Скачать 230.23 Kb.
|
Министерство образования и науки РФ ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМУПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)Кафедра компьютерных систем в управлении и проектировании (КСУП)РАЗРАБОТКА МОДУЛЯ К САПР НА БАЗЕ СИСТЕМЫ КОМПАС 3D Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине: «Разработка САПР» ФВС КП 588.002.000 Выполнил: студент гр. 588-2 _________Я.И. Васильева «__» __________ 2012 г. Руководитель: ассистент каф. КСУП ____________ _________ А. А. Калентьев «__» __________ 2012 г. 2012 РЕФЕРАТ Курсовая работа содержит: страниц – 31 , источников – 3, рисунков – 9, таблиц – 2. ЗУБЧАТАЯ ПЕРЕДАЧА СО СКРЕЩИВАЮЩИМИСЯ ОСЯМИ, КОМПАС 3D V10, API 5, DELPHI, OBJECT PASCAL, ЭСКИЗ, БАЗОВОЕ ВРАЩЕНИЕ, ВЫРЕЗАНИЕ ВЫДАВЛИВАНИЕМ, ЗАГОТОВКА, УГОЛ НАКЛОНА, КОЛЕСО, ШЕСТЕРНЯ. Целью данной работы является разработка и реализация модуля к САПР «Зубчатая передача с пересекающимися осями колес» на базе системы КОМПАС 3D, с использованием методов и свойств интерфейсов API 5. Результатом работы является разработанный модуль к САПР «Gears_VJI», выполняющий расчет параметров и построение модели винтовой зубчатой передачи. Новизна данного проекта заключается в том, что в стандартных и подключаемых библиотеках КОМПАС 3D V10 нет модуля, реализующего построения такого сложного объекта, как зубчатая передача со скрещивающимися осями. Но так как данная передача часто используется при проектировании деталей для машиностроения, то разработанный модуль значительно уменьшит время и другие затраты на разработку таких деталей. Пояснительная записка выполнена в текстовом редакторе Microsoft Office 2007. Министерство образования и науки РФ ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ II РАДИОЭЛЕКТРОННИКИ (ТУСУР) Кафедра компьютерных систем в управлении и проектировании (КСУП) Утверждаю Зав. кафедры КСУП ____________Ю.А. Шурыгин « __»_____________________г. ЗАДАНИЕ на курсовой проект по дисциплине «Разработка САПР» Студенту группы 588-2 Васильевой Яне Игоревне 1. Тема работы: Разработка модуля к САПР на базе системы «КОМПАС 3D». 2. Срок сдачи студентом работы: 01.12.2012г. 3. Исходные данные. Реализовать модуль и настраиваемую библиотеку элементов «Зубчатая передача со скрещивающимися осями колес» (рисунок 3.1). Рисунок 3.1 – Зубчатая передача со скрещивающимися осями колес 4. Требования к библиотеке. Библиотека должна обеспечивать следующую функциональность:
5. Результатом работы библиотеки является трехмерная модель зубчатой передачи со скрещивающимися осями колес отрисованная в графическом окне системы «КОМПАС 3D». 6. Сфера применения. Библиотека предназначена для решения задач проектирования и расчета зубчатых передач на предприятиях машиностроения использующих для проектирования деталей САПР «КОМПАС 3D». 7. Требования к аппаратной и программной частям, необходимые для функционирования программной части.
8. Содержание пояснительной записки.
9. Дата выдачи задания: 22.09.2012г. Руководитель аспирант каф. КСУП: Калентьев A.А._____________________ Задание принял к исполнению Васильева Я.И.____________________ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 6 ФВС КП 588.002.000 ФВС КП 588.002.000 СОСТАВИЛ
СОГЛАСОВАНО
СодержаниеТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ 1 УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР) 1 Кафедра компьютерных систем в управлении и проектировании (КСУП) 1 Введение 8 1 Описание API интерфейсов системы КОМПАС 10 2 Прикладная библиотека для КОМПАС-3D 12 3 Диалоговое окно библиотеки 13 4 Реализация функциональной кнопки «Строить» 15 5 Расчет параметров винтовой зубчатой передачи 17 6 Диаграммы 19 7 Тестирование 25 Заключение 30 Список использованной литературы 31 ВведениеБольшинство применяемых в промышленности трехмерных САПР могут быть использованы как основа для построения специализированной САПР, решающей задачу расчета и проектирования конкретного класса изделий. При этом необходимо объединить расчетный модуль, определяющий размерные и иные параметры проектируемого объекта с уже имеющимся в САПР трехмерным геометрическим ядром. Для этого сначала создается параметрическая сборка проектируемого механизма, в которой ряд размеров вынесен в переменные модели. Расчетный модуль может рассчитать требуемые значения переменных модели и автоматически изменить их, в результате чего будет получен новый вариант 3D сборки. Таким образом, сразу же после расчета будет получена новая геометрия изделия. Такой способ накладывает ограничения на функциональность специализированной САПР: можно только менять размеры, но не добавлять или удалять детали и или их конструктивные элементы. В большинстве случаев работа конструктора сводится к модификации ранее созданной геометрии узла в соответствии с новыми расчетными данными, и здесь описываемая специализированная САПР полностью выполняет задачу автоматизации конструкторского труда, выполняя и расчет, и построение модели. Главную сложность представляет не столько выполнение расчетов, сколько организация взаимодействия расчетного модуля и САПР. Большинство современных САПР не поддерживают СОМ-технологию, что дополнительно затрудняет управление ими из внешней программы. Такое управление осуществляется при помощи технологии API (Application Programming Interface). API-технология предоставляет программисту набор процедур и функций для управления САПР, но не дает прямого доступа к свойствам и методам объектов внутри САПР. В данной работе будет реализовываться модуль для САПР на базе системы КОМПАС-3D «Зубчатая передача со скрещивающимися осями колес» с использованием языка программирования ObjectPascal и интегрированной среды разработки Delphi. Взаимодействие внешнего приложения или подключаемого модуля с системой КОМПАС осуществляется посредством программных интерфейсов API. В КОМПАС на данный момент существуют API двух версий: API 5 и API 7. Обе версии реализуют различные функции системы и взаимно дополняют друг друга, в равной мере поддерживаются и развиваются с учетом самих изменений в системе. Для создания полноценных подключаемых модулей достаточно методов и свойств интерфейсов API 5. 1 Описание API интерфейсов системы КОМПАСГлавным интерфейсом API системы КОМПАС является KompasObject. Получить указатель на этот интерфейс можно с помощью экспортной функции CreateKompasObject(). Методы этого интерфейса реализуют наиболее общие функции работы с документами системы, системными настройками, файлами, а также дают возможность получить указатели на другие интерфейсы (интерфейсы динамического массива, работы с математическими функциями, библиотек моделей или фрагментов и различных структур параметров определенного типа) [1]. Следующий интерфейс API - интерфейс документа модели ksDocument3D. Получить его можно с помощью методов интерфейса KompasObject:
Таким образом, создание какой-либо трехмерной операции пользовательской программой сводится к следующей последовательности шагов:
Вызов метода ksDocument3D: GetPart с параметром pNew_Part возвращает указатель на интерфейс детали или компонента сборки — ksPart. Свойства и методы этого интерфейса управляют состоянием компонентов сборки, они почти полностью дублируют команды контекстного меню и панели свойств. 2 Прикладная библиотека для КОМПАС-3DПрикладная библиотека для КОМПАС-ЗD представляет собой DLL (Dynamic Link Library — динамически подключаемая библиотека Windows), только с расширением RTW[1]. Чтобы RTW-библиотека, написанная на Delphi, могла взаимодействовать с КОМПАС, в ней должны присутствовать следующие функции:
Все эти функции должны быть экспортными, то есть экспортируемыми из данной RTW, чтобы система КОМПАС могла их видеть и вызывать. По этой причине они выносятся в раздел exports прикладной библиотеки [2]. 3 Диалоговое окно библиотекиНа рисунках 3.1 и 3.2 представлено диалоговое окно библиотеки. Рисунок 3.1 – Макет диалогового окна библиотеки, вкладка «Параметры передачи» Рисунок 3.1 – Макет диалогового окна библиотеки, вкладка «Расчетные параметры» Окно содержит поля для ввода данных необходимых для расчета и построения модели зубчатой передачи. Также на макете содержатся поля, в которых отображаются параметры, рассчитанные на основе введенных данных. В Окне находится две функциональные кнопки: «Строить», при нажатии на которую в рабочем поле КОМПАС-3D происходит построение модели зубчатой передачи на основе введенных и рассчитанных данных; «Отмена», которая закрывает вызванную библиотеку. После проектирования диалогового окна библиотеки необходимо обеспечить ее вывод в окне КОМПАС. Для этого необходимо сделать следующее:
4 Реализация функциональной кнопки «Строить»Процедуру обработки нажатия кнопки «Строить» условно можно разделить на три части:
Программное построение модели передачи реализуется следующей последовательностью трехмерных операций:
Результатом построения специализированной библиотеки – зубчатая цилиндрическая передача, представленная на рисунке 4.1. Рисунок 4.1 – Модель зубчатой винтовой передачи Вид сцепления зубьев винтовой передачи представлен на рисунке 4.2. Рисунок 4.2 – Пример касания зубьев зубчатой передачи 5 Расчет параметров винтовой зубчатой передачиДля того чтобы построить модель зубчатой передачи необходимо произвести расчет параметров зубчатой передачи. Для этого в разрабатываемой библиотеке реализуется расчетный модуль, в который будут поступать исходные данные для модели, введенные пользователем. При изменении исходных данных, они передаются в расчетный модуль, где на их основе рассчитываются параметры зубчатой передачи. Исходные данные модели, расчетные данные и формулы[3]:
(5.1) где zколеса – число витков колеса, zшестерни – число витков шестерни, m – модуль.
(5.2)
(5.3)
(5.4)
(5.5)
(5.6)
(5.7)
(5.8)
(5.9) 6 ДиаграммыВ ходе работы над проектированием приложения были созданы диаграммы, изображенные на рисунках 6.1, 6.2, 6.3 и 6.4. Рисунок 6.1 - Структура разрабатываемого модуля На рисунке 6.1 отображена структура разрабатываемого модуля для САПР. Параметрическая сборка подключается к необходимой 3D САПР, в данном случает КОМПАС-3D, с помощью программных интерфейсов API 5. Исходные данные из диалогового окна библиотеки поступают в расчетный модуль, который содержит в себе переменные модели. Расчетный модуль передает расчетные значение в параметрическую сборку, на основе которых в 3D САПР строится модель детали или конструктивного элемента, в данном случае зубчатая передача. Была разработана следующая диаграмма вариантов использования приложения (рис. 6.2). Рисунок 6.2 – Диаграмма вариантов использования На рисунке 6.3 показана используемая схема Model-View-Controller. Рисунок 6.3 – Схема MVC разрабатываемого модуля Концепция MVC позволяет разделить данные, представление и обработку действий пользователя на три отдельных компонента:
Для реализации динамически подключаемого модуля необходима его наглядная структура. Для этого была спроектирована диаграмма классов, отображающая внутреннее строение модуля (рисунок 6.4). Рисунок 6.3 – Диаграмма классов разработанного модуля Тип TData - представляет собой вводимые пользователем данные, а тип TModel – рассчитываемые параметры. Таблица 6.1 – Описание классов
Продолжение таблицы 6.1
Окончание таблицы 6.1
7 ТестированиеВ ходе работы над проектом было проведено ручное тестирование. Полученные результаты тестирования сведены в таблицу 7.1. Таблица 7.1. Тестирование разработанного модуля
Продолжение таблицы 7.1
Продолжение таблицы 7.1
Продолжение таблицы 7.1
Окончание таблицы 7.1
ЗаключениеВ ходе работы над проектом был разработан и реализован модуль к САПР «Зубчатая передача со скрещивающимися осями колес» на базе системы КОМПАС 3D, с использованием методов и свойств интерфейсов API 5. Данный модуль предназначен для расчета параметров винтовой зубчатой передачи и построения на их основе модели передачи в рабочем окне САПР системы КОМПАС 3D. В ходе работы были реализованы сложные математические алгоритмы для построения модели винтовой зубчатой передачи в связи, с чем при построении модели передачи в рабочем окне САПР системы КОМПАС 3D могут возникать погрешности, связанные с округлением полученных величин. Список использованной литературы
|
Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Разработка... Курсовой проект содержит: страниц –19, источников – 5, рисунков – 6, таблиц – 2 | Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Разработка сапр» Целью работы является разработка и реализация библиотеки элементов «Отвертка» на базе системы компас 3D, с использованием методов... | ||
Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Разработка... Курсовой проект содержит: страниц – 22, источников – 8, рисунков – 9, таблиц – 1 | Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Разработка... Курсовой проект содержит: страниц –20, источников – 5, рисунков – 6, таблиц – 2 | ||
Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Разработка... Курсовой проект содержит: страниц –22, источников – 5, рисунков – 6, таблиц – 2 | Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Объектно-ориентированное... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования | ||
Пояснительная записка на курсовой проект по дисциплине «Разработка... Целью данной работы является разработка программы для автоматизации проектирования систем молниезащиты на базе сапр компас 3D, с... | Пояснительная записка к курсовому проекту "разработка технологического... Цель курсового проекта систематизировать и закрепить теоретические знания, полученные при изучении данного курса | ||
Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Объектно-ориентированное... Моделирование работы лифтов, wpf, варианты использования, uml диаграммы, пользовательский интерфейс, алгоритмы передвижений | Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Объектно-ориентированное... Моделирование работы лифтов, wpf, варианты использования, uml диаграммы, пользовательский интерфейс, алгоритмы передвижений | ||
Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Разработка... | Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Программная инженерия» Документирование процесса разработки программных средств с использованием uml: Методические указания к курсовому проекту по дисциплине... | ||
Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине Схемотехника... Усилительный каскад, транзистор, коэффициент передачи, частотные искажения, напряжение, мощность, термостабилизация, скважность,... | Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Разработка... Курсовая работа содержит: страниц – 20, источников – 8, рисунков – 7, таблиц – 2 | ||
Пояснительная записка на курсовой проект по дисциплине Разработка... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования | Пояснительная записка на курсовую работу по дисциплине Разработка... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования |