歐陽(yáng)文凱

(武漢華夏理工學(xué)院 材料成型及控制工程系， 武漢 430223)

基于VB的《材料成形CAD/CAM》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源開(kāi)發(fā)

歐陽(yáng)文凱

(武漢華夏理工學(xué)院 材料成型及控制工程系， 武漢 430223)

本文主要利用現(xiàn)代可視化和面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言VISUAL BASIC為平臺(tái)進(jìn)行材料成形CAD/CAM教學(xué)實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)，以解決材料成形CAD/CAM課程教學(xué)內(nèi)容偏重理論，實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容相對(duì)較少，且實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)的內(nèi)容結(jié)合得不十分緊密的問(wèn)題。

VB語(yǔ)言；材料成形CAD/CAM；實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源

1 前言

材料成型CAD/CAM課程是材料成型與控制工程專(zhuān)業(yè)的主干課程。目前該課程的理論教學(xué)內(nèi)容偏重理論，實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容相對(duì)較少，且實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)的內(nèi)容結(jié)合得不十分緊密；其次是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的圖形設(shè)計(jì)與編程的語(yǔ)言平臺(tái)是DOS環(huán)境下的C語(yǔ)言，這與現(xiàn)代程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言平臺(tái)嚴(yán)重滯后。

現(xiàn)今，CAD/CAM開(kāi)發(fā)平臺(tái)向著更深、更高層次發(fā)展，同時(shí)不斷融入計(jì)算機(jī)軟件新技術(shù)[1],本文利用現(xiàn)代可視化和面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言VISUAL BASIC為平臺(tái)進(jìn)行材料成形CAD/CAM教學(xué)實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)，根據(jù)課程內(nèi)容和教學(xué)大綱分別設(shè)置了四個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，為適應(yīng)本科培養(yǎng)目標(biāo)向技術(shù)應(yīng)用方向的轉(zhuǎn)型需要做準(zhǔn)備。在此作者斗膽拋磚引玉，選取其中的一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，以供各位老師探討。

2 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 數(shù)表的程序化和解析化處理

數(shù)表的程序化和解析化處理是材料成形CAD/CAM課程第六章工程數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)處理的重要內(nèi)容，我們利用VB語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，具體如下：

2.1 數(shù)表的程序化處理

表1所列為沖裁模凹模孔口部分尺寸參數(shù)表，是一張二維表格，對(duì)于同一個(gè)材料厚度有3個(gè)參數(shù)(h、α、β)需要確定，而材料厚度又是以區(qū)間表示的。試用程序化方法處理該數(shù)表，即用程序代替人工查表。

表1 凹模孔口參數(shù)表

用VB程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言來(lái)解決，首先設(shè)計(jì)出參考的用戶(hù)界面如圖1-1所示。

圖1 數(shù)表程序化處理用戶(hù)界面

在圖1中，數(shù)據(jù)輸入文本框用來(lái)輸入沖裁模凹模孔口尺寸參數(shù)表格數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)輸入結(jié)束后按“輸入數(shù)據(jù)確定”按鈕，則在輸入數(shù)據(jù)確定圖像框輸出輸入的數(shù)據(jù)。當(dāng)在輸入材料厚度文本框內(nèi)輸入數(shù)據(jù)后按“確定”按鈕，則在h 、alpha、beta 三個(gè)文本框輸出數(shù)據(jù)分別為：

h=6 alpha=0.25 beta=2.0

單擊“數(shù)據(jù)輸入確定”按鈕的VB參考程序?yàn)椋?/p>

Private Sub Command1_Click()

i = 0

For m = 1 To 5

For n = 1 To 3

b(m, n) = a(i)

Picture1.Print b(m, n),

i = i + 1

Next n

Picture1.Print

Next m

End Sub

單擊“確定”按鈕的VB參考查表程序?yàn)椋?/p>

Private Sub Command2_Click()

For k = 0 To 4

If thick > Thick00(k) And thick <= Thick00(k + 1) Then

Text3.Text = Str$(b(k + 1, 1))

Text4.Text = Str$(b(k + 1, 2))

Text5.Text = Str$(b(k + 1, 3))

End If

Next k

End Sub

2.2 數(shù)表的解析化處理

圖2所示為圓鋼絲螺旋彈簧的負(fù)荷(F)與行程(S)的關(guān)系圖，利用該圖對(duì)彈簧選型。

圖2 圓鋼絲螺旋彈簧的負(fù)荷(F)與行程(S)的關(guān)系圖

由圖2可知，區(qū)別各種規(guī)格彈簧(不同彈簧外徑、節(jié)距、自由高度)受負(fù)荷后與行程的關(guān)系都是直線(xiàn)關(guān)系，因而可以運(yùn)用課本中的直線(xiàn)方程來(lái)確定圖中各直線(xiàn)，設(shè)整型變量springno為彈簧型號(hào)，以彈簧負(fù)荷f與行程s為輸入變量，springno為輸出變量，彈簧選型的參考VB程序設(shè)計(jì)的用戶(hù)界面如圖3所示。

圖3 數(shù)表解析化處理用戶(hù)界面

在圖3中，彈簧負(fù)荷程行程曲線(xiàn)圖像框用來(lái)繪制彈簧負(fù)荷行程曲線(xiàn)，行程和負(fù)荷兩個(gè)文本框用來(lái)輸入彈簧數(shù)據(jù)，彈簧型號(hào)文本框用來(lái)輸出彈簧型號(hào)。當(dāng)按下“繪制彈簧曲線(xiàn)”按鈕時(shí)，在圖像框繪出 彈簧負(fù)荷程行程曲線(xiàn)。當(dāng)在行程文本框輸入14，負(fù)荷文本框輸入68后，按“彈簧選型”按鈕后，在圖像框上確定了點(diǎn)的位置并輸出彈簧型號(hào)為22.

單擊“繪制彈簧曲線(xiàn)”按鈕的VB參考程序?yàn)椋?/p>

Private Sub Command1_Click()

Picture1.DrawStyle = 0

For i = 0 To 9

Picture1.Line (0, i * 360)-(3600, i * 360)

Next i

For i = 0 To 5

Picture1.Line (i * 720, 0)-(i * 720, 3240)

Next i

a = 144

b = 36

Picture1.Line (0, 0)-(12 * a, 90 * b), QBColor(9)

Picture1.Line (0, 0)-(16 * a, 90 * b), QBColor(9)

Picture1.Line (0, 0)-(20.5 * a, 90 * b), QBColor(9)

Picture1.Line (0, 0)-(24.7 * a, 90 * b), QBColor(9)

End Sub

單擊“彈簧選型”按鈕的VB參考程序?yàn)椋?/p>

Private Sub Command2_Click()

S = Val(Text1.Text)

F = Val(Text2.Text)

tmp = 90 + (0 - 90) * (S - 12) / (0 - 12)

If F <= 90 And F >= tmp Then

springno = 20

Else

tmp = 90 + (0 - 90) * (S - 16) / (0 - 16)

If F <= 90 And F >= tmp Then

springno = 21

Else

tmp = 90 + (0 - 90) * (S - 20.5) / (0 - 20.5)

If F <= 90 And F >= tmp Then

springno = 22

Else

tmp = 90 + (0 - 90) * (S - 24.7) / (0 - 24.7)

If F <= 90 And F >= tmp Then

springno = 23

End If

End If

End If

End If

Text3.Text = Str$(springno)

Picture1 = LoadPicture("")

Call Command1_Click

a = 144

b = 36

Picture1.Circle (S * a, F * b), 50, QBColor(5)

Picture1.DrawStyle = 1

Picture1.Line (0, F * b)-(S * a, F * b), QBColor(5)

Picture1.Line (S * a, 0)-(S * a, F * b), QBColor(5)

End Sub

通過(guò)該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置，在教學(xué)過(guò)程中提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生深刻理解了工程數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)處理的主要知識(shí)內(nèi)容。

3 結(jié)語(yǔ)

本文利用VISUAL BASIC語(yǔ)言平臺(tái)開(kāi)發(fā)材料成型CAD/CAM實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的參考程序，程序的開(kāi)發(fā)除了滿(mǎn)足基本的教學(xué)要求外，還要給學(xué)生留有足夠的修改和完善空間，提高學(xué)生學(xué)習(xí)理論與實(shí)踐的興趣，鍛煉學(xué)生利用編程語(yǔ)言開(kāi)發(fā)工程實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題的能力，同時(shí)也為適應(yīng)本科培養(yǎng)目標(biāo)向技術(shù)應(yīng)用方向的轉(zhuǎn)型需要做準(zhǔn)備。 該實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的開(kāi)發(fā)，將材料成型CAD/CAM教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，并引入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)之中，發(fā)揮了其自身優(yōu)勢(shì)，突出了教學(xué)實(shí)驗(yàn)特色，深化了材料成形與控制工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的改革與創(chuàng)新[2]。

[1]成基華,等. CADCAM開(kāi)發(fā)平臺(tái)及其發(fā)展趨勢(shì)[J]. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào)，2000,(2).

[2]俞彥勤,等. 材料成形過(guò)程模擬技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的建設(shè)[J]. 理工高教研究，2009,(12).

The Development of Experimental Teaching Resources of Material Forming CAD/CAM on VB OU

YANG Wen-kai

(Dept. of Material Forming & Contrall Engineering, Wuhan Huaxia University of Technology, Wuhan 430223, China)

This article mainly used the modern visualization and the object-oriented programming language VISUAL BASIC as the platform to carry on the material forming CAD/CAM teaching experiment development so as to solve the problems that material forming CAD/CAM curriculum teaching content overemphasizes theory with relatively less practice teaching content was, and the experimental teaching and theoretical teaching content was not closely related.

VISUAL BASIC; material forming CAD/CAM; experimental teaching resources

2016-12-05

歐陽(yáng)文凱(1978-)，男，湖北咸寧人，講師，碩士研究生，研究方向?yàn)椴牧铣尚团c控制。

G640

A

1674-344X(2017)2-0104-03