基于AutoCAD电缆桥架图形库管理系统的设计与开发机械专业毕业设计.docx

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基于AutoCAD电缆桥架图形库管理系统的设计与开发机械专业毕业设计

毕业设计（论文）

题目基于AutoCAD电缆桥架图形库管理系统的设计与开发

姓名****

学号******

专业班级机自1203

所在学院工程学院

指导教师（职称）****（副教授）

二○一六年五月二十五日

基于AutoCAD电缆桥架图形库管理系统的设计与开发

【摘要】本文针对机械生产中大批量生产效率低下，AutoCAD系统不能很好地适应各类生产情况等问题。

深入了解电缆桥架设计制造企业工作流程；利用开发语言VB和mdb格式的数据库设计与开发电缆桥架图形库管理原型系统。

通过对电缆桥架型号和参数的研究调查，结合对AutoCAD进行的二次开发。

设计了图形库系统，其中包含了需求分析、功能设计、系统结构图、数据库设计、代码编写、系统测试等。

写出支持系统开发的理论知识。

系统通过VB编辑器和数据库实现了数据的新建，添加，删除，修改等功能。

借助了其参数化绘图功能，大大减少了生产中重复性的动作。

达到提高效率，减少生产成本的作用。

【关键词】CAD，数据库，VBA，二次开发，参数化绘图

ResearchandDevelopmentofCableTrayDrawingLibraryManagementSystemBasedonAutoCAD

【Abstract】Inthispaper,InordertosolvetheproblemaboutloweffectivenessinmachineryproductionandAutoCADsystemisnotwelladaptedtovarioustypesofproductionandotherissues.Weinvestigatethecabletraydesignandmanufacturingenterpriseworkflow.UsedevelopmentlanguageVBandmdbformat,databasedesignanddevelopmentofcabletraygraphicaldatabasemanagementsystemprototype.Throughthecabletraytypesandparametersofsurveyresearch,combinedwiththesecondarydevelopmentofAutoCAD,Wedesignedgraphicslibrarysystem.Thissystemincludesrequirementsanalysis,functionaldesign,thesystemstructure,databasedesign,coding,testingsystem.Wewritesupportsystemdevelopmenttheory.SystemthroughtheVBEditoranddatabaseachieveanewfunctionwhichcanadddata,deletedata,modifydata,andotherfunctions.Withitsparametricdrawingfunction,Greatlyreducingtheproductionofrepetitivemovements.Toimproveefficiencyandreducetheroleoftheproductioncosts.

【KeyWords】CAD，DataBase，VBA，SecondaryDevelopment，ParametricDrawing

图目录

表目录

第1章绪论

1.1研究的背景和意义

1.1.1研究的背景

电缆桥架是由托盘或梯架的直线段、弯通、组件、托臂（臂式支架）、吊架等构成具有密接支撑电缆的刚性结构系统的总称，是应用在水平布线和垂直布线系统的安装通道。

由于电缆桥架生产量较大，不同种类的结构和尺寸也所不同，在用计算机辅助设计电缆桥架时，不同类型的电缆桥架就需要反复绘图、设计。

耗费了大量劳动成本。

进入21世纪以来，当代科技不断发展，随着制造业的崛起，劳动成本不断提高的前提下，工程设计领域面临着巨大的挑战。

手工设计方法逐渐被计算机辅助设计（CAD）所替代。

而AutoCAD作为我国最流行的CAD软件之一，在我国有着非常广泛的应用。

AutoCAD软件是由美国开发的绘图软件，其二维绘图设计的功能十分强大。

但仍旧有许多不足。

例如对于一些特殊的线条绘制较为困难，从结构上看一些标准件和常用件虽然较为相似，但是在AutoACD平台上却难以使用一些基本命令（如旋转、镜像、复制、阵列等）来实现转换。

对于某些相似零件的绘制处理，就只能通过绘图员自己手动画出而非通过计算机辅助绘制。

这样就显得有些费时费力。

例如对于设计汽车发动机模型的设计，就需要根据其参数来计算各类尺寸，再利用CAD中各类命令根据要求一笔一画的绘制。

然而当其参数改变时或者有类似不用参数的发动机模型需要绘制时，就需要重复一遍上述操作来完成类似的事情。

这点让计算机辅助制造体现不出其智能化的优点。

而对于电缆桥架的设计中的重复性的任务其实完全可以由计算机代替完成以提高生产工作效率。

所以，电缆桥架设计和生产效率低下的问题就急需对于AutoCAD的二次开发来解决。

1.1.2研究的意义

为了适应制造业中各个设计领域和整个行业的协调发展，充分发挥AutoCAD的强大设计功能，针对生产设计效率低下的问题，对软件进行二次开发设计出适合某一特定领域特定设计人员的CAD系统，是一项十分重要的任务，能够大大提高绘图效率，节约生产成本和劳动力成本。

对于这类工程问题，美国Autodesk在推出AutoCAD软件之初，为了增强软件的适用性和开放性，推出了二次开发语言，这是一种嵌入在AutoCAD内部的编程语言。

任何一个语句键入后就能马上执行，它对交互式的程序开发非常方便。

这种突破性的创举使得二次开发成为可能，它允许用户和开发者使用高级语言对其进行扩充和修改，从而最大程度的满足用户的特殊要求[6][8]。

设计人员通过对软件的二次开发，探索出参数化绘图设计，用一组变量定义尺寸约束参数，用赋值语句表达了图形变量和尺寸约束参数的关系，运行时只需输入尺寸约束参数就可以自动绘制形状图形。

参数化绘图能够为电缆桥架设计绘图环节节省下大量的时间，最大程度上的减少了重复的任务，对于不同型号零件的批量制造和相似零件制造方面提供了很大的便利。

于是很快被应用到设计领域[9][10][13]。

1.1.3二次开发的发展和趋势

AutoCAD技术目前已经相当成熟，且在各个行业中得到广泛使用，并极大地提高了企业生产力。

其二次开发技术的发展趋势主要有以下几个方面：

标准化、开放式、集成化、智能化。

1）标准化：

AutoCAD软件一般都集成在一个异构的工作平台上，为了支持跨平台，就需要一个标准，现在所使用的标准主要有两类：

国家或国际标准和行业标准。

2）开放式：

用户可以利用AutoCAD的二次开发的特点和本行业相结合，开发出适合自己的CAD系统。

3）集成化：

AutoCAD进行二次开发时，可以把最适合的功能进行集成，为以后的开发节省人力物力。

4）智能化：

为了产生更高效的CAD系统，人工智能在AutoCAD的二次开发中将会有越来越重要的作用

1.2国内外研究现状

AutoCAD是美国AutoDesk公司开发的一种计算机辅助绘图软件。

因为其强大的功能，人性化的设计和便利性，目前已经成为流行于世界的绘图软件。

尤其是在机械行业发挥了巨大的作用[3]。

距今三十年前AutoCAD2.18版本提供了AuyoLisp程序设计方法，可以支持在一个通用平台添加特殊功能的能力。

从此开始，基于AotoCAD的二次开发功能不断创新，功能也日益强大。

1.2.1国内研究现状

AutoCAD作为国内最受欢迎的计算机辅助软件之一，广泛应用于机械、电子、电气、建筑、土木、服装等领域。

是众多工程设计人员二维设计的不二选择。

AutoCAD之所以能进入中国并且快速普及，主要是一大批国内二次开发商的功劳。

其中包括浩辰、圆方、大恒、天正等。

因为二次开发软件根据行业特点和专业设计需要用一系列CAD命令集成起来，比直接用CAD画图更简单，因此在90年代中期，计算机还不太普及，很多人连开机都不会的情况下，简单易用、傻瓜式的国产二次开发软件对AutoCAD在国内的普及起到非常重要的作用。

但随后的十年时间里，这些二次开发商只有少数还坚持只做二次开发，例如天正，而有些厂商被AutoCAD推出的同类应用软件打垮，转而成为Autodesk的代理商，例如大恒等，还有一些开始开发自主的CAD平台，并提供了类似的二次开发接口，例如浩辰CAD、中望CAD等[7]。

目前国内基于AutoCAD的二次开发主要集中在设计环节，参数化绘图和模块功能的设计也日益成熟，为相关行业的模型设计工作提供了很大的方便。

如在建筑设计领域中的中望CAD、天正CAD软件。

机械设计领域中的大恒CAD系统。

这些系统都是用AutoCAD系统进行二次开发来得以实现的。

此类软件侧重于绘图，并兼顾结构计算子程序[12]。

国产CAD现在从功能到二次开发接口，都仍在学习AutoCAD，并努力保证跟AutoCAD兼容，这是目前市场状况下不得以而为之，但如果一直维持现状，是永远也无法实现对AutoCAD超越的。

1.2.2国外研究现状

AutoCAD是一款应用十分广泛的二维制造软件，由美国最初研发。

如今已经流行于全世界，为各个行业提供计算机辅助设计制造支持。

1986年美国AutoDesk公司提供的AutoLISP程序设计方法支持在其平台上添加特殊能力的能力。

使得开发集成与AutoCAD系统的参数化功能成为可能。

1987年V2.6对其又作出了较大的修改。

1988年AutoCADR10使AutoLISP程序可以在扩展内存中运行，使得大规模的编程成为可能。

1990年AutoCADR11在PC版中提供了C语言开发的支持，我们又称之为ADS开发。

1992年AutoCADR12增强了ADS开发环境，实现了能与AutoCAD系统风格一致的对话框。

1994年AutoCADR13实现了支持C++语言的开发环境。

虽然R13的ObjectARX本身并不完善，但在1997年7月，AutoCADR14forWindows95/NT对ObjectARX的支持更加稳定，AutoCAD此时已经融入了MicrosoftWindows操作系统中，操作界面也和Windows完全类似。

此后R14配备了Internet工具，支持DWG文件在网上的浏览和传送。

1998年5月，Autodesk公司为适应中国用户，推出了简体汉字的AutoCADR14中文版，还增加了对JAVA开发环境的支持。

1999年美国Autodesk公司推出了AutoCAD2000，优化了ObjectARX并支持Microsoft公司的MicrosoftFoundedClass（MFC）[3][6][11]。

21世纪以来，参数化绘图功能的实用性和智能型不断被应用于各个领域。

微软与2000年6月发布C#语言，他和Delphi语言的特点一样，与COM（组件对象模型）是直接集成的，并且新增了许多功能及语法，而且它是微软公司.NET windows网络框架的主角。

而Delphi语言具有简单，高效，功能强大特点，一直是程序员至爱的编程工具。

2010.8.30Embarcadero发布DelphiXE（又名Delphi2011，代号为Fulcrum）2011.1.27Embarcadero公司宣布成立一个新的精简版DelphiStarterEdition。

这些二次开发语言使得参数化绘图功能不断强大，并且不断应用于各个领域。

至今，美国Autodesk公司不断优化AutoCAD软件，提供了创建、展示、记录和共享所需的所有功能。

将惯用的AutoCAD命令和更加亲人的用户界面以及设计结合起来。

实现了构建一个更加自由化智能化的计算机辅助软件的探索。

1.3研究内容和方法

1.3.1研究内容

本课题的主要内容是深入了解电缆桥架设计制造企业工作流程，利用开发语言VBA和数据库设计与开发电缆桥架图形库管理原型系统。

了解并针对每个模块进行分析并对关键程序进行说明。

深入了解电缆桥架设计制造企业工作流程；利用开发语言VB和mdb格式的数据库设计与开发电缆桥架图形库管理原型系统。

需求分析、功能设计、系统结构图、数据库设计、代码编写、系统测试。

要求对每一个功能模块进行分析，对关键程序进行说明，并写出支持系统开发的理论知识。

利用VB语言进行编程；详细设计系统所具有的各项功能，包含需求分析，系统设计，系统结构图，相关流程图，数据库设计等详细材料；详细介绍系统的实现过程及相关解释；对系统的测试方法及过程。

系统主要包括用户注册与登陆、基本数据、参数化绘图、图形库、图形信息库、数据库管理、编辑、行业标准图形库、行业规范库、批量导出、信息统计和报表等模块；自建2D图块（含元素图块、组件图块、成员图块等）和必要属性。

1.3.2研究方法

本课题设计需要运用多种专业知识，以及相关辅助工具。

其中的原理、技术和方法来源于查阅的文献和对程序的验证测试。

（1）涉及的相关课程

本课题运用到许多专业知识，归纳如下：

工程图学，机械设计，机械原理。

这些课程是设计的基本，也是设计的先决条件。

为我提供了工程绘图与计算机辅助绘图技能。

工程图学实践，计算机辅助设计与制造，C程序设计基础与试验。

这些课程是课题的核心。

基于AutoCAD的二次开发和重要内容就是计算机辅助设计（CAD）和程序的编写。

课程为我提供了很好的软件基础和编程思维方式和对于数据库的理解，参数化绘图的理论。

对以后的设计会有很大的帮助。

机械几何精度与设计，工程材料及成形技术基础，机械工程测试基础。

这些课程帮助我整理设计思路，选择合适的参数，以达到设计要求。

（2）设计的主要方法

首先查阅大量文献，了解计算机辅助设计和二次开发的内容和进展情况，为自己的设计打下基础。

然后根据所学的知识，利用计算机辅助设计与分析，编写程序，完成数据库设计与参数化建模。

通过计算机数据处理和分析后反馈成果，测试，修改，撰写设计说明。

（3）设计的主要工具

在本课题中，运用到的工具主要有AutoCAD、Word、Excel、Access、CAJViewer等。

其中Word用于撰写论文，Excel用于报表输出，AutoCAD用于二次开发研究与编程，Access用于数据库整理，CAJViewer用于阅览和整理文献。

第2章电缆桥架组成

2.1电缆桥架的结构及种类

电缆桥架种类繁多，为了适应不同环境和不同的要求。

电缆桥架被做成各种不同的结构来满足用户的各种要求。

图2.1电缆桥架结构流程图

电缆桥架之间在同一维度进行连接时，通常用到的是直通型桥架，而在和其他维度桥架相连的时候，通常用到的是弯通型桥架。

通常包括水平弯通型桥架、三通型桥架和四通型桥架。

1、托盘式电缆桥架：

其表面处理分为镀锌和喷漆两种，在重腐蚀环境中可特殊防腐处理。

托盘式电缆桥架备有护罩，需要护罩可在订货时注明或按照护罩型号订货，其所有配件与梯级式、槽式桥架通用。

托盘式电缆桥架在不同跨距下最大允许均布载荷及变量。

它具有重量轻、载荷大、造型美观、结构简单、安装方便等优点。

图2.2托盘式电缆桥架

2、梯级式电缆桥架：

梯形式电缆桥架具有重量轻、成本低、造型别具、安装方便、散热、透气性好等优点，电缆桥架水平敷设时，宜按荷载曲线选取最佳跨距进行支撑，跨距一般为1.5～3.0m。

垂直敷设时，其固定间距不宜大于2m。

电缆桥架在穿越易受外来机械损伤的地区和露天，应选用防护盖板。

电缆槽或梯架在分支时，可采用各种弯通连接。

图2.3XQJ-T-01A梯式桥架

图2.4XQJ-T-02梯式水平弯通

3、槽式电缆桥架：

是一种全封闭型电缆桥架，槽式电缆桥架是用整张钢板弯制而成的槽式部件，其概念上与盘架的区别是高、宽比不同，盘架浅而宽，槽式电缆桥架具有一定的深度和封闭性。

考虑槽式直通作屏蔽时、表面处理用镀锌。

图2.5XQJ-C-01A槽式桥架

图2.6XQJ-C-02A水平弯通

图2.7XQJ-C-05C异径接头

图2.8XQJ-C-05D异径接头

4、特种桥架：

按表面处理不同又分为热镀锌桥架，热镀锌板桥架，电热镀锌桥架，静电喷塑桥架，防火漆（涂料）桥架，防锈漆桥架，防火阻燃桥架等。

以防火电缆桥架为例，防火电缆桥架是在普通桥架上喷涂了一层防火涂料，以达到防火阻燃的作用。

工艺上使用静电喷涂，加热烘烤。

热镀锌电缆桥架又称热浸锌电缆桥架，是将除锈后的钢 构件浸入600℃左右高温融化的锌液中，使钢构件表面附着锌层，锌 层厚度对于5mm以下薄板不得小于65um,对厚板不小于86um,从而起到防腐蚀的目的。

其锌层厚度一般为65-85微米。

图2.9防火电缆桥架

图2.10热镀锌梯式桥架

2.2电缆桥架的功能及参数

电缆桥架允许最小板厚：

当桥架宽度B＜100mm时，板厚1.0mm；100≤B＜150时1.2mm；150≤B＜400时1.5mm；400≤B≤800时2.0mm；B＞800时2.5mm。

1、托盘式电缆桥架是石油、化工、轻工、电视、电讯等方面应用最广泛的一种。

它既适合用于动力电缆的安装，也适用于控制电缆的敷设。

是石油、化工、电力、轻工、电视、电讯等方面应用最广泛的一种。

托盘式电缆桥架参数为宽度b、高度h、长度L和厚度D组成

表2.1A型托盘式大跨距直通桥架参数表

A型托盘式大跨距直通桥架

序号

型号

b

h

L1（M）

L2（M）

厚度Dmm

1

JZE-QJ-DJ-P-A-10-2

200

100

4

6

1.5

2

JZE-QJ-DJ-P-A-15-2

200

150

4

6

1.5

3

JZE-QJ-DJ-P-A-20-2

200

200

4

6

1.5

4

JZE-QJ-DJ-P-A-10-3

300

100

4

6

1.5

5

JZE-QJ-DJ-P-A-15-3

300

150

4

6

1.5

6

JZE-QJ-DJ-P-A-20-3

300

200

4

6

1.5

7

JZE-QJ-DJ-P-A-10-4

400

100

4

6

2

8

JZE-QJ-DJ-P-A-15-4

400

150

4

6

2

9

JZE-QJ-DJ-P-A-20-4

400

200

4

6

2

10

JZE-QJ-DJ-P-A-10-5

500

100

4

6

2

11

JZE-QJ-DJ-P-A-15-5

500

150

4

6

2

12

JZE-QJ-DJ-P-A-20-5

500

200

4

6

2

13

JZE-QJ-DJ-P-A-10-6

600

100

4

6

2

14

JZE-QJ-DJ-P-A-15-6

600

150

4

6

2

15

JZE-QJ-DJ-P-A-20-6

600

200

4

6

2

16

JZE-QJ-DJ-P-A-10-8

800

100

4

6

2.5

17

JZE-QJ-DJ-P-A-15-8

800

150

4

6

2.5

18

JZE-QJ-DJ-P-A-20-8

800

200

4

6

2.5

2、梯级式电缆桥架，梯形式电缆桥架具有重量轻、成本低、造型别具、安装方便、散热、透气性好等优点，它适用于一般直轻大电缆的敷设，特别适用于高、低动力电缆的敷设。

电缆桥架在穿越易受外来机械损伤的地区和露天，应选用防护盖板。

电缆槽或梯架在分支时，可采用各种弯通连接。

梯式电缆桥架参数由宽度b、高度h、长度L和厚度D组成

图2.11XQJ-T-01梯级直通桥架

表2.2XQJ-T-01梯级直通桥架

XQJ-T-01梯级直通桥架

编号

型号

b

h

L

D

1

T-01-6-2

200

60

200

1.5

2

T-01-10-2

200

100

200

1.5

3

T-01-15-2

200

150

200

1.5

4

T-01-6-3

300

60

200

1.5

5

T-01-10-3

300

100

200

1.5

6

T-01-15-3

300

150

200

1.5

7

T-01-6-4

400

60

200

2

8

T-01-10-4

400

100

200

2

9

T-01-15-4

400

150

200

2

10

T-01-20-4

400

200

200

2

11

T-01-6-5

500

60

200

2

12

T-01-10-5

500

100

200

2

13

T-01-15-5

500

150

200

2

14

T-01-20-5

500

200

200

2

15

T-01-6-6

600

60

200

2

16

T-01-10-6

600

100

200

2

17

T-01-15-6

600

150

200

2

18

T-01-20-6

600

200

200

2

19

T-01-6-8

800

60

200

2

20

T-01-10-8

800

100

200

2

21

T-01-15-8

800

150

200

2

22

T-01-20-8

800

200

200

2

图2.12XQJ-T-02梯式水平弯通

表2.3XQJ-T-02梯式水平弯通参数表

XQL-T-02梯式水平弯通

编号

型号

b

h

L

厚度D

1

T-02-6-2

200

60

500

1.5

2

T-02-10-2

200

100

500

1.5

3

T-02-15-2

200

150

600

1.5

4

T-02-6-3

300

60

600

1.5

5

T-02-10-3

300

100

600

1.5

6

T-02-15-3

300

150

700

1.5

7

T-02-6-4

400

60

700

2

8

T-02-10-4

400

100

700

2

9

T-02-15-4

400

150

700

2

10

T-02-20-4

400

200

800

2

11

T-02-6-5

500

60

800

2

12

T-02-10-5

500

100

800

2

13

T-02-15-5

500

150

800

2

14

T-02-20-5

500

200

900

2

15

T-02-6-6

600

60

900

2