变压器三维设计系统中三维实诹与非投影视图关联设计的实现侯主破，张剪夺，李（沈阳变压器研究所，辽宁沈阳110179）1刖吕在变压器三维设计系统（3DTS）开发中，应用MDT（MechancialDeskTop）软件能够实现三维实体模型与二维工程视图的自动转换，这种转换是尺寸关联的、可逆的。对于符合机械视图投影标准的零部件，这种方法是高效准确的。但是，在变压器设计中，如果有些工程图纸完全按照投影比例显示，可能会出现一些表述上的困难。比如，在器身绝缘装配图中，按照比例投影，和3mm厚的纸板可能都是一条线，这就会造成标注不清，并给识别带来困难。因此，有一部分视图还需遵从行业传统的非投影画法。

　　由于需要有三维模型参与装配，又需要有二维视图指导生产，因此必须解决模型空间的三维图与图纸空间的二维图非投影转换问题。这里面涉及到两种模式下的数据共享和如何在没有装配实体存在的情况下，创建可输出的装配明细表，并实现内容自动填加。

　　2程序的发环境工具。这是一种专门用于创建相关机械应用程序的应用开发工具。MCADAPI增强和扩展了AutoCAD的开发环境。由于MDT处在AutoCAD的上层，所以MCADAPI可以直接访问AutoCAD数据对象，支持自动化设计和产品可视化设计。

　　在MDT环境下，创建三维实体是在模型空间（ModelSpace）中完成的，模型空间集合代表模型空间中的所有对象。由于集合是一个块，因此它具备许多块的特性。这个集合中所有的对象都可在名为*MODEL-SPACE的块下的Blocks集合中找到。草图和设计工作在模型空间中完成。在模型空间创建三维实体模型的过程见。

　　创建二维视图是在图纸空间（PaperSpace）中完成的。与模型空间相同，图纸空间集合代表图纸空间中的所有对象。这个集合中所有的对象都可在名为*PAPER-SPACE的块下的Blocks集合中找到。图纸空间配置用来创建图形打印或出图用的完整配置。

　　零件三维模型的设计可以按照MDT提供的方法实现，与之相对应的工程图由程序设计来实现。应用开发工具访问数据库，实现图形绘制和数据调用。

　　3两种模式下创建对象与数据共享在模型空间模式下建立实体模型，在图纸空间模式下绘制工程图，并实现两种模式下的数据关联与共享。下面以三绕组有载中压带分接结构中部件围屏为例，简述其创建过程。

　　3.1建立参数化的三维模型为了参与装配，需要建立三维实体模型。建模中*重要的是要确保其稳定性。经过多次参数驱动后，模型应保持理想的几何形态。绘制草图时，约束轮廓应尽量使用几何约束，以减少参数输人的数量，选用工作平面会使角度控制更为方便。

　　真实的围屏是由多张纸板围成的，并有相互搭接。如果按照实际情况，可以通过装配的方式实现。

　　但考虑到围屏纸板较薄，在不影响总装干涉检查和观测效果的情况下，用圆筒代替围制的围屏，简化了实体建模过程，提高了零件的稳定性，扩大了适用范围。

　　每相围屏中，高调绕组和中调绕组的出口位置和方向是经常改变的。而A、B、C相的三个围屏，开口方向也可能不同。为了简化程序控制，将三个围屏创建在一个模型空间中，通过控制工作平面相对的角度，实现出口的方向变化。

　　通过对模型中尺寸链常量的参数替换和数据整合，增加了关联运算，减少了输人控制变量的数量，实现了模型的参数化控制。是围屏的实体模型。

　　3.2编程绘制工程图围屏用纸板的张数，既与纸板长度有关，还与围屏直径有关。在有载中压带分接结构中，出线口在纸板边缘，纸板数量还与出线口所在撑条位置有关。

　　为了将图面表达得更清楚，工程图不是由实体图投影产生，而是采用了不按比例的非投影视图画法绘出。

　　执行程序从项目管理引入一个产品标识，调出对应文件库中名为围屏的图形文件，进入paperSpace环境。

　　在创建围屏的三维模型时，引用的图形模板中，已经完成了对PaperSpace环境的设定，包括线形图层和箭头的大小、文字式样和属性、数字格式和精度等。

　　通过编程的方法处理AutoCAD，因此实现了创建图元的自动化。

　　编程时首先定义线形属性（Linetype），指定图元的线形。指定线形后，当前的活动线形被忽略。根据系统约定，将中心线定义为*AMHID*，粗实线定义为*AM0*，细实线定义为*AM5*.指定对象如定义DimObj为尺寸界线AcadDimAligned加人新对象的集合，定义DimDia为直径界线AcadDimDiametric加人新对象的集合等。

　　在设计围屏时，调入标识数据，并通过当前界面输人围屏数据。数据计算是围绕着围屏直径和出头位置进行的。首先，设定*大纸板长度，用围屏高调出线口到中调出线口周长与其比较，决定首张围屏长和在撑条间的位置，然后分配剩余围屏长度。围屏采用双层纸板，错位搭接，根据不同的相位，分别计算。是程序流程图。

　　绘制围屏程序流程图通过编程在规定位置画出围屏，包括撑条位置和序号、每张纸板所在的撑条区间和围屏出口位置。

　　通过DimObj、DimDia标注尺寸。为围屏工程图。

　　在进入器身绝缘子系统时，通过界面输入的方式，已经将各项的高压调压绕组和中压调压绕组的出线位置的标识存于数据库。围屏的直径和撑条数从项目数据库调出。

　　数据关联是指两个方面，一方面指承接项目管理和器身绝缘子系统传递的相关数据，另一方面指在PaperSpace环境中绘制工程图时，数据来源是从三维实体图元对象中提取，还是从当前输入中提取。

　　由于程序执行时，围屏的实体驱动和工程图绘制是在一个模块中完成的，所以我们选用了后面一种方式。实体驱动和工程图绘制共用一组界面数据，从而实现了数据共享。当三维模型变化时，二维图也对应改变。当然，这与MDT三维与二维关联的模式不同，其转化过程是在程序控制下实现的。

　　4创建可激活明细表在MDT装配环境下，每个装配件对应明细表某一栏。明细表中的内容，如序号、名称、数量、重量等与零件属性挂钩，明细表是可激活的，也可以转换成MDB数据库输出。

　　但是，对于实施非投影视图画法的零部件，或者没有装配实体，比如，器身绝缘总装图，或者实体是以零件的形式存在的，比如，围屏、端圈。在这种情况下，无法产生明细表。

　　如果采用线条绘制明细表的方法，明细表不能输出。因此，需要调用McadBOM对象，通过编程计算装配图中虚拟零件的属性，并赋值明细表中。

　　当设计端圈时，为了更灵活地改变纸圈上的垫块数量，端圈为非装配形式，按垫块零件阵列方式实现。在界面中输人端圈数据，运行程序提取出零件质量特性，换算成重量，然后计算纸圈重量，并以二者之差得出垫块重量。通过AddBOMTable的方法将重量分别送到各自的明细栏中，序号、名称、数量等也同样可以填入。打开器身绝缘总装图，将端圈相关属性加入到装配图明细表对应的栏中。

　　当零件需要重新设计或修改设计时，程序根据新的数据运算后，修正原明细表中的零件属性。由此，保证了装配图明细表和零件图中数据的一致性。

　　5结束语通过采用创建图元自动化的方法，将实体模型同工程图的属性关联，从而实现了三维实体与非投影视图的关联设计。该方法为用户提供了更灵活的设计手段，拓展了3DTS软件系统在变压器设计上的应用空间。

　　艺研究和CAD/CAM应用软件的开发工作；张红宁（1968-），男，辽宁锦县人，沈阳变压器研究所技术中心##工程师，主要从事变压器类产品的软件设计和CAD应用软件的开发工作；吴寰宇（1973-），女，黑龙江省巴彦县人，沈阳变压器研究所技术中心工程师，主要从事变压器类产品的设计工作。