變壓器三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)中三維實(shí)諏與非投影視圖關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)侯主破，張剪奪，李（沈陽(yáng)變壓器研究所，遼寧沈陽(yáng)110179）1刖呂在變壓器三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)（3DTS）開(kāi)發(fā)中，應(yīng)用MDT（MechancialDeskTop）軟件能夠?qū)崿F(xiàn)三維實(shí)體模型與二維工程視圖的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，這種轉(zhuǎn)換是尺寸關(guān)聯(lián)的、可逆的。對(duì)于符合機(jī)械視圖投影標(biāo)準(zhǔn)的零部件，這種方法是高效準(zhǔn)確的。但是，在變壓器設(shè)計(jì)中，如果有些工程圖紙完全按照投影比例顯示，可能會(huì)出現(xiàn)一些表述上的困難。比如，在器身絕緣裝配圖中，按照比例投影，和3mm厚的紙板可能都是一條線(xiàn)，這就會(huì)造成標(biāo)注不清，并給識(shí)別帶來(lái)困難。因此，有一部分視圖還需遵從行業(yè)傳統(tǒng)的非投影畫(huà)法。

　　由于需要有三維模型參與裝配，又需要有二維視圖指導(dǎo)生產(chǎn)，因此必須解決模型空間的三維圖與圖紙空間的二維圖非投影轉(zhuǎn)換問(wèn)題。這里面涉及到兩種模式下的數(shù)據(jù)共享和如何在沒(méi)有裝配實(shí)體存在的情況下，創(chuàng)建可輸出的裝配明細(xì)表，并實(shí)現(xiàn)內(nèi)容自動(dòng)填加。

　　2程序的發(fā)環(huán)境工具。這是一種專(zhuān)門(mén)用于創(chuàng)建相關(guān)機(jī)械應(yīng)用程序的應(yīng)用開(kāi)發(fā)工具。MCADAPI增強(qiáng)和擴(kuò)展了AutoCAD的開(kāi)發(fā)環(huán)境。由于MDT處在AutoCAD的上層，所以MCADAPI可以直接訪(fǎng)問(wèn)AutoCAD數(shù)據(jù)對(duì)象，支持自動(dòng)化設(shè)計(jì)和產(chǎn)品可視化設(shè)計(jì)。

　　在MDT環(huán)境下，創(chuàng)建三維實(shí)體是在模型空間（ModelSpace）中完成的，模型空間集合代表模型空間中的所有對(duì)象。由于集合是一個(gè)塊，因此它具備許多塊的特性。這個(gè)集合中所有的對(duì)象都可在名為*MODEL-SPACE的塊下的Blocks集合中找到。草圖和設(shè)計(jì)工作在模型空間中完成。在模型空間創(chuàng)建三維實(shí)體模型的過(guò)程見(jiàn)。

　　創(chuàng)建二維視圖是在圖紙空間（PaperSpace）中完成的。與模型空間相同，圖紙空間集合代表圖紙空間中的所有對(duì)象。這個(gè)集合中所有的對(duì)象都可在名為*PAPER-SPACE的塊下的Blocks集合中找到。圖紙空間配置用來(lái)創(chuàng)建圖形打印或出圖用的完整配置。

　　零件三維模型的設(shè)計(jì)可以按照MDT提供的方法實(shí)現(xiàn)，與之相對(duì)應(yīng)的工程圖由程序設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用開(kāi)發(fā)工具訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)圖形繪制和數(shù)據(jù)調(diào)用。

　　3兩種模式下創(chuàng)建對(duì)象與數(shù)據(jù)共享在模型空間模式下建立實(shí)體模型，在圖紙空間模式下繪制工程圖，并實(shí)現(xiàn)兩種模式下的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)與共享。下面以三繞組有載中壓帶分接結(jié)構(gòu)中部件圍屏為例，簡(jiǎn)述其創(chuàng)建過(guò)程。

　　3.1建立參數(shù)化的三維模型為了參與裝配，需要建立三維實(shí)體模型。建模中比較重要的是要確保其穩(wěn)定性。經(jīng)過(guò)多次參數(shù)驅(qū)動(dòng)后，模型應(yīng)保持理想的幾何形態(tài)。繪制草圖時(shí)，約束輪廓應(yīng)盡量使用幾何約束，以減少參數(shù)輸人的數(shù)量，選用工作平面會(huì)使角度控制更為方便。

　　真實(shí)的圍屏是由多張紙板圍成的，并有相互搭接。如果按照實(shí)際情況，可以通過(guò)裝配的方式實(shí)現(xiàn)。

　　但考慮到圍屏紙板較薄，在不影響總裝干涉檢查和觀(guān)測(cè)效果的情況下，用圓筒代替圍制的圍屏，簡(jiǎn)化了實(shí)體建模過(guò)程，提高了零件的穩(wěn)定性，擴(kuò)大了適用范圍。

　　每相圍屏中，高調(diào)繞組和中調(diào)繞組的出口位置和方向是經(jīng)常改變的。而A、B、C相的三個(gè)圍屏，開(kāi)口方向也可能不同。為了簡(jiǎn)化程序控制，將三個(gè)圍屏創(chuàng)建在一個(gè)模型空間中，通過(guò)控制工作平面相對(duì)的角度，實(shí)現(xiàn)出口的方向變化。

　　通過(guò)對(duì)模型中尺寸鏈常量的參數(shù)替換和數(shù)據(jù)整合，增加了關(guān)聯(lián)運(yùn)算，減少了輸人控制變量的數(shù)量，實(shí)現(xiàn)了模型的參數(shù)化控制。是圍屏的實(shí)體模型。

　　3.2編程繪制工程圖圍屏用紙板的張數(shù)，既與紙板長(zhǎng)度有關(guān)，還與圍屏直徑有關(guān)。在有載中壓帶分接結(jié)構(gòu)中，出線(xiàn)口在紙板邊緣，紙板數(shù)量還與出線(xiàn)口所在撐條位置有關(guān)。

　　為了將圖面表達(dá)得更清楚，工程圖不是由實(shí)體圖投影產(chǎn)生，而是采用了不按比例的非投影視圖畫(huà)法繪出。

　　執(zhí)行程序從項(xiàng)目管理引入一個(gè)產(chǎn)品標(biāo)識(shí)，調(diào)出對(duì)應(yīng)文件庫(kù)中名為圍屏的圖形文件，進(jìn)入paperSpace環(huán)境。

　　在創(chuàng)建圍屏的三維模型時(shí)，引用的圖形模板中，已經(jīng)完成了對(duì)PaperSpace環(huán)境的設(shè)定，包括線(xiàn)形圖層和箭頭的大小、文字式樣和屬性、數(shù)字格式和精度等。

　　通過(guò)編程的方法處理AutoCAD，因此實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)建圖元的自動(dòng)化。

　　編程時(shí)首先定義線(xiàn)形屬性（Linetype），指定圖元的線(xiàn)形。指定線(xiàn)形后，當(dāng)前的活動(dòng)線(xiàn)形被忽略。根據(jù)系統(tǒng)約定，將中心線(xiàn)定義為*AMHID*，粗實(shí)線(xiàn)定義為*AM0*，細(xì)實(shí)線(xiàn)定義為*AM5*.指定對(duì)象如定義DimObj為尺寸界線(xiàn)AcadDimAligned加人新對(duì)象的集合，定義DimDia為直徑界線(xiàn)AcadDimDiametric加人新對(duì)象的集合等。

　　在設(shè)計(jì)圍屏?xí)r，調(diào)入標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)，并通過(guò)當(dāng)前界面輸人圍屏數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)計(jì)算是圍繞著圍屏直徑和出頭位置進(jìn)行的。首先，設(shè)定比較大紙板長(zhǎng)度，用圍屏高調(diào)出線(xiàn)口到中調(diào)出線(xiàn)口周長(zhǎng)與其比較，決定首張圍屏長(zhǎng)和在撐條間的位置，然后分配剩余圍屏長(zhǎng)度。圍屏采用雙層紙板，錯(cuò)位搭接，根據(jù)不同的相位，分別計(jì)算。是程序流程圖。

　　繪制圍屏程序流程圖通過(guò)編程在規(guī)定位置畫(huà)出圍屏，包括撐條位置和序號(hào)、每張紙板所在的撐條區(qū)間和圍屏出口位置。

　　通過(guò)DimObj、DimDia標(biāo)注尺寸。為圍屏工程圖。

　　在進(jìn)入器身絕緣子系統(tǒng)時(shí)，通過(guò)界面輸入的方式，已經(jīng)將各項(xiàng)的高壓調(diào)壓繞組和中壓調(diào)壓繞組的出線(xiàn)位置的標(biāo)識(shí)存于數(shù)據(jù)庫(kù)。圍屏的直徑和撐條數(shù)從項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)調(diào)出。

　　數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)是指兩個(gè)方面，一方面指承接項(xiàng)目管理和器身絕緣子系統(tǒng)傳遞的相關(guān)數(shù)據(jù)，另一方面指在PaperSpace環(huán)境中繪制工程圖時(shí)，數(shù)據(jù)來(lái)源是從三維實(shí)體圖元對(duì)象中提取，還是從當(dāng)前輸入中提取。

　　由于程序執(zhí)行時(shí)，圍屏的實(shí)體驅(qū)動(dòng)和工程圖繪制是在一個(gè)模塊中完成的，所以我們選用了后面一種方式。實(shí)體驅(qū)動(dòng)和工程圖繪制共用一組界面數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享。當(dāng)三維模型變化時(shí)，二維圖也對(duì)應(yīng)改變。當(dāng)然，這與MDT三維與二維關(guān)聯(lián)的模式不同，其轉(zhuǎn)化過(guò)程是在程序控制下實(shí)現(xiàn)的。

　　4創(chuàng)建可激活明細(xì)表在MDT裝配環(huán)境下，每個(gè)裝配件對(duì)應(yīng)明細(xì)表某一欄。明細(xì)表中的內(nèi)容，如序號(hào)、名稱(chēng)、數(shù)量、重量等與零件屬性?huà)煦^，明細(xì)表是可激活的，也可以轉(zhuǎn)換成MDB數(shù)據(jù)庫(kù)輸出。

　　但是，對(duì)于實(shí)施非投影視圖畫(huà)法的零部件，或者沒(méi)有裝配實(shí)體，比如，器身絕緣總裝圖，或者實(shí)體是以零件的形式存在的，比如，圍屏、端圈。在這種情況下，無(wú)法產(chǎn)生明細(xì)表。

　　如果采用線(xiàn)條繪制明細(xì)表的方法，明細(xì)表不能輸出。因此，需要調(diào)用McadBOM對(duì)象，通過(guò)編程計(jì)算裝配圖中虛擬零件的屬性，并賦值明細(xì)表中。

　　當(dāng)設(shè)計(jì)端圈時(shí)，為了更靈活地改變紙圈上的墊塊數(shù)量，端圈為非裝配形式，按墊塊零件陣列方式實(shí)現(xiàn)。在界面中輸人端圈數(shù)據(jù)，運(yùn)行程序提取出零件質(zhì)量特性，換算成重量，然后計(jì)算紙圈重量，并以二者之差得出墊塊重量。通過(guò)AddBOMTable的方法將重量分別送到各自的明細(xì)欄中，序號(hào)、名稱(chēng)、數(shù)量等也同樣可以填入。打開(kāi)器身絕緣總裝圖，將端圈相關(guān)屬性加入到裝配圖明細(xì)表對(duì)應(yīng)的欄中。

　　當(dāng)零件需要重新設(shè)計(jì)或修改設(shè)計(jì)時(shí)，程序根據(jù)新的數(shù)據(jù)運(yùn)算后，修正原明細(xì)表中的零件屬性。由此，保證了裝配圖明細(xì)表和零件圖中數(shù)據(jù)的一致性。

　　5結(jié)束語(yǔ)通過(guò)采用創(chuàng)建圖元自動(dòng)化的方法，將實(shí)體模型同工程圖的屬性關(guān)聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)了三維實(shí)體與非投影視圖的關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)。該方法為用戶(hù)提供了更靈活的設(shè)計(jì)手段，拓展了3DTS軟件系統(tǒng)在變壓器設(shè)計(jì)上的應(yīng)用空間。

　　藝研究和CAD/CAM應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)工作；張紅寧（1968-），男，遼寧錦縣人，沈陽(yáng)變壓器研究所技術(shù)中心高級(jí)工程師，主要從事變壓器類(lèi)產(chǎn)品的軟件設(shè)計(jì)和CAD應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)工作；吳寰宇（1973-），女，黑龍江省巴彥縣人，沈陽(yáng)變壓器研究所技術(shù)中心工程師，主要從事變壓器類(lèi)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工作。