[轉(zhuǎn)載]基于AutoCAD的模具制造文檔管理系統(tǒng)的應(yīng)用研究 [復(fù)制鏈接]

邵雷   來源：浙江科技學(xué)院學(xué)報(bào)

在當(dāng)今經(jīng)濟(jì)全球化、競爭白熱化和信息技術(shù)應(yīng)用飛速發(fā)展的時(shí)代，信息化已經(jīng)成為企業(yè)的命脈和核心競爭力，搞不搞信息化管理，已經(jīng)不是企業(yè)的發(fā)展問題，而是生存問題。作為裝備工業(yè)重要組成部分的模具工業(yè)正處在高速發(fā)展時(shí)期，并在國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮越來越明顯的作用。但是，我國的模具企業(yè)還是以中小企業(yè)為主。雖然CAD/CAM技術(shù)已經(jīng)在廣大中小模具企業(yè)得以充分應(yīng)用，使企業(yè)的生產(chǎn)周期加快，生產(chǎn)效率提高，特別是模具的質(zhì)量得到大幅度的提高。但是，由于人力、財(cái)力多方面的原因，模具行業(yè)企業(yè)的信息化建設(shè)還是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，沒有很好地開展起來。筆者針對中小模具企業(yè)文檔管理的需求，在收集和分析了模具制造過程所需的多種文檔的基礎(chǔ)上，開發(fā)了中小型模具企業(yè)制造文檔的管理系統(tǒng)。它可以將電子文檔、電子圖檔、加工刀位文件等企業(yè)重要的信息資源進(jìn)行有效地組織和管理，實(shí)現(xiàn)制造資源的共享。建立模具制造文檔管理系統(tǒng)，既能解決現(xiàn)階段企業(yè)實(shí)施信息化所面臨的實(shí)際問題，又能為企業(yè)今后實(shí)施產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)PDMS打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此,實(shí)施制造文檔管理系統(tǒng)對推動模具企業(yè)的信息化建設(shè)向前發(fā)展有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。 fGZ56eH:  
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    1 模具制造文檔的組成 {p\ll  
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    模具制造文檔的內(nèi)容應(yīng)為在模具制造過程中所涉及的主要文檔，它應(yīng)該包括產(chǎn)品圖、產(chǎn)品模具裝配圖和模具數(shù)控加工刀位文檔等，而數(shù)控加工刀位文件由于是加工零件多種信息的集成，對其保存管理顯得尤為重要。模具制造企業(yè)的工作流程有別于一般的制造企業(yè)，通常不對由模具獲得的產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)，而是只根據(jù)客戶的來圖或來樣，即對客戶的產(chǎn)品進(jìn)行模具的設(shè)計(jì)和制造。模具企業(yè)首先對合同來樣和來圖進(jìn)行分別處理，對來圖（絕大多數(shù)為DWG格式的二維圖紙）進(jìn)行分析，若圖檔有錯(cuò)誤或者客戶要求產(chǎn)品變異，則利用AutoCAD軟件對來圖進(jìn)行修改。在此基礎(chǔ)上，利用Pro/Engineer等軟件對二維產(chǎn)品圖進(jìn)行三維造型工作。如果是整套產(chǎn)品來圖，則還要進(jìn)行產(chǎn)品三維造型的裝配設(shè)計(jì)，以便核實(shí)各個(gè)組成零件的外形、尺寸和精度等。然后依據(jù)完成的三維產(chǎn)品零件圖進(jìn)行產(chǎn)品制造的模具設(shè)計(jì)，繪制模具裝配圖和零件圖，再利用零件的三維造型進(jìn)行加工建模，對模具進(jìn)行加工刀路設(shè)計(jì)，通過后置處理生成NC加工程序，最后利用數(shù)控機(jī)床完成模具的制造。而實(shí)物來樣還必須增加對來樣件進(jìn)行測繪工作，再進(jìn)行二維、三維圖形的繪制和造型，直至完成制造的整個(gè)過程。 w*?SGW  
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    從內(nèi)容上來看，制造文檔包含了產(chǎn)品來圖、產(chǎn)品裝配圖、模具裝配圖和零件圖、模具制造刀位文件等；從制造文檔的文件格式上來看，它包含了二維圖（DWG格式）、三維圖（PRT格式）和文本文件等，從而形成制造文檔格式的多樣化。 cWtuI(.  
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    由于模具中小企業(yè)生產(chǎn)中還存在著不規(guī)范行為，存在憑經(jīng)驗(yàn)和單一圖紙進(jìn)行制造工作的現(xiàn) 象，如往往只有模具裝配總圖而缺乏必要的裝配零件圖等，故本管理系統(tǒng)以產(chǎn)品合同號作為基礎(chǔ)，選擇了產(chǎn)品零件二維圖形、三維實(shí)體圖形、零件的模具裝配圖和零件模具數(shù)控加工刀位文檔等企業(yè)的重要信息資源，作為系統(tǒng)的管理對象進(jìn)行集中管理。 rn^cajO^  
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    2 模具制造文檔管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能 |L/EH~|
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    2.1 管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 6VUs:iO1j5  
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    根據(jù)模具生產(chǎn)企業(yè)的實(shí)際使用需求，以AutoCAD作為開發(fā)平臺，由后臺數(shù)據(jù)庫提供支持，采用VC編程，完成了模具制造文檔管理系統(tǒng)的開發(fā)工作。本系統(tǒng)由具有通用管理、版本管理、輔助功能、用戶管理等多個(gè)模塊組成，其最大的特點(diǎn)是對產(chǎn)品的二維設(shè)計(jì)圖檔、三維實(shí)體造型圖檔、產(chǎn)品的模具裝配圖以及模具制造的刀位文件在同一個(gè)軟件平臺中進(jìn)行統(tǒng)一的管理，完成圖形可視化和文檔瀏覽的操作。圖1顯示制造文檔管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

    2.2 制造文檔的結(jié)構(gòu)樹 r[?GO"ej5  
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    制造文檔的結(jié)構(gòu)樹采用企業(yè)產(chǎn)品分類方法。它由合同號作為根節(jié)點(diǎn)，其中的產(chǎn)品零件作為分支，實(shí)現(xiàn)對制造文檔的管理。所采用的文件分類編碼規(guī)則如下： 

    序列號；模具大小類型——S、M、L，分別表示小型、中型和大型；順序號——指在該合同中模具的順序號。

    例如：MK02-10-04M02為2002年10月第四個(gè)合同，合同模具為中型模具，為該合同中的第 二副模具；MK02-10-04M0201則表示第二副模具的第一個(gè)零件。 hrNB"W|?x  
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    2.3 數(shù)據(jù)庫的選擇和數(shù)據(jù)表設(shè)計(jì) 7|5X> yt  
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    制造資源文檔管理系統(tǒng)的核心是數(shù)據(jù)庫。針對模具企業(yè)所要處理的數(shù)據(jù)量，選擇MS Access2 000作為后臺的管理數(shù)據(jù)庫，根據(jù)系統(tǒng)的功能要求進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)，在數(shù)據(jù)庫中建立數(shù)據(jù)分類sheet表、datasheet表、dwginfo表和management表等基本表，各表之間存在一對一或一對多對應(yīng)關(guān)系。由產(chǎn)品分類表和零件分類表建立管理系統(tǒng)的產(chǎn)品和零件目錄樹。sheet表保存產(chǎn)品合同的相關(guān)信息，datasheet表保存產(chǎn)品的零件多種圖檔相關(guān)信息，dwginf o表保存圖檔設(shè)計(jì)中各種信息，management表保存系統(tǒng)使用人員的信息和個(gè)人權(quán)限。表1為sheet表的內(nèi)容，以此為例介紹管理系統(tǒng)表的結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計(jì)。

    2.4 管理系統(tǒng)的基本功能 J>l?HK  
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    制造文檔管理系統(tǒng)以菜單和界面按鈕形式提供多項(xiàng)功能，界面快捷按鈕主要為常用的功能服務(wù)。程序設(shè)計(jì)過程中采用MFC的CRichText控件等方法，再結(jié)合OLE技術(shù)進(jìn)行文檔的分類及層次關(guān)系的管理，設(shè)計(jì)了產(chǎn)品合同號和產(chǎn)品零件號組成樹結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)圖檔入庫、編輯、系統(tǒng)維護(hù)等多項(xiàng)功能，以便滿足模具企業(yè)對制造文檔管理的要求。系統(tǒng)提供如下主要模塊功能： <
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    ① 文檔入庫管理模塊，對產(chǎn)品合同號和產(chǎn)品零件號進(jìn)行入庫管理； /4*Y#IpZ  
    ② 通用管理模塊，提供多項(xiàng)單項(xiàng)查詢和復(fù)合查詢、刪除、排序、圖形編輯、文檔瀏覽和圖檔可視化等功能； }u9#S  
    ③ 版本管理模塊，提供修改審批單，根據(jù)修改審批工作流程，實(shí)施圖檔版本管理； nb<e<>L  
    ④ 輔助模塊，對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、打印、排序，并可輸出EXECL表和幫助說明等； zO`4W!x&  
    ⑤ 系統(tǒng)維護(hù)模塊，提供用戶登陸注冊管理，管理使用者對文檔瀏覽、修改的權(quán)限，數(shù)據(jù)庫維護(hù)備份等。 T;G<62`
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    由于模具主要由上模和下模等組成，兩者存在著差異，致使其加工存在區(qū)別，但它們的形狀是一致的，只是內(nèi)凹和外凸的區(qū)別。由于凹模型腔加工更具有復(fù)雜性和代表性，所以，選擇了凹模型腔的加工刀位文件作為管理對象。

3 管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要技術(shù) }?\^^v h7  
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    3.1 數(shù)據(jù)庫的訪問技術(shù) cJMi`PQ;  
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    采用ODBC（開放式數(shù)據(jù)庫互接連）作為面向用戶的數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)之一，是微軟公司開放服務(wù)結(jié)構(gòu)中有關(guān)數(shù)據(jù)庫的一個(gè)組成部分，它建立了一組規(guī)范，并提供了一組對數(shù)據(jù)庫訪問的標(biāo)準(zhǔn)API（應(yīng)用程序編程接口）。它使得基于ODBC的應(yīng)用程序?qū)��?shù)據(jù)庫的操作不依賴任何DBMS，不直接與DBMS打交道，所有的數(shù)據(jù)庫操作由對應(yīng)的DBMS的ODBC驅(qū)動程序完成。由此可見， ODBC的最大優(yōu)點(diǎn)是能以統(tǒng)一的方式處理所有的數(shù)據(jù)庫。所以，本系統(tǒng)采用ODBC來完成VC應(yīng)用程序與Access數(shù)據(jù)庫的連接。 :8K}e]!c1  
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    3.2 系統(tǒng)與 AutoCAD的接口技術(shù)  ?3lAogB  
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    AutoCAD繪圖軟件是目前企業(yè)中使用最為廣泛的CAD軟件系統(tǒng)。企業(yè)的產(chǎn)品來圖都是DWG格式 的，企業(yè)也希望保持圖檔格式的連續(xù)性，并能夠直接在AutoCAD軟件中修改圖檔。所以，系統(tǒng)采用基于ObjectARX技術(shù)，由其提供一個(gè)面向?qū)ο蟮腃編程接口，用戶可以用這個(gè)接口來使用、優(yōu)化和擴(kuò)展AutoCAD，同時(shí)利用ObjectARX動態(tài)鏈接庫所包含的各種工具來使用AutoCA D的開放結(jié)構(gòu)，并且直接訪問AutoCAD數(shù)據(jù)庫、圖形系統(tǒng)和用戶自定義命令。 zauDwV=  
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    3.3 數(shù)據(jù)源的組織 X
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    本系統(tǒng)采用單機(jī)來對制造文檔進(jìn)行管理。為便于文檔的組織，系統(tǒng)采用建立相關(guān)文檔目錄的方法，由用戶將不同類型的文檔存放在指定的目錄中。系統(tǒng)在進(jìn)行入庫管理時(shí)，會根據(jù)所要添加的文檔類型自動打開該類文檔所在的目錄，這樣不僅可以提高文檔入庫管理的效率，而且可以保持文檔數(shù)據(jù)源存放整齊而有條理。 ]1FLG*sB  
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    3.4 標(biāo)簽頁的設(shè)計(jì) ]5K+W  
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    管理系統(tǒng)是基于AutoCAD對話框模式設(shè)計(jì)，并具有菜單功能。主界面采用結(jié)構(gòu)樹和標(biāo)簽頁結(jié) 合的形式，以便使結(jié)構(gòu)樹節(jié)點(diǎn)上選中的產(chǎn)品零件，其內(nèi)容能夠在標(biāo)簽頁上顯示和瀏覽。編程中定義了CtreeCtrl類的對象m-CmyTreeCtrl和CtabCtrl類的對象m-CmyTabCtrl。 m]vS"AdX  
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    從Cdialog派生一個(gè)對話框的類Cassemble3DDlg，它具有確定標(biāo)簽屬性頁的大小，而 dlgPag e1為派生類的一個(gè)對象。對標(biāo)簽頁中的其中一項(xiàng)屬性頁處理如下：

    …… Gx %=&O  
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    這樣就可在該屬性頁上產(chǎn)生預(yù)期所要顯示的內(nèi)容，對標(biāo)簽頁中其他屬性頁可采用同 樣方法設(shè)計(jì)完成。 &|j0GP&  
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    3.5 圖形可視化 s
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    本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)就是圖形文檔的可視化，其目的就是能夠?yàn)g覽所管理的圖形文件，直觀地了解和掌握所管理的圖形文檔內(nèi)容，并使得零件圖形與其加工刀位文檔有一直觀的對應(yīng)。系統(tǒng)涉及DWG、PRT等圖形格式文件的顯示。通過采用兩個(gè)圖形顯示控件分別來完成二維、三維圖形的顯示工作。而二維圖形顯示控件能對圖形進(jìn)行放大、縮小和平移，圖形的分層顯示等；對三維圖形還具有六個(gè)投影視圖的顯示，實(shí)體圖形任意旋轉(zhuǎn)和連續(xù)旋轉(zhuǎn)，以及打印、圖形測量等多項(xiàng)功能。圖2顯示系統(tǒng)主界面和三維實(shí)體圖形的可視化。

    4 結(jié)束語 dB6['z)2  
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    模具制造文檔管理系統(tǒng)不僅具有開發(fā)成本少，管理和運(yùn)行費(fèi)用低的特點(diǎn)，而且還具有多項(xiàng) 處理文檔和進(jìn)行管理的功能，并能提供多格式圖形可視化，因此，特別適合中小模具企業(yè)的核心資源文檔的管理。管理系統(tǒng)已運(yùn)用于模具生產(chǎn)廠家的文檔管理。實(shí)踐證明，整個(gè)系統(tǒng)在AutoCAD2000環(huán)境下運(yùn)行穩(wěn)定，界面友好，具有較強(qiáng)的通用性。它不僅可以為目前模具企業(yè)的文檔管理提供工具，也可為今后基于制造特征抽取與NC加工指令程序的映射研究工作奠定基礎(chǔ)。