本文结合了VB在计算与数据处理方面的优点与AutoCAD在精确绘图方面的优点,采用Visual Basic6.0驱动AutoCAD 2000实现了齿轮加工的三维动画仿真,有较强的实用性。文中介绍三维参数化建模以及三维动画仿真的实现步骤,具有一定的代表性。
一、引言
齿轮加工动画仿真是齿轮设计中的重要环节,已有数篇关于该课题的文献。郭晓东采用基于AutoCAD环境的ObjectARX软件包,用C++语言在AutoCAD环境下实现了对锥齿轮切齿过程的仿真;罗庆生在3DSMAX环境中开发了齿轮机构工作动画;冯涓在CAD环境下,用AutoLisp语言建立了范成法加工齿轮的仿真演示程序。
以上各种方法都有自己的特点,本文用VB对AutoCAD进行二次开发来实现齿轮加工的三维动画仿真,这是因为VB是目前最简捷的Windows软件开发工具兼程序设计语言,能对AutoCAD进行二次开发,可将AutoCAD当成自己程序中的一个图形窗口对其进行打开、绘图等操作,能十分方便地实现齿轮加工的动画仿真。
二、仿真程序流程图与窗体设计
常见的齿轮加工方法有仿形法和范成法,范成法又包括齿轮插刀加工法、齿条插刀和齿轮滚刀加工法等。加工直齿圆柱齿轮的仿真程序流程,如图1所示。
图1 仿真程序流程图
本程序只用一个窗体,用四个文本框接收输入参数:齿数Z、模数m、压力角α和变位系数x,用4个命令框控制子程序,1个命令框取消运行程序。该窗体运行结果如图2所示。
图2 仿真窗体
三、 仿真方法
1. 在VB中连接AutoCAD
用VB控制AutoCAD,是通过VB的Object技术来控制AutoCAD的对象及其方法和属性的。VB6.0在调用AutoCAD 2000对象时,首先必须在VB中引用该对象库,方法是在VB的“Projects/Preferences”菜单中选择“AutoCADObjectLibrary”。
程序设计伊始,需定义一个AutoCAD对象变量GearCAD,通过该变量可以访问AutoCAD的下级对象,定义方法为:Dim GearCAD As AcadApplication。然后在VB的窗体代码中添加如下代码,即可在程序运行时启动AutoCAD: