基于.NET的CAD二次開發在風電塔筒參數化放樣中的應用

吳海宏

摘 要：本文基于.Net平臺采用c#語言對AutoCAD進行二次開發，研制了多種風電塔筒參數化展開放樣技術，解決了風電塔筒生產過程中傳統手工放樣及繪圖的難題，提高了放樣和繪圖的工作效率和準確率。

關鍵詞：風電塔筒；參數化；展開放樣；CAD二次開發

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

1 引言

風電塔筒項目在投標報價及生產準備環節，必須快速算出筒身鋼材的實際訂購量，在生產環節則需要詳細的下料圖。通常技術員手工計算往往需要1-2天的拆料、繪圖、復核及統計。風電塔筒設計圖紙一般將同種板厚的筒體高度定為4800mm、6900mm、7200mm等，需要由制造廠將同種板厚的筒體自行拆圖。基于節省鋼材和采購方便的角度考慮，在拆圖的時候需要考慮所拆的同種板厚原材料的板寬相同。由于該過程手工計算量較大，且手工計算出錯率高，如果能夠通過計算機自動計算及繪圖，則可提高出圖效率，從而更好響應市場需求。基于生產實際的需要，本文研究開發了多種風電塔筒參數化展開放樣技術。

2 研究思路

通過研究風電塔筒的單節、多節展開放樣技術，采用VS 2005軟件對AutoCAD2007軟件進行二次開發。在.NET平臺上采用C#語言，對風電塔筒采用展開計算法進行計算，實現自動展開計算功能；利用CAD核心數據庫結構、圖形系統，通過向CAD對象發送消息，直接調用CAD核心函數，從而實現自動繪圖功能。

3 風電塔筒展開放樣計算原理

風電塔筒鋼板采購時均要求雙定尺，根據錐形筒的特征，每塊板的長度寬度均不同，但如在放樣時考慮同種板厚的鋼板調整為相同板寬，則可以減少定尺的種類要求和板材損耗，減少采購費用。如圖1，當n=2時需要計算出一個關鍵的參數R2，即可滿足采購時同種板厚的鋼材等板寬原則。

根據已知參數小端直徑d1、大端直徑d2、錐筒高H、板厚t、分節數n，利用幾何關系依次求得錐筒下夾角∠b、R1，R3，展開扇形夾角∠a，設立方程解得R2 = （R3+R1*cos（a/2））/（1+cos（a/2））；再求出兩張鋼板寬S=R2-R1*cos（a/2），上端板長L1=2*R2*sin（a/2），下端板長L2=2*R3*sin（a/2）。

將以上計算原理的各種分塊計算情況通過函數的形式封裝在CL.cs類文件中，待需要時直接調用，如下所示：

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

4 風電塔筒展開放樣自動繪圖原理

為了訪問CAD模型空間、圖紙空間，需要先引用“AutoCAD 2007 Type Library.dll”、“AutoCAD/ObjectDBX Common 17.0 Type Library.dll”和“Microsoft.VisualBasic.dll”三個文件，保證放樣程序與CAD軟件的通信。

將直線和弧線等繪圖功能采用函數的形式，封裝在PF.cs類文件中，例如，以pt1為起點，pt2為終點的直線繪圖函數如下：

public static ObjectId AddLine（Point3d pt1， Point3d pt2）

{ Line ent = new Line（pt1， pt2）；

ObjectId entId = AppendEntity（ent）；

return entId； }

在自動繪圖前，利用函數DrawPolyLine計算出原點坐標ppt0，弧線的半徑值R1、R2、R3，角度值astar、aend，以及六個端點的坐標值，然后調用PF.cs中的繪制弧線和直線的函數。上端板的繪圖調用如下：

PF.AddArc（ppt0， R1， astar，aend）；

PF.AddArc（ppt0， R2， astar， aend）；

PF.AddLine（ppt2， ppt3）；

PF.AddLine（ppt1， ppt4）；

5 功能實現及界面設計

（1）單節塔筒放樣。單節塔筒放樣程序的界面設計如圖2，在獲取屏幕參數后，直接調用函數DrawPolyLine（d， D， H， n，t），先根據同板厚鋼板等板寬展開計算原理，利用switch（n）和case語句，求得n節情況下的關鍵參數，再將關鍵參數傳遞給PF.cs的繪圖函數，實現繪圖功能。

（2）多節塔筒放樣。多節塔筒放樣程序的界面設計如圖3，獲取的參數存入一維數組arr[i]中，再直接調用函數DrawPolyLineM（arr[i]， k）進行k次單節塔筒展開計算和繪圖，計算和繪圖原理與單節塔筒放樣相同。

6 結語

利用AutoCAD提供的API接口，可以訪問、創建及編輯各類對象。在此基礎上能夠靈活開發出適合企業產品的各類自動繪圖程序。本文通過開發風電塔筒參數化放樣及繪圖程序，實現輸入關鍵參數即可輸出下料圖紙，極大提高繪圖效率和節約鋼材損耗，也為今后對復雜的結構件的展開放樣提供了思路和借鑒。

參考文獻：

[1]張帆.盧擇臨.AutoCAD VBA & VB.NET開發基礎與實例教程[M].中國電力出版社，2008（02）.

[2] 董慶華.鈑金展開速查手冊[M].化學工業出版社，2008（02）.