中直線4段(L1，L3，L6，L8)，圓弧4段(L2，L4，L5，L7)。

圖1　一個(gè)旋轉(zhuǎn)拉延件

　　現(xiàn)在需解決的問(wèn)題是需要獲取中性層各線段的幾何參數(shù)，如直線的起始、終止點(diǎn)坐標(biāo)，圓弧的圓心、半徑、起始角、終止角。獲取中性層各線段的幾何參數(shù)后，根據(jù)有關(guān)公式即可求得各線段(包括直線、圓弧)的長(zhǎng)度及重心位置，從而可由以上公式求得毛料直徑。
　　然而，中性層是假想的，由AutoCAD命令任意繪出工件圖的中性層往往也并未畫出，故需要首先讀取工件圖中內(nèi)外兩側(cè)各直線和圓弧的幾何數(shù)據(jù)，然后即可間接地求得中性層各線段的幾何參數(shù)。
　　故本程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)上分為4個(gè)大的步驟：
　　(1)分別讀取工件圖內(nèi)、外側(cè)各線段的幾何數(shù)據(jù)；
　　(2)利用內(nèi)外側(cè)各線段幾何數(shù)據(jù)求中性層各線段幾何數(shù)據(jù)；
　　(3)求中性層各線段的長(zhǎng)度及重心位置；
　　(4)利用公式(1)求得毛料直徑。
　　在第1、2、3步中采用了表1所示結(jié)構(gòu)用于存貯內(nèi)外側(cè)及中性層各線段幾何數(shù)據(jù)。

表1　實(shí)體信息的存貯方式

2.軟件結(jié)構(gòu)

圖2　旋轉(zhuǎn)拉延件毛坯尺寸計(jì)算軟件流程圖

　　根據(jù)以上設(shè)計(jì)思想，本軟件結(jié)構(gòu)流程圖如圖2所示。其中，表PR＿SS[N] [5]、PR＿L[num] [5]、PR＿W [num] [5]、PR＿M(jìn) [num] [5]的結(jié)構(gòu)形式與表1相同。

三、制件圖內(nèi)外側(cè)各線段實(shí)體信息讀取的算法

　　如上所述，AutoCAD環(huán)境下的制件圖內(nèi)外側(cè)線段實(shí)體信息的拾取(即圖2的前4個(gè)部分)是實(shí)現(xiàn)本程序的關(guān)鍵。現(xiàn)設(shè)定用于表達(dá)旋轉(zhuǎn)拉延件內(nèi)外結(jié)構(gòu)的所有線段均繪于“0”層(這也符合一般AutoCAD繪圖習(xí)慣)，而尺寸標(biāo)注、剖面線等則置于另外的層，則內(nèi)外層線段幾何信息讀取算法如下：
　　Stepl【交互拾取表示厚度的左實(shí)體】
　　交互選擇表示厚度的中心線左側(cè)實(shí)體S0(如圖1所注)
　　Step2【獲取實(shí)體S0的兩個(gè)端點(diǎn)】
　　讀取實(shí)體S0的兩端點(diǎn)坐標(biāo)，存入數(shù)組PRSO［2］［2］中
　　Step3【拾取0層上的所有實(shí)體】
　　建立0層上的所有實(shí)體的集合SS｛S0，S1，…，Si，…｝
　　Step4【獲取實(shí)體集SS的實(shí)體數(shù)量】
　　從實(shí)體集合SS中獲取實(shí)體數(shù)量N
　　Step5【獲取實(shí)體集SS中一個(gè)實(shí)體的信息】
　　從SS中選擇一個(gè)實(shí)體SSi，讀取它的幾何信息
　　Step6【實(shí)體信息存放】
　　將實(shí)體SSi幾何信息放入如表1形式的數(shù)組PRSS［N］［5］中
　　Step7【判斷】N＝N-1　如N＞0，進(jìn)入Step5，否則進(jìn)入Step8
　　Step8【內(nèi)外側(cè)線段實(shí)體信息選擇】
　　根據(jù)數(shù)組PRS0［2］［2］和PRSS［N］［5］，分別建立存貯制件外側(cè)線段幾何參數(shù)的數(shù)組PRW［num］［5］及內(nèi)側(cè)線段幾何參數(shù)的數(shù)組PRL［num］［5］
其中，Step1主要由調(diào)用adsssget(　　)函數(shù)完成
　　　Step2主要由調(diào)用adsentget(　　)函數(shù)完成
　　　Step3主要由調(diào)用adsssget(　　)函數(shù)完成
　　　Step4主要由調(diào)用adssslength(　　)函數(shù)完成
　　　Step5主要由調(diào)用adsentget(　　)函數(shù)完成
　　Step1中ADS函數(shù)adsssget(　　)的調(diào)用格式為：
　　adsname S0;　　/*　實(shí)體名變量　*/
　　adsssget(NULL,NULL,NULL,NULL,S0);　/*　交互選擇獲取實(shí)體　*/
　　Step3中該函數(shù)的調(diào)用格式為：
　　adsname SS；　/*　實(shí)體集名變量　*/
　　Char sbuf［6］；/*層名變量　　*/
　　struct resbuf eb；　/*　結(jié)構(gòu)緩沖器變量　*/
　　strcpy(sbuf,“0”)；　/*　層名變量賦值　*/
　　eb.resval.rstring=sbuf;　/*　結(jié)構(gòu)緩沖器字符串賦值　*/
　　adsssget(“X”，NULL，NULL，&eb,SS)；　/*　獲取“0”層實(shí)體集*/
　　在Step2、Step5中調(diào)用adsentget(　　)函數(shù)的實(shí)質(zhì)是產(chǎn)生一個(gè)結(jié)構(gòu)緩沖器鏈表，該鏈表的結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示。

圖3　結(jié)構(gòu)緩沖器鏈表示意圖

　　從結(jié)構(gòu)緩沖器鏈表中可獲取當(dāng)前實(shí)體集中每個(gè)實(shí)體的類型(如點(diǎn)、直線、圓弧等相應(yīng)的DXF代碼)和幾何參數(shù)(即直線的起始、終止點(diǎn)坐標(biāo)，圓弧的圓心、半徑、起始角、終止角)，由于程序段稍長(zhǎng)，此處從略。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#
　　Step8主要根據(jù)S0的兩個(gè)端點(diǎn)坐標(biāo)(存于數(shù)組PRS0［2］［2］)和零件圖內(nèi)外側(cè)所有的實(shí)體的幾何信息(存于數(shù)組PRSS［N］［5］)按首尾相連原則分別確定內(nèi)側(cè)和外側(cè)線段及其幾何參數(shù)，并分別存入相應(yīng)數(shù)組PRL［num］［5］和PRW［num］［5］中。

四、結(jié)束語(yǔ)

　　作者根據(jù)以上程序設(shè)計(jì)思想和有關(guān)算法，設(shè)計(jì)完成了旋轉(zhuǎn)拉延件毛坯尺寸的自動(dòng)計(jì)算軟件。在AutoCAD COMMAND狀態(tài)下通過(guò)“XLOAD”命令加載本程序后，繪制(或調(diào)入)一個(gè)旋轉(zhuǎn)拉延件零件圖，運(yùn)行本程序，即可在屏幕上顯示打印出毛坯尺寸。
　　該程序已對(duì)多個(gè)由AutoCAD繪制的任意復(fù)雜程度的旋轉(zhuǎn)拉延件計(jì)算出毛坯尺寸。運(yùn)行表明：程序正確、可靠，能滿足迅速、自動(dòng)計(jì)算毛坯直徑的要求。本程序既可單獨(dú)運(yùn)行，也可作為后續(xù)的拉延模CAD系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)運(yùn)行。