计算机辅助岔管下料的应用

【摘要】本文介绍了正Y型焊接岔管制作展开公式的推导过程，并对AutoCAD 进行二次开发，经过分析计算编程及调试，实现了计算机自动绘制岔管的展开图形，提高了岔管放样下料的工作效率。

【关键词】 AutoCAD二次开发;Visual Basic;岔管展开;数控切割

前言

正Y型岔管的主支管多为锥管，岔管相贯线处形状复杂变化大。传统工艺主要分为两种方法：一是在钢板上划出工件的全部或部分轮廓的平面展开图，然后才能切割下料;二是在卷成筒后的钢管上划出岔管各锥管沿周长展开的各条素线。这些方法不但工作效率低，劳动强度大，而且有时结果也不精确。随着计算机技术的逐步普及，我们迫切需要将计算机技术用于具体的生产过程中，以便快捷、高效、精确、经济地满足生产的需要。用VB进行AutoCAD二次开发，通过编程从AutoCAD外部来控制和操纵AutoCAD，进行图形参数化设计，即可轻松准确的得到岔管放样展开图，利用数控切割设备快捷、精确的完成岔管的下料。

Visual Basic是目前开发Windows应用程序最为迅速、简捷的程序设计语言，具有功能强大、易于掌握的特点，它被公认为是编程效率最高的一种编程方法。VB语言是极易掌握的编程语言，即使是对编程一无所知，而又迫切希望掌握一种快捷实用的编程语言的初学者。它的快捷的开发速度，简单易学的语法，体贴便利的开发环境，是初学者的首选。

1.岔管的展开推导

传统钣金展开放样方法分为图解法和计算法。岔管各支管和斜截圆锥管类同，经过对斜截圆锥管的分析，可知圆锥管被一正垂面和与水平成β角的切面所截，所以放样计算与正圆锥放样计算相同，不同处是需要计算斜截后各素线的实长。

1.1 图解法

斜截圆锥管的投影如图1-1所示，用图解法展开放样。斜截圆锥管的展开放样应先求圆锥侧表面上相应线段的实长，然后作展开图。

图1.1

（1）作下口断面图，并将其12等分。

（2）将主视图两斜边向上延长，相交于O点，形成正面锥管。

（3）采用旋转法求出主视图上2-2，3-3，…各线段实长。即自斜口线1、2、3、…各点作下口1-7线的平行线，与O-7线相交于1'、2'、3'、…各点，则O-1'、O-2'、O-3'、…为实长线。

（4）作扇形，在扇形上作1'、2'、3'、…点，用光滑曲线依次连接各点，便得到求作的展开图。

1.2 计算法

先计算出斜截圆锥管各素线的长度，再根据素线长计算展开坐标。将素线长转变为X，Y坐标表示方法。展开图的计算公式如下：

展开坐标为：

2.创建程序对象窗口

用VB进行AutoCAD二次开发，是基于新的ActiveX自动化界面技术。AutoCAD ActiveX技术就是通过AutoCAD暴露的对象，编程引用这些对象，操作这些对象的属性和方法等来达到二次开发的目的。

首先需要将VB连接AutoCAD，第二步用Visual Basic自带的控件，在对象窗口添加所需要的控件，如文本框控件和命令控件，以实现岔管已知参数的输入和自动生成图形的命令，添加岔管参数说明的示例图片。进入代码窗口编辑图形生成程序。最后，当实现了AutoCAD绘制的图形文件后，需要对图形文件进行保存，用SaveAs方法，指定文件名和路径保存文件。

3.程序实现

岔管输入已知参数的窗口创建完毕后，下面就可以根据推导公式编辑程序了，本程序中主要用到AutoCAD的几个对象，如点、三维直线、轻便多一线、弧等对象。以实现展开图形的绘制。

部分程序代码如下：

Private Sub Command5_Click（）

Dim plineObj3 As AcadLWPolyline

Dim points3（0 To 21） As Double

Dim DC， AC， LC， JC， XC， AB， LB， LB1， LB2， XB， DB，As Single

‘程序中变量的声明

Const Pi = 3.141592

‘定义常量

Dim i As Integer

DC = Text1 AC = Text2 LC = Text3 JC = Text4 XC = Text5

‘给变量赋予输入的值

i = 0

Do While i < 7

i = i + 1

AN = Cos（10 * i * Pi / 180） * Tan（AB * Pi / 180）

JAN = （Atn（AN） + 2 * Atn（1）） * 180 / Pi

HT = RB * （1 - Cos（10 * i * Pi / 180）） * Sin（JAN * Pi / 180） * Sin（JN * Pi / 180） / Sin（（180 - JAN - JN） * Pi / 180）

LLB = HT / Cos（AB * Pi / 180） + LB + DB / 2 / Sin（AB * Pi / 180）

points（2 * i） = LLB * Sin（THB * i）： points（2 * i + 1） = LLB * Cos（THB * i）

Loop

SetplineObj=AcadApp.ActiveDocument.ModelSpace.AddLightWeightPolyline（points）

‘支锥管轮廓曲线的赋值

图3-2 岔管展开程序运行界面

对绘制完成的图形进行计算校核，检查一下生成的图形尺寸是否正确，反复调试运行，最终得到正确的展开图形。

最后，对程序打包封装，选择[外接程序] /[外接程序管理器]，按照提示完成整个打包过程，将工程所涉及到的所有程序存入指定的子目录，包含生成的程序.exe。

4.结束语

采用此程序展开岔管，避免了手工画图的麻烦，同时还可减少手工画图时输入错误的机会。在应用中可根据需要，将展开坐标点增多，增加等分圆周份数，使绘出的图形曲线更光滑。这样，使用数控切割机下料切割的料更加理想，保证了岔管组装时对接尺寸，大大提高了精度，可优质、高效的完成管件的制作。

参考文献

[1]董庆华.钣金展开速查手册[M].北京：化学工业出版社，2010.

[2]张晋西.Visual Basic与AutoCAD二次开发[M].北京：清华大学出版社，2002.

[3]王萍，聂伟强.Visual Basic程序设计基础教程[M].北京：清华大学出版社，2008.