Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Разработка сапр» на тему: «Разработка модуля к сапр на базе системы компас 3D»

Скачать 142.74 Kb.

Название	Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Разработка сапр» на тему: «Разработка модуля к сапр на базе системы компас 3D»
Дата публикации	14.12.2014
Размер	142.74 Kb.
Тип	Пояснительная записка

100-bal.ru > География > Пояснительная записка

Министерство образования и науки Российской Федерации

Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники

(ТУСУР)

Кафедра компьютерных систем в управлении и проектировании

(КСУП)

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по дисциплине «Разработка САПР»

на тему: «Разработка модуля к САПР на базе системы

КОМПАС 3D»

Выполнил:

студент гр. 588-2

____________ А.А. Дирша

«____»____________2012 г.

Принял:

аспирант каф. КСУП,

_________А. А. Калентьев

«____»____________2012 г.

Томск – 2012

РЕФЕРАТ
Курсовой проект содержит: страниц –19 , источников – 5, рисунков – 6, таблиц – 2.

МОДУЛЬ, КОМПАС 3D, 3D–МОДЕЛЬ, ПОРШЕНЬ, API, САПР, Microsoft Visual STUDIO 2010,.NET FRAMEWORK 4.0.

Пояснительная записка содержит проектную документацию реализованного модуля. Модуль реализован в среде разработки Microsoft Visual Studio 2010, .Net Framework 4.0 на языке С#, для наглядного построения модели подключается к системе автоматизированного проектирования Компас 3D.

Цель – в среде разработки Microsoft Visual Studio 2010, .NET Framework 4.0 на языке С# реализовать подключаемый модуль на базе системы КОМПАС 3D.

В процессе работы проводилось проектирование и реализация подключаемого модуля.

Достигнутые показатели – реализованный подключаемый модуль, позволяющий автоматически строить 3D модель поршня с характерными для каждого определенного типа параметрами.

Результатом работы является реализованный подключаемый модуль на базе системы Компас 3D.

Пояснительная записка выполнена в текстовом редакторе Microsoft Word 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 курвой проект по дисциплине «Разработка САПР»
Студенту группы 588-2 Дирше Андрею Александровичу

1. Тема работы: создание специализированного модуля для САПР «КОМПАС 3D».

2. Срок сдачи студентом работы: 01.12.2012г.

3. Исходные данные.

Реализовать модуль и настраиваемую библиотеку элемента «Поршень»

4. Требования к библиотеке.

Библиотека должна обеспечивать следующую функциональность:

выводить диалоговое окно ввода и изменения следующих параметров поршня: радиус поршня, радиус пальцевого отверстия, количество колец, высота кольцевого отверстия, высота отверстия для маслосъемного кольца, глубина кольцевого отверстия, толщина стенок поршня;
обеспечивать построение трехмерной модели поршня на основе введенных значений параметров.

5. Результатом работы библиотеки является трехмерная модель поршня построенная в графическом окне системы.

6. Сфера применения.

Библиотека предназначена для решения задач проектирования и построения подшипника на предприятиях машиностроения использующих для проектирования деталей САПР «КОМПАС 3D V13».

7. Требования к аппаратной и программной частям, необходимые для функционирования программной части:

программа должна быть выполнена на языке С# в среде Visual Studio 2010, .NET 4.0 и взаимодействать с API САПР «КОМПАС 3D V13»;
программа может работать на операционной системе Windows 7 x86;

аппаратные требования для Windows 7: 32-разрядный (x86) процессор с тактовой частотой 1 ГГц или выше; 512 Мб оперативной памяти; 16 ГБ пространства на жестком диске; графическое устройство DirectX 9 с драйвером WDDM версии 1.0 или выше;
система должна содержать установленный «КОМПАС 3D V13», в полном функционировании.

8. Содержание пояснительной записки.

анализ задания;
UML – диаграммы;
тестирование;
заключение;
список литературы.

9. Дата выдачи задания: 29.11.2012г.
Руководитель аспирант каф. КСУП:
Калентьев A.А.____________________

Задание принял к исполнению
Дирша А.А._______________________

Содержание

Введение 6

1 Описание API интерфейсов системы КОМПАС 8

2 Прикладная библиотека для КОМПАС-3D 10

3 Диалоговое окно библиотеки 11

4 Реализация функциональной кнопки «Построение» 13

5 Диаграммы 14

6 Тестирование 16

Заключение 18

Список используемых источников 19

Введение

Большинство 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 специализированная САПР на базе системы КОМПАС-3D «Поршень» с использованием языка программирования C#.

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[3].

1 Описание API интерфейсов системы КОМПАС

Главным 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).

Следующий интерфейс API - интерфейс документа модели ksDocument3D. Получить его можно с помощью методов интерфейса KompasObject:

ActiveDocument3D — для уже существующего и активного в данный момент документа;
Document 3D — если необходимо создавать новый трехмерный документ.

Таким образом, создание какой-либо трехмерной операции пользовательской программой сводится к следующей последовательности шагов:

инициализация главного интерфейса приложения API — KompasObject. Он инициализируется один раз для всего сеанса работы программы;
инициализация интерфейса трехмерного документ ksDocument3D, с последующим созданием нового документа или получением указателя на активный документ;
создание компонента и получение на него указателя (интерфейс ksPart);
создание с помощью метода ksPart: NewEntity интерфейса нужной операции. При этом в метод передается соответствующий идентификатор;
получение с помощью метода ksEntity: GetDefinition указателя на интерфейс параметров конкретной операции. Настройка этих параметров необходимым пользователю образом;
создание операции с помощью метода ksEntity: Create.

Метод ksDocument3D: GetPart 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[3].

2 Прикладная библиотека для КОМПАС-3D

Прикладная библиотека для КОМПАС-ЗD представляет собой DLL (Dynamic Link Library – динамически подключаемая библиотека Windows), только с расширением RTW.

Чтобы RTW-библиотека, написанная на C#, могла взаимодействовать с КОМПАС, в ней должны присутствовать следующие функции:

ExternalRunCommand – точка входа в библиотеку;
GetLibraryName – возвращает имя библиотеки, отображаемое в менеджере библиотек.

Эти функции должны быть экспортными, то есть экспортируемыми из данной DLL, чтобы система КОМПАС могла их видеть и вызывать[3].

3 Диалоговое окно библиотеки

На рисунке 3.1 представлено диалоговое окно библиотеки.

Рисунок 3.1 – Диалоговое окно библиотеки

Диалоговое окно содержит поля ввода данных необходимых для построения модели поршня. В окне содержится 7 полей для ввода параметров поршня, таких как радиус, толщина стенок и радиус пальцевого отверстия, количество колец, глубина кольцевого отверстия, высота кольцевого отверстия и высота маслосъёмного кольцевого отверстия. На окне приложения также находится одна функциональная кнопка: «Построить», при нажатии на которую в рабочем поле КОМПАС-3D происходит построение модели поршня на основе введенных данных.

После проектирования диалогового окна библиотеки необходимо обеспечить ее вывод в окне КОМПАС. Для этого необходимо сделать следующее:

получить дескриптор главного окна КОМПАС;
запретить доступ пользователю к главному окну программы;
создать объект диалогового окна и вывести его на экран в модальном режиме;
после закрытия пользователем окна библиотеки уничтожить окно и вернуть управление главным окном КОМПАС пользователю;
обнулить дескриптор приложения.

Реализуется эта последовательность действий в процедуре точки входа в библиотеку.

4 Реализация функциональной кнопки «Построение»

Процедуру обработки нажатия кнопки «Построение» условно можно разделить на две части:

создание пустого документа КОМПАС-Деталь;
построение модели поршня.

Программное построение модели поршня реализуется следующей последовательностью трехмерных операций:

создание эскиза поршня в плоскости ХОY;
применение операции вращения для эскиза поршня;
создание эскиза пальцевого отверстия YOZ;
операция выдавливания эскиза пальцевого отверстия;
создание эскиза овала YOZ;
операция выдавливания эскиза овала.

В результате будет простроена модель поршня, представленная на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 – Модель поршня

5 Диаграммы

В ходе работы над проектированием приложения были созданы следующие диаграммы (рис. 5.1, рис. 5.2).

Рисунок 5.1 - Структура разрабатываемого модуля

На рисунке 5.1 отображена структура разрабатываемого специализированного САПР. Параметрическая сборка (проектирование с использованием параметров элементов модели и соотношений между этими параметрами) подключается к КОМПАС-3D, с помощью программных интерфейсов API 5. Исходные данные передают расчетные значение в параметрическую сборку, на основе которых в КОМПАС-3D строится модель детали или конструктивного элемента, в данном случае это поршень.

Была разработана диаграмма вариантов использования приложения (рис. 5.2).

$c:\users\mrhard\desktop\учеба\рсапр\use case model.bmp$

Рисунок 5.2 – Диаграмма вариантов использования

На рисунке 5.3 изображена диаграмма классов.

$c:\users\mrhard\desktop\учеба\рсапр\class model.bmp$

Рисунок 5.3 – Диаграмма классов

В таблице 5.1 описаны классы, их методы назначения.

Таблица 5.1- Описание классов, методов и их назначения.

Класс Метод	Назначение
KompasHelper	Главный класс библиотеки, реализующий подключение к Компас и регистрирующий библиотеку
ExternalRunCommand	Головная функция библиотеки
GetLibraryName	Имя библиотеки
RegisterKompasLib	Регистрация библиотеки в реестре
PistonForm	Класс, реализующий пользовательский интерфейс библиотеки
runButton_Click	Функция запуска создания детали
trackBarValueChange	Обработчик изменения значений параметров интерфейса
Piston	Класс в котором происходит создание детали
CreatePiston()	Постройка детали

6 Тестирование

В ходе работы над проектом было проведено ручное тестирование. Полученные результаты тестирования сведены в таблицу 6.1.

Таблица 6.1 – Тестирование разработанного модуля

Действия	Ожидаемый результат	Полученный результат
#1 Запуск разработанной библиотеки	Вывод на экран диалогового окна библиотеки	PASS
#2 Запуск разработанной библиотеки. Нажатие на кнопку «Построить»	Построение модели поршня с параметрами по умолчанию	PASS
#3 Ввод ложных параметров в диалоговом окне	Вывод на экран сообщения при не правильном вводе параметров	PASS
#4 Изменение размеров диалогового окна библиотеки	Размеры окна библиотеки постоянны и не изменяются	PASS
#5 Ввод и удаление данных в полях	Возможность изменения данных вводимых с клавиатуры	PASS
#6 Проверка корректности изменения диапазона поля «P» при изменении поля «W»	Проверяемое поле корректно изменяют диапазон своих допустимых значений	PASS

Продолжение таблицы 6.1

#7 Проверка корректности изменения диапазона поля «R2» при изменении поля «R1»	Проверяемое поле корректно изменяют диапазон своих допустимых значений	PASS
#8 Проверка правильности постройки детали при минимальных значениях параметров	Деталь строится корректно	PASS
#9 Проверка правильности постройки детали при максимальных значениях параметров	Деталь строится корректно	PASS

Заключение

В рамках данного курсового проекта был разработан подключаемый модуль на базе системы Компас 3D, имеющий графический интерфейс пользователя. Модуль позволяет автоматически строить 3D модель поршня с заданными параметрами.

При вводе значений параметров рассчитываются диапазоны допустимых значений других полей.

В дальнейшем данный модуль может применяться для встраивания поршня в более сложные конструкции, например, добавить к немуЫ шатун и калевал для дальнейшего встраивания в конструкцию двигателя внутреннего сгорания. Параметризация позволяет гибко настраивать деталь под необходимые внешние параметры.

Список используемых источников

КОМПАС-3D V13. Инструмент создателя. [Электронный ресурс]: http://kompas.ru/ (дата обращения: 9.11.12).
Компас (программное обеспечение) — Википедия. [Электронный ресурс]: http://ru.wikipedia.org/wiki/Компас_(программное_обеспечение) (дата обращения: 9.11.12).
API Компаса. [Электронный ресурс]: http://window.edu.ru/resource/ (дата обращения: 9.11.12).
Параметрическое моделирование — Википедия. [Электронный ресурс]: http://ru.wikipedia.org/wiki/Параметрическая_сборка (дата обращения: 9.11.12).
Г. Буч, А. Якобсон, ДЖ. Рамбо. UML 2–е издание – СПб:Питер, 2006-370с.

Добавить документ в свой блог или на сайт

	Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине: «Разработка сапр» Целью данной работы является разработка и реализация модуля к сапр «Зубчатая передача с пересекающимися осями колес» на базе системы...		Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Разработка... Курсовой проект содержит: страниц –22, источников – 5, рисунков – 6, таблиц – 2
	Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Разработка... Курсовой проект содержит: страниц –20, 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 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 курсовой работе по дисциплине «Разработка...		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
	21 января 2011 года Презентация авторской адаптационной программы «Инженерная графика на базе сапр компас 3d v9»		Рабочая программа по дисциплине в проектирование изделий в сапр Целью преподавания дисциплины «Проектирование изделий в сапр» является изучение этапов и составляющих процесса трехмерного автоматизированного...
	Пояснительная записка к курсовому проекту "разработка технологического... Цель курсового проекта  систематизировать и закрепить теоретические знания, полученные при изучении данного курса		Использование системы трехмерного моделирования Компас-3D при построении... Д т н., профессор кафедры «Инженерная геометрия и сапр» Янишевская А. Г
	Программа дисциплины “Разработка сапр” для направления 230100 “Информатика... Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования		Пояснительная записка к дипломному проекту На тему: «Разработка crm-системы... В данном дипломном проекте разрабатывается система управления взаимоотношениями с клиентами на основе Mayral Framework