變壓器三維設計系統中三維實諏與非投影視圖關聯設計的實現侯主破，張剪奪，李（沈陽變壓器研究所，遼寧沈陽110179）1刖呂在變壓器三維設計系統（3DTS）開發中，應用MDT（MechancialDeskTop）軟件能夠實現三維實體模型與二維工程視圖的自動轉換，這種轉換是尺寸關聯的、可逆的。對于符合機械視圖投影標準的零部件，這種方法是高效準確的。但是，在變壓器設計中，如果有些工程圖紙完全按照投影比例顯示，可能會出現一些表述上的困難。比如，在器身絕緣裝配圖中，按照比例投影，和3mm厚的紙板可能都是一條線，這就會造成標注不清，并給識別帶來困難。因此，有一部分視圖還需遵從行業傳統的非投影畫法。

　　由于需要有三維模型參與裝配，又需要有二維視圖指導生產，因此必須解決模型空間的三維圖與圖紙空間的二維圖非投影轉換問題。這里面涉及到兩種模式下的數據共享和如何在沒有裝配實體存在的情況下，創建可輸出的裝配明細表，并實現內容自動填加。

　　2程序的發環境工具。這是一種專門用于創建相關機械應用程序的應用開發工具。MCADAPI增強和擴展了AutoCAD的開發環境。由于MDT處在AutoCAD的上層，所以MCADAPI可以直接訪問AutoCAD數據對象，支持自動化設計和產品可視化設計。

　　在MDT環境下，創建三維實體是在模型空間（ModelSpace）中完成的，模型空間集合代表模型空間中的所有對象。由于集合是一個塊，因此它具備許多塊的特性。這個集合中所有的對象都可在名為*MODEL-SPACE的塊下的Blocks集合中找到。草圖和設計工作在模型空間中完成。在模型空間創建三維實體模型的過程見。

　　創建二維視圖是在圖紙空間（PaperSpace）中完成的。與模型空間相同，圖紙空間集合代表圖紙空間中的所有對象。這個集合中所有的對象都可在名為*PAPER-SPACE的塊下的Blocks集合中找到。圖紙空間配置用來創建圖形打印或出圖用的完整配置。

　　零件三維模型的設計可以按照MDT提供的方法實現，與之相對應的工程圖由程序設計來實現。應用開發工具訪問數據庫，實現圖形繪制和數據調用。

　　3兩種模式下創建對象與數據共享在模型空間模式下建立實體模型，在圖紙空間模式下繪制工程圖，并實現兩種模式下的數據關聯與共享。下面以三繞組有載中壓帶分接結構中部件圍屏為例，簡述其創建過程。

　　3.1建立參數化的三維模型為了參與裝配，需要建立三維實體模型。建模中比較重要的是要確保其穩定性。經過多次參數驅動后，模型應保持理想的幾何形態。繪制草圖時，約束輪廓應盡量使用幾何約束，以減少參數輸人的數量，選用工作平面會使角度控制更為方便。

　　真實的圍屏是由多張紙板圍成的，并有相互搭接。如果按照實際情況，可以通過裝配的方式實現。

　　但考慮到圍屏紙板較薄，在不影響總裝干涉檢查和觀測效果的情況下，用圓筒代替圍制的圍屏，簡化了實體建模過程，提高了零件的穩定性，擴大了適用范圍。

　　每相圍屏中，高調繞組和中調繞組的出口位置和方向是經常改變的。而A、B、C相的三個圍屏，開口方向也可能不同。為了簡化程序控制，將三個圍屏創建在一個模型空間中，通過控制工作平面相對的角度，實現出口的方向變化。

　　通過對模型中尺寸鏈常量的參數替換和數據整合，增加了關聯運算，減少了輸人控制變量的數量，實現了模型的參數化控制。是圍屏的實體模型。

　　3.2編程繪制工程圖圍屏用紙板的張數，既與紙板長度有關，還與圍屏直徑有關。在有載中壓帶分接結構中，出線口在紙板邊緣，紙板數量還與出線口所在撐條位置有關。

　　為了將圖面表達得更清楚，工程圖不是由實體圖投影產生，而是采用了不按比例的非投影視圖畫法繪出。

　　執行程序從項目管理引入一個產品標識，調出對應文件庫中名為圍屏的圖形文件，進入paperSpace環境。

　　在創建圍屏的三維模型時，引用的圖形模板中，已經完成了對PaperSpace環境的設定，包括線形圖層和箭頭的大小、文字式樣和屬性、數字格式和精度等。

　　通過編程的方法處理AutoCAD，因此實現了創建圖元的自動化。

　　編程時首先定義線形屬性（Linetype），指定圖元的線形。指定線形后，當前的活動線形被忽略。根據系統約定，將中心線定義為*AMHID*，粗實線定義為*AM0*，細實線定義為*AM5*.指定對象如定義DimObj為尺寸界線AcadDimAligned加人新對象的集合，定義DimDia為直徑界線AcadDimDiametric加人新對象的集合等。

　　在設計圍屏時，調入標識數據，并通過當前界面輸人圍屏數據。數據計算是圍繞著圍屏直徑和出頭位置進行的。首先，設定比較大紙板長度，用圍屏高調出線口到中調出線口周長與其比較，決定首張圍屏長和在撐條間的位置，然后分配剩余圍屏長度。圍屏采用雙層紙板，錯位搭接，根據不同的相位，分別計算。是程序流程圖。

　　繪制圍屏程序流程圖通過編程在規定位置畫出圍屏，包括撐條位置和序號、每張紙板所在的撐條區間和圍屏出口位置。

　　通過DimObj、DimDia標注尺寸。為圍屏工程圖。

　　在進入器身絕緣子系統時，通過界面輸入的方式，已經將各項的高壓調壓繞組和中壓調壓繞組的出線位置的標識存于數據庫。圍屏的直徑和撐條數從項目數據庫調出。

　　數據關聯是指兩個方面，一方面指承接項目管理和器身絕緣子系統傳遞的相關數據，另一方面指在PaperSpace環境中繪制工程圖時，數據來源是從三維實體圖元對象中提取，還是從當前輸入中提取。

　　由于程序執行時，圍屏的實體驅動和工程圖繪制是在一個模塊中完成的，所以我們選用了后面一種方式。實體驅動和工程圖繪制共用一組界面數據，從而實現了數據共享。當三維模型變化時，二維圖也對應改變。當然，這與MDT三維與二維關聯的模式不同，其轉化過程是在程序控制下實現的。

　　4創建可激活明細表在MDT裝配環境下，每個裝配件對應明細表某一欄。明細表中的內容，如序號、名稱、數量、重量等與零件屬性掛鉤，明細表是可激活的，也可以轉換成MDB數據庫輸出。

　　但是，對于實施非投影視圖畫法的零部件，或者沒有裝配實體，比如，器身絕緣總裝圖，或者實體是以零件的形式存在的，比如，圍屏、端圈。在這種情況下，無法產生明細表。

　　如果采用線條繪制明細表的方法，明細表不能輸出。因此，需要調用McadBOM對象，通過編程計算裝配圖中虛擬零件的屬性，并賦值明細表中。

　　當設計端圈時，為了更靈活地改變紙圈上的墊塊數量，端圈為非裝配形式，按墊塊零件陣列方式實現。在界面中輸人端圈數據，運行程序提取出零件質量特性，換算成重量，然后計算紙圈重量，并以二者之差得出墊塊重量。通過AddBOMTable的方法將重量分別送到各自的明細欄中，序號、名稱、數量等也同樣可以填入。打開器身絕緣總裝圖，將端圈相關屬性加入到裝配圖明細表對應的欄中。

　　當零件需要重新設計或修改設計時，程序根據新的數據運算后，修正原明細表中的零件屬性。由此，保證了裝配圖明細表和零件圖中數據的一致性。

　　5結束語通過采用創建圖元自動化的方法，將實體模型同工程圖的屬性關聯，從而實現了三維實體與非投影視圖的關聯設計。該方法為用戶提供了更靈活的設計手段，拓展了3DTS軟件系統在變壓器設計上的應用空間。

　　藝研究和CAD/CAM應用軟件的開發工作；張紅寧（1968-），男，遼寧錦縣人，沈陽變壓器研究所技術中心高級工程師，主要從事變壓器類產品的軟件設計和CAD應用軟件的開發工作；吳寰宇（1973-），女，黑龍江省巴彥縣人，沈陽變壓器研究所技術中心工程師，主要從事變壓器類產品的設計工作。