平面度误差处理的可视化

　　1 引言

　　平面度是形状公差的主要项目之一,平面度误差的测量与评定在几何量测量中有着重要的意义。根据国家标准的规定,形状误差应按最小条件评定,用符合最小条件的最小包容区域的宽度或直径作为形状误差值。由于按最小条件评定平面度误差的分析计算比较复杂,为此人们现在多用计算机应用程序来代替手工。但这些程序往往只是给出结果数据,无法将实际平面的几何特征直观地表现出来,限制了这些应用程序的使用效果。笔者为改善相关课程实验教学的效果,编写了一种平面度误差处理程序,该程序通过将VB与MATLAB结合起来,充分利用了二者强大的可视化功能,增强了平面度误差处理的可视化效果。

　　2 可视化的解决方案

　　Microsoft公司的VB具有图形用户界面和人机交互性好、程序编写容易等特点。MathWorks公司的MATLAB虽然在数据的输入、输出上不如VB,但其图形处理方面的功能强大,提供了丰富的图形处理函数。将二者结合在一起可以在可视化等方面起到极大的互补作用。

　　VB与MATLAB的结合可以通过多种方法实现,如通过DDE技术、ActiveX技术等,也可以引入Math-Works公司提供的MatrixVB(MATLAB函数库)供VB调用,还可将MATLAB程序编译成可执行文件直接供VB调用。本程序采用了最后一种方法—主程序(数据输入、数据处理、数据输出等)在VB下开发;平面图形显示在MATLAB环境下开发,最后将其编译成可执行文件供VB调用。

　　2.1 数据输入/输出的可视化

　　平面度误差测量所得到的测量数据是按一定次序纵横排列的xxy个网格数据,可以看成是一个矩阵。考虑到输入时的界面应尽可能与之保持一致,在分别输入每行点数x和行数y以后,程序中使用了文本框Text控件数组进行数据的输入。设计时,首先在窗体上建立一个文本框Text1,利用load语句动态产生xxy个文本框控件。通过对这些文本框的Left、Top等属性的设置,就可将它们显示在窗体的指定位置上。在Text1_Change事件过程中,将输入的测量数据保存在一个二维数组a中。由于控件数组是一维的,其下标是索引值Index,为使一维的控件数组与二维的测量数据、数组联系起来,程序中做了适当的下标处理,以使二维数组a中的数据与对应位置上的测量数据一一对应起来。程序代码如下:

　　按次序显示文本框控件数组

　　将输入的数据保存在二维数组a中

　　图1为输入数据时的实际界面(x=4、y=5)。数据输入后,按一定的算法进行处理,最后将结果数据、平面度误差值显示出来。此时的界面如图2所示,其可视化内容的设计方法与数据输入相似。