一种多功能门窗专家系统二次开发的研究

范 青

（江西广播电视大学 江西 南昌 330046）

一种多功能门窗专家系统二次开发的研究

范 青

（江西广播电视大学 江西 南昌 330046）

本文对一种多功能门窗专家系统进行了研究，通过对三维CAD软件进行二次开发，设计了一套多功能门窗专家系统。该系统能针对不同开窗尺寸进行选择门窗结构，精确计算主材辅材用料，并生成三维CAD模型，对模型进行动态演示，以检验门窗干涉情况。省去了用料计算环节并提高了精确度，大大减少材料的浪费。

门窗设计；CAD；二次开发

门窗设计是现代家装中至关重要的组成部分，成功的门窗设计为温馨家装增色添彩，同时也是安心居家的保证。当前家装行业门窗设计过于单调，设计造型单一，门窗生产前期下料计算复杂，且计算尺寸不够精确，常出现下料不准，用料浪费，以及门窗安装不能严丝合缝等困扰业主及门窗生产从业者的难题。

以SolidWorks 2006为开发平台，研发多功能型材门窗CAD系统。将SolidWorks二次开发技术运用于门窗的三维造型建模中来，通过使用Visual Basic数据库技术对门窗设计进行下料计算和优化，利用SolidWorks提供的二次开发接口技术，调用门窗型材特征进行的特征建模和参数化建模，对门窗型材进行绘制建立模型，然后通过SolidWorks的自动化装配技术把型材构建成为用户指定的门窗窗型。从而基本实现多功能型材门窗CAD系统的功能。

1 门窗三维建模原理

1.1 建模原理

利用SolidWorks提供的二次开发接口技术，调用门窗型材特征进行的特征建模和参数化建模，对门窗型材进行绘制建立模型，然后通过SolidWorks的自动化装配技术把型材构建成为用户指定的门窗窗型。

1.2 SolidWorks二次开发接口

SolidWorks的API接口分为两种：一种是基于OLE自动化技术:另一种开发方式是基于Windows基础的COM(Component Object Model，组件对象模型)技术。

SolidWorks提供面向对象的开发环境，所有的函数都是有关对象的方法和属性，其主要的API对象涵盖了全部SolidWorks数据模型。

2 系统总体与实现

2.1 多功能门窗系统流程

多功能门窗系统流程如图1所示：

图 1 多功能门窗系统功能流程图

2.2 多功能门窗系统功能模块

2.2.1 用户选型模块

该模块使用树形列表把多功能门窗的三大分类 （开启方式、有无上亮窗、轨道形式）进行组合，门窗类型有十几种之多，因此，为满足用户的选型需求，我们建立了以树形列表的选择菜单，在此特别添加了相应窗型图像，以满足用户该窗型具体构造。

2.2.2 参数输入模块

该模块实现用户对门窗的基本尺寸进行设定，即：门窗高 A（mm）、门窗宽 B（mm）、开窗高 H（mm），开窗页数m（页），上亮窗页数（页）等主要参数进行设定。并将参数存储与数据表中备用。

2.2.3 数据计算模块

该模块由用户输入参数，按照用户对门窗选型对应的门窗构件（型材、辅材、玻璃等）进行下料计算，并进行初步材料成本分析和估算。计算数据结果存储与数据表中备用。

2.2.4 模型生成与装配模块

启动SolidWorks程序，调用门窗各型材截面图，进行构建型材模型，并对其进行加工。把所有型材模型存放于内存中，使用SolidWorks自动装配技术进行装配。装配成功后可以对门窗进行运动仿真，干涉检查等操作，若符合用户要求，即可对模型和数据进行保存和输出,以便满足生产需要。

1)型材建模

系统调用由Auto CAD软件绘制的主要型材截面，对型材截面进行特征操作逐一生成型材模型。

图 3 实体装配模块

2)装配造型

实体装配模块建立零件路径，程序按用户选定门窗窗型由SolidWorks调用事先准备好的门窗装配体，通过使用SolidWorks API替换零件功能，能使零件保持在相同约束下替换原装配体上同一构件，实现零件的更新。从而实现零件的实体装配功能。

3 系统调试与运行

3.1 运行多功能门窗CAD系统

系统主界面上图片即是本多功能门窗的应用现场门窗关闭的状态，本界面包含含有三个按钮分别为：1）进入系统；2）退出系统；3）作者简介。

3.2 用户选型界面

用户选型界面包含了：1.用户选型模块，可供选择的多功能门窗构建窗型的组合形式；2.基本参数模块，门窗基本参数的输入，门窗高H，门窗宽B，折叠页数m上亮页数n以及原材料价格等等相关原始数据；3.型材下料的清单计算等模块。依据原始数据和窗型，计算门窗型材下料，辅材用料，以及玻璃用料等计算，并初步估算型材玻璃生产成本。

3.3 门窗建模

进入门窗建模界面门窗建模，首先利用型材建模按钮调用门窗系统内部保存好的型材截面，生成和加工型材模型，因为所有型材都是即时生成的，这些型材零件即在系统内存中保存，因而可以用窗体建模按钮直接调用进行智能装配。

1）进入三维建模界面。

2）点击型材建模按钮，系统调用由Auto CAD软件绘制的主要型材截面逐一生成型材模型。

3）点击窗体建模按钮，系统调用内存中主要型材进行简单的近似装配。

4 结论

多功能型材门窗专家系统成功把设计人员从对不同类型的门窗进行重复设计与计算的繁琐工作中解脱出来，使得产品设计周期延长、增加产品设计成本、降低企业竞争力。实践证明，三维CAD技术对加速产品开发、缩短产品设计周期、提高产品质量、降低成本起着关键作用，是支持企业增强创新设计，提高市场竞争力的强有力手段。为满足专利使用以及推广的需求，通过利用SolidWorks提供的二次开发接口技术，开发基于SolidWorks的三维多功能型材门窗CAD系统。

[1]杨旭东等.SolidWorks2003二次开发的研究.现代机械.2004.2:67—68

[2]江洪，魏峥，王涛威等.SolidWorks二次开发实例解析.北京:机械工业出版社.2004:1-61.

[3]SolidWorksCorporation.SolidWorks2003 API Helps SolidWorks Corporation 2003:1—150

[4]SolidWorks公司.SolidWorks API二次开发.机械工业出版社.2005.2:24-31

[5]Xue D.Coding and Clustering of Design and Manufacturing Features For Concurrent Design·Computer In Industry ，1997(34):139—153

责任编辑：刘石玉校

对：里 仁

TU228

A

1008-3537（2012）02-0071-02

2012-03-05

范青，女，江西广播电视大学工程职业学院教师，研究方向：数控技术。