基于Auto-CAD二次開發(fā)技術(shù)的飼料加工工程CAD軟件的需求分析

周 漢

（海南科技職業(yè)學(xué)院，海南 海口570100）

1 飼料工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

改革開放以來，我國飼料工業(yè)平均發(fā)展速度保持在20%以上，已成為我國重要的支柱產(chǎn)業(yè)之一；并且飼料機(jī)械設(shè)備的成套能力已具備一定的規(guī)模和水平，無論是從產(chǎn)品的品種、規(guī)格、種類、系列等都能滿足飼料工業(yè)發(fā)展的需要。如已經(jīng)涌現(xiàn)的正昌、牧羊、申德、正誠、華達(dá)等一批知名企業(yè)。

至2007年底，全國范圍內(nèi)從事飼料行業(yè)的企業(yè)約有15300多家，飼料機(jī)械企業(yè)約200多家。世界上前五位的飼料生產(chǎn)國產(chǎn)量約占全球產(chǎn)量的一半，前十位國家產(chǎn)量超過全球的60%。中國和巴西、墨西哥等國家成為世界上飼料工業(yè)發(fā)展最快的國家。

雖然飼料工業(yè)在30年間得到了大力的發(fā)展，但與發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)技術(shù)水平相比，仍然存在一定的差距；現(xiàn)如今依然面臨著改進(jìn)工藝降低成本、提高材質(zhì)、講究精度，成套供應(yīng)和售后服務(wù)的國際競爭。

飼料工業(yè)正朝著大規(guī)模、高自動(dòng)化，高智能化方向的發(fā)展，工廠設(shè)計(jì)也變得更加復(fù)雜，設(shè)計(jì)工作量也越來越大。整個(gè)飼料廠的設(shè)計(jì)工作主要包括:飼料廠的平面布置、工藝流程確定、設(shè)備的配套選型、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等,以及各層設(shè)備中的平面布置、立面圖、側(cè)面圖等需同步協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)繪制，工作量非常大。因此需將CAD技術(shù)引入飼料工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域。

2 CAD技術(shù)及在工程應(yīng)用中的缺陷

CAD計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)是計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程科學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物，是隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而逐步發(fā)展起來的。實(shí)質(zhì)上就是充分運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，對產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)、分析、繪圖和編寫技術(shù)文檔，從市場需求分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造工藝設(shè)計(jì)、加工直至在線質(zhì)量管理等方面。

無論計(jì)算機(jī)技術(shù)怎樣發(fā)展，它也僅能處理定義好的結(jié)構(gòu)化或半結(jié)構(gòu)化問題，對于非結(jié)構(gòu)化問題，計(jì)算機(jī)是無能為力的。當(dāng)然，問題是否結(jié)構(gòu)化是有條條的、相對的，是可以轉(zhuǎn)化的。對于飼料加工成套設(shè)備工程的設(shè)計(jì)，由于經(jīng)過二十多年的研究開發(fā)，應(yīng)用推廣，許多問題已經(jīng)成熟并且規(guī)范化了，也就是說是可結(jié)構(gòu)化或半結(jié)構(gòu)化了。比如：加工工序是結(jié)構(gòu)化的，而加工工藝流程也就成為可結(jié)構(gòu)化問題了。這樣，就為該軟件開發(fā)提供了根本的前提條件。因此，在CAD技術(shù)被引入飼料工程設(shè)計(jì)之后，將會(huì)大大減輕設(shè)計(jì)人員的工作量，并在一定程度上提高設(shè)計(jì)效率和水平。

圖1 CAD二次開發(fā)的基本過程

然而對于機(jī)械工程而言CAD軟件仍然存在著眾多的缺陷，如利用目前的AutoCAD或機(jī)械CAD中的參數(shù)化設(shè)計(jì)來建立定型產(chǎn)品部件視圖圖形庫，仍然很繁雜；任何一個(gè)定型產(chǎn)品部件都有一系列的技術(shù)性能指標(biāo)，這在機(jī)械CAD中沒有相應(yīng)的管理模塊；作為機(jī)械工程設(shè)計(jì)，自然也要涉及建筑CAD上的一些功能，這在機(jī)械CAD中完全不存在的；在設(shè)備布置上，按現(xiàn)行的機(jī)械CAD，設(shè)備的定位應(yīng)在各個(gè)視圖上定義，這自然會(huì)造成信息的冗余；在非定型部件的設(shè)計(jì)上，本來它的許多尺寸是與定型部件的有關(guān)尺寸一致的，但又沒有提供規(guī)范化的智能支持。

3 AutoCAD二次開發(fā)技術(shù)

CAD軟件的二次開發(fā)是指在AutoCAD開放式體系結(jié)構(gòu)下，用某種計(jì)算機(jī)高級(jí)語言（VB、C語言等），利用AutoCAD提供的數(shù)據(jù)庫將應(yīng)用對象的設(shè)計(jì)規(guī)范、設(shè)計(jì)方法等以約束關(guān)系的形式集成在一起，編制接口程序，通過接口程序?qū)υ嫉膮?shù)和數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，使AutoCAD自動(dòng)或半自動(dòng)的完成繪圖任務(wù)。

AutoCAD軟件作為一個(gè)開放性的圖形處理軟件，它不僅提供了大量的作圖工具，而且提供了大量的二次開發(fā)工具：內(nèi)嵌了Auto LISP表處理語言、基于C語言的ADS開發(fā)系統(tǒng)、通用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的接口（ASE）以及各種不同用途的接口技術(shù)。這就為專用CAD軟件的開發(fā)提供了強(qiáng)有力的工具，參數(shù)化設(shè)計(jì)的開發(fā)是一個(gè)最為成功的典范。

（1）AutoCAD二次開發(fā)的基本過程。按照工程化原則，AutoCAD二次開發(fā)的基本過程可以概括為系統(tǒng)分析階段、系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段、程序編寫階段和系統(tǒng)測試階段，如圖1所示。每個(gè)階段所完成的工作都是不一樣的，系統(tǒng)分析階段主要是針對系統(tǒng)的基本要求進(jìn)行分析和理解，確定整個(gè)系統(tǒng)的基本框架，并且形成表達(dá)系統(tǒng)基本要求及框架的系統(tǒng)任務(wù)書；系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段主要完成系統(tǒng)總體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，建立圖形數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)；程序編寫階段利用AutoCAD軟件提供的某種計(jì)算機(jī)語言編寫模塊的程序；系統(tǒng)測試階段主要工作是先對模塊進(jìn)行測試，而后進(jìn)行綜合測試和驗(yàn)收測試。

（2）AutoCAD二次開發(fā)的主要內(nèi)容。①根據(jù)需要建立符合個(gè)人需求的菜單文件，可將需要的內(nèi)容添加到AutoCAD原菜單文件中，還可增加部分菜單文件，然后經(jīng)交互方式加入到系統(tǒng)中去。②通過系統(tǒng)對話框設(shè)置某些路徑。為了在程序開發(fā)成功后，向其它AutoCAD系統(tǒng)上安裝應(yīng)用，尤其是需要大批安裝時(shí)，為使整個(gè)二次開發(fā)程序在無人干預(yù)的情況下嵌入系統(tǒng)，提高工作效率，可自動(dòng)運(yùn)行文件檢索、子目錄創(chuàng)建、內(nèi)容增加刪除、系統(tǒng)設(shè)置等一系列繁瑣的工作。③利用系統(tǒng)提供的語言編寫用戶自定義函數(shù)，形成多個(gè)LISP、ARX、VLX或ADS文件，以及一些DCL文件。④為便于進(jìn)行各種初始化操作可在系統(tǒng)的ACAD.LSP或類似文件中加入某些內(nèi)容，如可在軟件啟動(dòng)時(shí)立即裝入一些文件等。

4 研究的意義

通用型CAD軟件是產(chǎn)品設(shè)計(jì)軟件，對于具體的行業(yè)、企業(yè)則缺乏針對性和專業(yè)性，而CAD軟件的二次開發(fā)功能則彌補(bǔ)了這一缺陷。設(shè)計(jì)者可利用CAD軟件中提供的二次開發(fā)工具AutoLISP，ADS，ARX等為飼料工程設(shè)計(jì)者提供一個(gè)通用的設(shè)計(jì)平臺(tái)，有針對性地解決飼料機(jī)械中的具體問題，將設(shè)計(jì)者從畫圖紙和一般的設(shè)計(jì)構(gòu)思中解放出來，集中精力于創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提高設(shè)計(jì)效率與水平，培養(yǎng)造就更高層次的高新技術(shù)人才。