卫生瓷梭式窑CAD系统设计与开发

3 Mi c k ey W i l l i a m s， Vi sua l C# . NE TC O RERE FE RE N CE ，北京: 清华大学出版社， 200 3 4 曾 洪飞,张 帆,卢择临 . A utoC A D V B A & V B . NE T 开 发基础与 实例教程. 北京: 中国电力出版社, 200 8 5 张 帆,郑立楷,王华杰 . A utoCA D V B A 开发精 彩实例教 程. 北 京: 清华大学出版社,20 04 6胡国林,陈功备. 窑炉砌筑与安装.武汉:武汉理工 大学出版社, 200 4
第 3 0 卷第 3 期 200 9 年 9 月
�陶瓷学报� JO URN A L O F C E RA M I CS
V ol .3 0,N o. 3 Sep. 20 09
文章编号： 10 00 - 2278 （20 09 ） 0 3- 0 38 0 - 04
卫生瓷梭式窑 C AD 系统设计与开发
潘小勇 1 陈正军
�陶瓷学报� 2009 年第 3 期
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图纸， 大约仅需 3 分钟； 说明开发梭式窑等陶瓷工业 窑的 C A D 系统对提高设计效益和质量是十分有意 义的. ( 3) 通过对本系统进行测试， 从绘制出的图形可 以看出， 比较符合设计规范， 可以应用于陶瓷窑炉行 业中.
参考 文献
图 3 异形砖图 F . 3 Ie a e
1 2 3 � � � � � � � � � � � � � � �
1
� � � � � � � ( 1. J � � � d � e � � � � e � � C e� � a � c � � I� e, J d e e 333001; 2.J a Ce a c & A I e, J d e e � � � � � � � � � � � � � � � 3.H e a Eec ca P e S e & D e I e, Z e 450000)
门, 窑车, 钢架等 .在设计过程中， 将梭式窑按其结构 部件模块化， 定义如下几个类： C sh ut t l e 类： 该类为基 类， 主要提供一些有关结构特征的基本函数； 从基类 派生出几个继承类： Cwal l类： 绘制窑墙； Cd oor ： 绘制 窑门； Cki l n Car ： 绘 制 窑 车； Cki l n Top： 绘制 窑 顶 ； C st ee l B a se 类： 绘制钢架结构； C ti tl eba r ： 绘制标 题栏 等 .当在主程序中要绘制窑体的相关部分时， 就将相 应部分的类实例化， 结合从计算部分传递过来的数据 调用 A ut oC A D 绘制出图.
但是 编程者必须掌 握 V C ++ ，而这门 语言较难 学；
1 引 言
梭式窑是一种现代的间歇式窑炉， 由于其具有结 构紧凑 , 热耗小 , 窑内温度均匀 , 占地面积小 , 投资少 等优点， 尤其适合小批量多品种陶瓷的生产. 由于新 型轻质耐火材料与高速烧嘴, 脉冲燃烧技术等新技术 的应用， 在卫生陶瓷生产大型企业中， 梭式窑也得到 了广泛的应用[1]. 本文采用面向对象的开发语言 C # 对 A uto C A D 进行二次开发， 开发出包括梭式窑的设计计算和输出 工程图纸的梭式窑设计 C A D 系统.该系统可以根据 用户输入的年产量, 产品规格 , 燃料种类等要求， 按热 工理论自动进行设计计算， 得出窑体主要尺寸， 并由 用户按实际需要输入工作系统参数， 即可输出设计计 算结果， 自动生成用户需要的梭式窑设计图纸， 这无 疑可大大提高梭式窑的设计效率[2].
1 刘振群. 陶瓷工业热工设备. 武汉:武汉理工大学出版社,20 06 2 蒋 方乐,胡国林等 . 利用面 向对象技 术开发梭式 窑绘图系 统. 中国陶瓷工业, 200 1
6 结 论
( 1)运用 C# 开发陶瓷工业窑的 C A D 专业设计系 统是可行的. (2)本系统可以实现梭式窑设计的计算机化， 用 户使用本系统输入必要的参数可以输出计算结果与
图 2 窑车部装图 � � � � � � � � � � � � � � � . PF .D� ra w� C i r c l e (pt ,Ra di us,t r ue,t r ue); / /调
i f (i = = 2� i = = 4)
接下来是绘制横梁 , 硼板 . 横梁 , 硼板也是调用 f or 循环来绘制的 . 主视图绘制：首先通过俯视图来确定主视图的基点， 再按照从下往上的顺序绘制主视图. 绘制车轮， 轴， 材 料， 边缘砖��这里材料的绘制也用到了 f or 循环 .
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窑体主要参数
窑体主要尺寸
燃烧计算
窑体材料及厚度确定 Par.cs 工作系统确定 (存储输入 及计算出 的参数) 物料平衡计算 绘 图 模 块 调用 AutoCAD
热平衡计算
阴力计算
工程概算
图 1 参数传递流程图 � � � � � � � � � � � � . 1
2
王 哲
3
胡国林 1
（1. 景德镇陶瓷学院， 景德镇： 333001； 2. 江西陶瓷工艺美术职业技术学院， 景德镇： 333001； 3. 河南省电力勘测设计院， 450000 ）
摘 要 重点介绍了焙烧卫生瓷梭式窑 C A D 系统计算与绘图技术的开发， 初步开发出能用于梭式窑设计计算， 并根据用户要求选定 的参数与计算结果自动绘出窑体结构图, 窑车部装图, 钢架结构图等图纸的梭式窑设计 C A D 系统. 关键词 梭式窑， Vi sualC # ， A utoC A D 中图分类号： TQ174.6 +53.2 文献标识码： A
5 软件调试
梭式窑要通过客户提供的数据以及经验数据， 例 如年产量 , 年工作日 , 烧成周期 , 烧成温度 , 燃料种类 等来设计.通过在卫生瓷梭式窑 C A D 系统中输入系 统需要的数据来验证系统， 最后可以在绘图选择界面 里选择所要绘制的图形， 经用某公司卫生瓷梭式窑数 据进行计算与绘图， 得到了与实际符合的计算结果与 图纸 （见图 2, 图 3） .
函数 D r awLi n e 作用 是根据 输入 的起点 sta r t Pt 和终点 en d Pt 来绘制一条线段 . 这里用到了函数的多态， 有时得到线段的终点不太 容易， 但我们知道了线的长度和角度 . Dr awLi n e 函数 就是根据起点 st a rt Pt，线段的长度 Len gt h 和线段相 对于 X 轴的角度 a n gl e 来画出对应的直线. 3.2 创建矩形函数 当细看所画的 C A D 图时， 窑炉图纸中的图形大 部分是用矩形来绘制的，即使当时不是用矩形来画 的， 但也可以转换为矩形， 通过矩形来绘制， 但是偏偏 系统并没有提供创建矩形的函数， 为此自主编写了一 个绘制矩形的函数. 通过提供的起点， 矩形的长度, 宽 度来绘制想要的矩形. 3.3 获得相对点函数 通过已知点坐标和一些限制条件来推断下一点 的坐标在计算机绘图中是很常用的. G et P t 函数就实 现了这样的功能 . 它能通过一个已知点和另一个点相 对于该点的相对坐标求出该点的绝对坐标， 也能通过 一个已知点和相对于该点的极角和极轴的长度来推 断下一点的坐标 .
2 系统开发总体思路
2.1 系统采用的开发平台[3] 现 在 流 行 的 二 次 开 发 A ut oC A D 的 技 术 是 O bj ec t A RX ， 虽然 O bj e c t A RX 功能强大， 编程效率高，
收稿日期： 20 0 9 - 0 6 - 18 通讯联系人： 潘小勇， 男， E - m ai l :l i t tl e pa n 77@ 16 3. c om
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3 程序核心算法
这里的程序核心算法就是创建底层函数库 . 主要 介绍创建二维对象的方法， 并且对系统提出的方法进 行了封装， 创建成底层函数库. 创建底层函数库可节省代码量, 扩充现有的方法和 增加新方法， 从而使本系统软件的代码更简洁， 可读 性增强， 也便于本系统的升级与完善 .以下对主要函 数及创建方法逐个介绍. 3 .1 创建线段
VB A 和 Li sp 虽然简单易上手， 但它们对于开发大型 程序却难以胜任 .而 C # 则结合了 V C ++ 功能强大与 V B A 易学易用的特点，可以快速地开发出功能强大 的 A ut oC A D 专业程序 [3 ]. 因此， 本系统采用 .N E T下 的 C # （全称为 V i s ua lC Sha r p ） 作为工具 二次开发 A ut oC A D . 2.2 系统的总体结构 本系统运用大型软件的编写模式， 采用了多层次 结构. 即将软件分为显示层, 运算层 , 数据库层 . 2.3 系统采用类结构来统 - 计算与绘图两大部分的 参变量 窑炉设计包括设计计算和绘图二大部分， 为了参 数在各个窗体之间的传递和将计算部分得出的结果 , 选定的参数正确地传递给绘图部分， 本系统采用了一 个公共静态类来存放计算和绘图部分用到的参变量 . 其窗体与窗体， 窗体与公共静态类， 以及公共静态类 与绘图模块中的参数传递如图 1 所示. 2.4 绘图程序设计思路[2] 该绘图程序要实现的功能是将计算部分计算出 的各项参数结合用户输入的数据传递给 C A D 绘图 系统后加以执行， 最后调用 A ut oC A D 绘制出图 . 梭式窑是由以下几个主要部分组成的： 窑墙, 窑顶, 窑
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3.4 其它函数简单介绍 洁， 本系统对窑炉绘图中经常要用到的某些程序块编
用画圆函数 �即支柱俯视外轮廓线
� 为了使本系统程序结构规范化， 使主程序更加简 h uX = huX+P ar .W 1*2+2*P a r. ba n W ; 制了函数或过程， � 在绘制梭式窑不同位置时可以方便 huX = Zer oX +8 0+ huw +P ar .W 1/ 2; 地调用它们， 避免了同类程序块在系统程序中反复出 现. � � 其它 函 � 数 外 框 及 标 题 栏 D ra w La bel ,烧 嘴 huY = huY +2* hu1+P ar .L1; � Dr a w B ur n er , 观火孔 D ra w l f , ��. el se � 4 主要绘图程序 � � a huY = huY +2* hu1; � 对于梭式窑各部分图形的绘制， 大体的模式基本 相同， 都是先实例化相对应的类， 再接收从计算部分 传过来的数据， 后再调用 A ut oC A D 来绘图 . 一般来说一张图纸包括三视图： 主视图 , 俯视图, 侧 视图. 在计算机程序绘图中， 很重要的一部份工作是 确定各点的坐标 .在三视图的绘制中， 可以同时绘制 三个视图， 这样编写程序的好处是： 一个实体的横坐 标在俯视图中与在主视图中是相同的， 竖坐标在主视 图与侧视图中也是相同的 . 这样就可以减少确定各点 坐标的代码量. 但这样也有一个难处， 要很好的处理 三个视图中实体的关系， 各点坐标在使用前要有确定 的值. 本系统中三视图的绘制是一个视图, 一个视图 的绘制的. 这里以绘制窑车俯视图为例， 一般的窑车俯视图由 窑车外边界 , 支柱 , 柱帽, 硼板组成. 先确定一个基点 Ze roPt ， 调用 D ra w Re c t a n gl e ()来绘制窑车的外框 . 绘 制支柱： 窑车上的支柱有好多个， 通过一个一个的绘 制会很麻烦， 所以采用一个 f or 循环， 用从计算部分 传过来支柱的大小 （半径 R） , 支柱的个数 （横向个数 n 1, 纵向个数 n 2 ） ， 调用如下的模式来绘制支柱： f or( i nt i = 0 ;i < h uyn um ;i ++) f or( i nt j = 0;j < huxn um ;j ++) d oubl e[] pt = n ew d oubl e[ 3 ]; pt [ 0]= huX; pt [ 1]= huY ; pt [ 2]= 0 ;