基于.NET的CAD二次开发在风电塔筒参数化放样中的应用

2018-08-20吴海宏

山东工业技术 2018年13期

关键词：参数化

吴海宏

摘要：本文基于.Net平台采用c#语言对AutoCAD进行二次开发，研制了多种风电塔筒参数化展开放样技术，解決了风电塔筒生产过程中传统手工放样及绘图的难题，提高了放样和绘图的工作效率和准确率。

关键词：风电塔筒；参数化；展开放样；CAD二次开发

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.13.176

1 引言

风电塔筒项目在投标报价及生产准备环节，必须快速算出筒身钢材的实际订购量，在生产环节则需要详细的下料图。通常技术员手工计算往往需要1-2天的拆料、绘图、复核及统计。风电塔筒设计图纸一般将同种板厚的筒体高度定为4800mm、6900mm、7200mm等，需要由制造厂将同种板厚的筒体自行拆图。基于节省钢材和采购方便的角度考虑，在拆图的时候需要考虑所拆的同种板厚原材料的板宽相同。由于该过程手工计算量较大，且手工计算出错率高，如果能够通过计算机自动计算及绘图，则可提高出图效率，从而更好响应市场需求。基于生产实际的需要，本文研究开发了多种风电塔筒参数化展开放样技术。

2 研究思路

通过研究风电塔筒的单节、多节展开放样技术，采用VS 2005软件对AutoCAD2007软件进行二次开发。在.NET平台上采用C#语言，对风电塔筒采用展开计算法进行计算，实现自动展开计算功能；利用CAD核心数据库结构、图形系统，通过向CAD对象发送消息，直接调用CAD核心函数，从而实现自动绘图功能。

3 风电塔筒展开放样计算原理

风电塔筒钢板采购时均要求双定尺，根据锥形筒的特征，每块板的长度宽度均不同，但如在放样时考虑同种板厚的钢板调整为相同板宽，则可以减少定尺的种类要求和板材损耗，减少采购费用。如图1，当n=2时需要计算出一个关键的参数R2，即可满足采购时同种板厚的钢材等板宽原则。

根据已知参数小端直径d1、大端直径d2、锥筒高H、板厚t、分节数n，利用几何关系依次求得锥筒下夹角∠b、R1，R3，展开扇形夹角∠a，设立方程解得R2 = （R3+R1*cos（a/2））/（1+cos（a/2））；再求出两张钢板宽S=R2-R1*cos（a/2），上端板长L1=2*R2*sin（a/2），下端板长L2=2*R3*sin（a/2）。

将以上计算原理的各种分块计算情况通过函数的形式封装在CL.cs类文件中，待需要时直接调用，如下所示：

public static void DrawPolyLine（double d1，double d2，double H，int n，int t ）。

4 风电塔筒展开放样自动绘图原理

为了访问CAD模型空间、图纸空间，需要先引用“AutoCAD 2007 Type Library.dll”、“AutoCAD/ObjectDBX Common 17.0 Type Library.dll”和“Microsoft.VisualBasic.dll”三个文件，保证放样程序与CAD软件的通信。

将直线和弧线等绘图功能采用函数的形式，封装在PF.cs类文件中，例如，以pt1为起点，pt2为终点的直线绘图函数如下：

public static ObjectId AddLine（Point3d pt1， Point3d pt2）

{ Line ent = new Line（pt1， pt2）；

ObjectId entId = AppendEntity（ent）；

return entId； }

在自动绘图前，利用函数DrawPolyLine计算出原点坐标ppt0，弧线的半径值R1、R2、R3，角度值astar、aend，以及六个端点的坐标值，然后调用PF.cs中的绘制弧线和直线的函数。上端板的绘图调用如下：

PF.AddArc（ppt0， R1， astar，aend）；

PF.AddArc（ppt0， R2， astar， aend）；

PF.AddLine（ppt2， ppt3）；

PF.AddLine（ppt1， ppt4）；

5 功能实现及界面设计

（1）单节塔筒放样。单节塔筒放样程序的界面设计如图2，在获取屏幕参数后，直接调用函数DrawPolyLine（d， D， H， n，t），先根据同板厚钢板等板宽展开计算原理，利用switch（n）和case语句，求得n节情况下的关键参数，再将关键参数传递给PF.cs的绘图函数，实现绘图功能。