织机关键零部件专用CAD系统的研究与开发

1 前言

　　目前计算机辅助设计制造领域的热点问题是将参数化设计技术与CAD软件二次开发技术相结合，根据具体产品设计需求对通用CAD系统进行专用化的研究与开发，开发自主的CAD系统。它能够极大地提高产品设计效率，实现快速设计，提高产品竞争力。有关这方面技术的研究，国内外已经广泛地展开。韩国Y. J. Chang等人运用AutoLISP及Visual Basic开发语言，基于AUTOCAD平台开发出了用于内齿轮油泵集成快速设计的二维设计平台[1]；杨海飞等人利用Visual Basic语言开发了一个基于的螺纹连接标准件库，用于实现螺纹连接件的快速自动设计[2]；李宇彤采用VBA、Visual Basic开发语言，开发出了一套基于AutoCAD软件的专用液压缸智能计算机辅助设计系统，可以实现液压缸主要尺寸参数的初始估算、零部件结构的参数化设计及设计结果的工程分析校核等工作[3]；邓春晓采用Visual Basic开发语言，研制开发了基于AutoCAD软件的DT Π型带式输送机计算机辅助设计系统，可以实现选型设计过程的程序化与零部件的参数化绘图[4]；安向东基于AUTOCAD 平台研制了用于纺织机械设计的液压传动CAD 系统，可以实现液压元件的流体静力学计算、流体动力学计算、液压元件计算、液压元件查询、液压系统图绘制等功能[5]。从研究的现状来看，大多集中在模具、汽车等标准比较完善、机电一体化水平较高的行业，取得了一系列的良好收益，而在纺织机械行业的研究与应用很少，很自然就在一定程度上制约着整个行业的进一步发展。

　　计算机辅助设计技术已较好地实现了特定零件的参数化设计，但针对部件级的参数化设计方法的研究还很少；系统的开发主要是针对二维的，三维系统的开发还很少；直接面向纺织机械行业的研究与应用更少，面向织机行业的专用CAD系统的研发未见报道。安向东基于AUTOCAD 平台研制了用于纺织机械设计的液压传动CAD 系统，属于传统二维CAD系统。随着设计方法与设计工具的极大进步，2D设计系统由于效率低下、功能单一及兼容性差等诸多问题，终将被有着众多优点的3D系统所取代；同时，目前所开发的绝大多数专用CAD，功能单一，仅仅停留在设计建模这一块，没有形成一种包含已有设计资源、可实现快速变型设计、分析仿真等更多功能的集成专用CAD系统，以更好地提升织机设计制造水平[6]。

2  现状分析与解决思路

　　为解决上述问题造成的织机设计中所面临的不利局面，提升织机设计效率与质量，本文提出建立一种针对零、部件级，面向三维的织机零部件专用CAD系统的思路与实现方法。本系统通过集成与再利用已有织机设计资源、自动调用这一高效的三维设计软件并在此平台上进行局部修改回代、进行基于原型推理辅助设计及对关键部位进行分析仿真等工作，可以有效提高织机设计的效率与质量。