基于CAXA电子图板零件图库的建立

文章编号: 1003�0794( 2005) 11�0085�03 基于 CAXA 电子图板零件图库的建立 姜志明 (安徽理工大学, 安徽 淮南 232001) 摘 要: CAXA电子图板为用户提供了较好的扩充图库手段。结合实例从零件分析、操作步 骤以及应当注意的问等方面,介绍了如何利用该功能建立所需零件图库的。通过零件图库 的建立,不仅可以大大提高制图的速度和正确性, 还有利于零件设计的化和系列化水平的提 高。 关键词: CAXA电子图板; 图形库; 制图 中图号: TP31 文献标识码: A 1 � 引言 在系列产品的设计过程中,经常会遇到一些外形 结构基本相同的零件, 这些零件在设计时,只要确定 一些主要参数,其余尺寸均可由主要参数派生出来, 就如同标准件一样。为提高这些零件的设计和制图 效率,可通过建立这些零件图库的方法来实现。 CAXA2005电子图板带有较丰富的标准件的参 数化图库,并为用户提供了较好的扩充图库的手段, 用户可根据需要建立一些自定义的图库。 下面以带式输送机中托辊轴为例, 谈谈如何应 用CAXA2005电子图板建立夹具图库。 2 � 建立图库 建立图库的一般步骤为:绘制图符�定义图符的 基点和变量名 �确定所有图形元素相对图符基点的 坐标�确定各变量属性、录入标准数据 �图符入库。 2. 1 � 绘制图符 首先选定一组尺寸数据作为绘图尺寸绘制待定 义的图符,如图 1所示。 图 1 � 绘制图符、定义图符基点 Fig. 1 � Drawing and define base of drawing 绘制待定义图符时, 应注意以下几个问题: 在 不影响定义和提取图符的前提下应尽量少标注尺 寸,以减少变量的数目和数据输入的负担。如:值固 定的尺寸可以不标; 2 个相互之间有确定关系的尺 寸可以只标一个;图符中不太重要的倒角和圆角半 径可以绘制成同样的大小并定义成固定值。 !标注 尺寸时, 尺寸线尽量从图形元素的特征点处引出。 ∀ 图符中的剖面线是用定位点定义的。由于程序对 剖面线的处理是通过一个定位点去搜索该点所在的 封闭环, 而绘图时电子图板的剖面线命令能通过多 个定位点一次画出几个剖面区域。所以在绘制图符 的过程中遇到画剖面线时,必须对每个封闭的剖面 区域都单独用一次剖面线命令。 2. 2 � 定义图符基点和变量名 用鼠标单击#绘图∃菜单中的#库操作∃子菜单, 选择#定义图符∃功能开始定义过程。 状态栏提示#请输入图符的视图个数( 1~ 6) : ∃, 本例有 2个视图,在对话框内输入 2。 状态栏提示#请选择第一视图: ∃,用鼠标窗拾取 轴主视图的全部图形元素, 单击鼠标右键结束选择。 状态栏提示#请指定视图的基点:∃,用鼠标指定 图 1中箭头所指的点为基点。基点选择较为重要, 如果选择不当,不仅会增加元素定义达式的复杂 程度,而且使提取图符的插入定位很不方便。 状态栏提示#请为该视图的各个尺寸指定一个 变量名:∃,用鼠标拾取图 1主视图中的每一个尺寸, 在弹出的输入框中输入对应于该尺寸的名字并按回 车键确认,指定完第 1视图全部变量名后,单击鼠标 右键结束第 1视图的命名操作,状态栏提示#请选择 第 2视图: ∃, 根据提示进行指定基点和变量名的操 作。指定完全部变量名后的图形如图 1(注: 基点的 说明是加上去的, 实际图形中没有)所示。 根据提示单击鼠标右键结束命名操作后,系统 弹出#元素定义∃对话框。 元素定义就是对参量图符所包含的除尺寸外的 所有图形元素进行参数化定义, 即将各种图形元素 的定位特征点坐标及圆的半径表示成尺寸变量名的 函数,所有的坐标都是相对该图形元素所在视图基 点( 0, 0)的相对坐标。 %85%� 2005年第 11期 � � � � � � � � � � � 煤 � � 矿 � � 机 � � 械 � � � � � � � � � � � � � � � � � � 对于元素定义过程中需要多次用到的表达式以及 不直接出现在图形中但可以作为选择尺寸规格的信 息,可以定义成中间变量。如: d 的公差; d1 圆柱面与 扁方 h交点的纵坐标 hy , hy 可定义成中间变量为 hy= sqrt ( d 1 & d1�4- h & h�4) 在定义图形元素和中间变量时常常要用到一些 数学函数, 使用的格式与 C 语言中的用法基本相 同。 在#元素定义∃对话框中单击#中间变量∃按钮, 在弹出的#中间变量定义∃对话框中输入所需的变量 名和变量定义表达式即可,见图2。 图 2� 中间变量定义 Fig. 2� Define intermediate variable 定义好中间变量后, 按#确定∃按钮回到#元素定 义∃对话框,按提示依次对各图形元素进行定义。定 义时, 被定义的图形元素在预显框内变色或高亮显 示,当看不清时, 可用鼠标右键单击预显框内任一 点,则图形将以该点为中心放大显示, 可以反复放 大。在预显框内同时按下鼠标的左右两键, 则图形 恢复最初的显示大小。 应当注意的是,在定义剖面线和填充的定位点 时,应选取一个尺寸取各种不同的值都能保证总在 封闭边界内的点,提取时才能保证在各种尺寸规格 时都能生成正确的剖面线和填充。本例的第 2视图 的剖面线的4个定位点可分别定义为: ( 1, 1)、( - 1, 1)、( - 1, - 1)、( 1, - 1)。 在定义完所有的图形元素后, 单击#下一步∃按 钮进入#变量属性定义∃对话框。 在#变量属性定义∃对话框中,按用户所需的顺 序修改变量的序号。如果一个尺寸变量被指定为动 态变量,则提取图符时,该尺寸变量的取值可以不受 标准数据的限制, 动态确定。而系列变量就是对应 于一组尺寸规格可以有多个取值的尺寸变量。如本 例中轴的长度 l 对应于同一直径 d 有多个值 (如 465、530、700 ∋)可供选择,则 l 就是一个系列变量。 其它变量的属性不需修改。 完成变量属性定义后,单击#下一步∃按钮,进入 #图符入库∃对话框中, 见图 3。 图 3 � 图符入库 Fig. 3 � Save graphic file 在#图符入库∃对话框中,单击#数据录入∃按钮, 在弹出的#标准数据录入与编辑∃对话框中输入标准 数据即可。在对话框的标题行中, 动态变量名的后 面有一个问号# ?∃, 系列变量名的后面有一个星号 # * ∃。用鼠标单击系列变量名所在的标题格,将弹 出#系列变量值输入与编辑∃对话框, 在该对话框中 按由小到大的顺序输入系列变量的所有取值,用逗 号分隔。数据输入完成后, 单击#确定∃按钮返回。 单击#属性定义∃按钮, 在弹出的#属性录入与编 辑∃对话框中输入属性信息。由于设计轴时,是以轴 的直径 d 和长度 l 为主要参数, 因此#规格∃一栏中 输入为#轴? d ? & ? l ?∃, 在提取图符时系统会自 动将2个问号之间的变量名或表达式由查询或计算 出的具体数值代替。录入完毕后单击#确定∃按钮返 回。 在图 3#图符入库∃对话框的#图符名∃编辑框中 输入图形的名称, 如果想将这个图符存入已有的类 中,单击#图符大类∃和#图符小类∃组合框的下拉按 钮,从列表中选择合适的类;如果想创建新的大类或 小类来存储这个图符, 直接在组合框中输入给该类 起的名字,如图 3所示。单击#确定∃按钮退出, 图符 的定义过程至此全部完成。 3 � 应用 自定义图符的提取与一般标准件图符的提取完 全相同,提取图符时,只要切换到相应的类就可以看 到所定义的图符。 例如:轴的直径名义为 �30k6,长度 l= 465 mm, 在提取图符的#图符预处理∃对话框中, 选取轴的直 径 d = �30k6, 单击系列变量 l 的组合框的下拉按 钮,从列表中取值为 465,见图 4, 便可得到形同图 1 的标有具体尺寸的轴的图形。 如果事先将轴上应标注的形位公差、技术要求 等做成标准的图样模板, 很快就会得到一张符合要 求的图纸,绘图效率大大提高且不会出错。 如果提取时发现存在错误或需补充新的规格尺 寸,可以从#图库管理∃对话框进行编辑修改。 %86%� � � � � � � � � � � 基于 CAXA电子图板零件图库的建立 ( ( ( 姜志明 � � � � � � � 2005年第 11期 � 文章编号: 1003�0794( 2005) 11�0087�03 MATLAB在悬臂掘进机巷道断面自动成形控制研究中的应用 张士勇1 , 宁仲良2 ( 1.陕西理工学院, 陕西 汉中 723003; 2. 西安科技大学 机械工程学院, 西安 710054) 摘 要: 在对 EBJ132型掘进机截割作业过程分析的基础上,建立了截割机构工作参数和巷道 断面尺寸之间的数学模型,利用MATLAB编程计算出了相应的工作参数,并绘制了 2种断面情况掘 进头作业轨迹的包络线图。 关键词: 悬臂掘进机; 断面成形控制; 数学模型; 轨迹规划 中图号: TD421�5 文献标识码: A 1 � 前言 在悬臂式掘进机的自动化发展方面有一个很重 要的研究方向就是断面的成形和掘进方向控制, 具 体反映到悬臂式掘进机本身上面就是如何在作业过 程中控制掘进机的悬臂带动截割头运动(截割头自 身也作回转运动) ,使其能够截割出规定轨迹的断面 形状。断面成形控制的研究, 包括断面形状尺寸与 悬臂相关摆角的关系和摆角自动检测和控制 2部分 内容。断面的成形控制可获得规整的断面形状尺 寸,从而减少无用的掘进量和充填量, 提高掘进效 率。这是掘进机实现自动化截割中的新课题。目 前,国外已开始研究悬臂掘进机成形控制,国内尚未 正式触及这一课题。 MATLAB作为一种科学计算语言因其强大的科 学计算能力和良好的数据可视化性能已经在诸多领 域得到了广泛的应用。在掘进机巷道断面成形控制 的研究中,需要编程计算大量和掘进机工作机构以 及巷道断面尺寸有关的数据,在获取这些数据的同 时还需要绘制出掘进头的运动轨迹包络线图。因此 选用MATLAB作为编程语言是合适的。 2 � 截割作业过程分析和数学模型的建立 掘进机截割作业一般采用的路线如图 1所 示(以梯形巷道为例)。 图 1� 掘进机截割过程 Fig� 1� Cutting procedure 图 4� 图符提取 Fig. 4� Pick up graphics file 4 � 结语 应用 CAXA电子图板建立零件图库简单方便, 可大大提高绘图效率, 且保证其正确性。有利于零 件设计的标准化、系列化水平的提高,缩短设计、制 造周期。 作者简介: 姜志明 ( 1958- ) ,江苏江都人,高级工程师, 1982 年 毕业于安徽理工大学机械制造专业, 曾长期在企业从事机械加工工 艺设计和管理工作, 现在高校从事教学和科研工作. Tel: 0554- 6668933. 收稿日期: 2005�07�11 Building of the Part Library Based on CAXA JIANG Zhi- ming ( Anhui University of Science& Technology, Huainan 232001, China) Abstract: The CAXA electron draft ing board provided a way of the good enlargement part library for the customer. Ac� cording to pract ices, this paper introduces method how to make use of that funct ion to build the part library for needing from analysis of the parts and operation step and attention quest ion etc. . Through the part library establishes, that can not only increases the speed of the drawing and correctness, but also benefit to improve the parts design plane of the stan� dardization and series. Key words: CAXA; drawing library; mechanism %87%� 2005年第 11期 � � � � � � � � � � � 煤 � � 矿 � � 机 � � 械 � � � � � � � � � � � � � � � � � �