對(duì)于計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)（cafd）的研究開發(fā)，機(jī)床夾具零部件圖形庫在系統(tǒng)中占有重要的位置。傳統(tǒng)上這些零部件的圖形庫都掛在cad圖形軟件上，這只能在零部件數(shù)量較少的原型系統(tǒng)上應(yīng)用。當(dāng)前各種機(jī)床夾具系統(tǒng)都擁有規(guī)格數(shù)量很多的零部件，如夾具屬于gb的零部件的品種、規(guī)格數(shù)量就達(dá)到了數(shù)以萬計(jì)的規(guī)模，再加上槽系組合夾具、孔系組合夾具、氣動(dòng)液壓等動(dòng)力源以及通用夾具的零部件，其數(shù)量相當(dāng)可觀；其次對(duì)cafd系統(tǒng)來說，夾具零部件圖形庫應(yīng)是一個(gè)獨(dú)立的部分，以便cafd系統(tǒng)檢索、調(diào)用；再有參數(shù)化技術(shù)的成熟，建立基于參數(shù)化的夾具零部件圖形庫具有可簡化圖形儲(chǔ)存、修改結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及減少儲(chǔ)存空間等優(yōu)點(diǎn)。為此，我們研究開發(fā)了基于客戶機(jī)/服務(wù)器模式的機(jī)床夾具參數(shù)化零部件圖形庫及其系統(tǒng)，用以滿足上述需求。1 設(shè)計(jì)方案的確定 客戶機(jī)/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)軟、硬件方案 參數(shù)化零部件圖形庫總體設(shè)計(jì)框架 隨著越來越多的部門安裝網(wǎng)絡(luò)以便共享網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的資源，面向?qū)ο蟮姆椒ê涂蛻魴C(jī)服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)倍受青睞?？蛻魴C(jī)廠服務(wù)器結(jié)構(gòu)包括連接在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的多臺(tái)計(jì)算機(jī)。那些處理應(yīng)用程序的計(jì)算機(jī)稱為客戶機(jī)，而在后臺(tái)集中處理數(shù)據(jù)庫服務(wù)的計(jì)算機(jī)稱為服務(wù)器。在數(shù)據(jù)庫環(huán)境下，客戶機(jī)和服務(wù)器通過若干稱作中間件的程序設(shè)計(jì)接口進(jìn)行通信?？蛻魴C(jī)的功能包括管理用戶接口、從用戶接受數(shù)據(jù)、處理應(yīng)用程序、產(chǎn)生數(shù)據(jù)庫請(qǐng)求、向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)庫請(qǐng)求以及從服務(wù)器接收結(jié)果等。服務(wù)器的功能包括從客戶機(jī)接受數(shù)據(jù)庫請(qǐng)求、處理數(shù)據(jù)庫請(qǐng)求、將結(jié)果格式化并傳送給客戶機(jī)、執(zhí)行完整性檢查、提供并行訪問控制以及優(yōu)化查詢和更新處理等。 本參數(shù)化零部件圖形庫設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用客戶機(jī)/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的設(shè)置如下： 硬件環(huán)境 1臺(tái)ibm pc server微機(jī)服務(wù)器，2至數(shù)臺(tái)客戶機(jī)（pⅱ450，64m內(nèi)存，10.4g硬盤）。 軟件環(huán)境 服務(wù)器操作系統(tǒng)為windows nt4.0操作系統(tǒng)，客戶機(jī)操作系統(tǒng)為windows nt4.0操作系統(tǒng)、windows 98操作系統(tǒng)，服務(wù)器、客戶機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議集tcp/ip，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)為microsoft sql server 6.5，客戶機(jī)應(yīng)用程序開發(fā)工具為visual c++ 6.0，autocad r14。
圖1 總體設(shè)計(jì)方案
在本系統(tǒng)中，機(jī)床夾具零部件的各參數(shù)數(shù)據(jù)存放在服務(wù)器端。用c++語言編制繪制機(jī)床夾具零部件參數(shù)化圖形的程序，通過接口程序讀取服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中的字段值，用戶可以交互修改字段值，將得到的字段值作為尺寸參數(shù)傳遞給程序中的繪圖函數(shù)，在autocad環(huán)境中進(jìn)行繪圖，實(shí)現(xiàn)機(jī)床夾具零部件參數(shù)化設(shè)計(jì)?？傮w設(shè)計(jì)方案見圖1所示。 2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)庫操作界面設(shè)計(jì) 在利用microsofts qls erver設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)時(shí)，機(jī)床夾具每個(gè)零部件對(duì)應(yīng)一個(gè)表。 由于零件尺寸參數(shù)之間存在尺寸鏈關(guān)系，用戶輸入?yún)?shù)值時(shí)產(chǎn)生的錯(cuò)誤會(huì)造成繪圖錯(cuò)誤，我們通過設(shè)置有效性規(guī)則來解決此問題。當(dāng)用戶輸人的參數(shù)值不符合尺寸鏈關(guān)系時(shí)，即彈出對(duì)話框提示錯(cuò)誤。這使得數(shù)據(jù)庫操作界面具有一定的糾錯(cuò)功能。 microsoft visual c++ 6.0具有強(qiáng)大的可視化編程功能，因此可利用其編制數(shù)據(jù)庫操作界面，方便地完成數(shù)據(jù)記錄的查詢、添加、刪除以及修改等功能。 3 參數(shù)化繪圖中數(shù)據(jù)庫的c++語言接口程序設(shè)計(jì) autocad從12版本開始提供了與外部數(shù)據(jù)庫的接口asi（autocad sql interface），將sql（structured query language）語言集成到autocad，在autocad內(nèi)部可實(shí)現(xiàn)與外部數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)交換。ads asi由一組龐大的c語言庫函數(shù)組成，執(zhí)行時(shí)需要驅(qū)動(dòng)程序支持，而且隨著版本的升級(jí)asi函數(shù)做了很大的修改，這些都大大加重了的負(fù)擔(dān)，光是對(duì)不同環(huán)境的適應(yīng)工作就花費(fèi)了大量時(shí)間，延長了軟件開發(fā)周期。 objectarx是基于autocad r14的一種新的編程環(huán)境，它提供了以c++為基礎(chǔ)的面向?qū)ο蟮拈_發(fā)環(huán)境及接口，能真正直接地訪問autocad r14圖形數(shù)據(jù)庫。objectarx編程環(huán)境除自身提供了幾個(gè)使用方便的類庫外，還可利用mfc類庫來編制豐富的windows風(fēng)格界面。arx 以動(dòng)態(tài)鏈接庫（dll）的形式與autocad共享地址空間，直接調(diào)用autocad核心函數(shù)，并可直接訪問autocad數(shù)據(jù)庫。與ads及autolisp相比，arx應(yīng)用程序運(yùn)行更快速且穩(wěn)定。 筆者在采用visual c++ 6.0編寫的objectarx應(yīng)用程序中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫連接。下面以機(jī)床夾具常用零件a型平壓板為例介紹參數(shù)化繪圖中用visual c++ 6.0操作數(shù)據(jù)庫的方法。 通過odbc連接數(shù)據(jù)庫。odbc（open databaseconnectivity）是microsoft's windows的開放式服務(wù)體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫部分，是一個(gè)用于訪問多種數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)一的界面標(biāo)準(zhǔn)。odbc實(shí)際是一個(gè)數(shù)據(jù)庫訪問庫，但是只提供一個(gè)統(tǒng)一的應(yīng)用程序接口（api）。這樣利用odbc可以避免應(yīng)用程序隨數(shù)據(jù)庫的改變而改變。odbc通過使用數(shù)據(jù)庫驅(qū)動(dòng)程序獲得數(shù)據(jù)庫的獨(dú)立性，驅(qū)動(dòng)程序所提供的標(biāo)準(zhǔn)接口允許應(yīng)用程序和驅(qū)動(dòng)程序提供者在應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)源之間傳遞數(shù)據(jù)。 通過windows 98控制面板中的odbc可以連接本參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)所使用的建立在服務(wù)器中的機(jī)床夾具零部件數(shù)據(jù)庫。 對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫中的每一表，從crecordset派生一個(gè)應(yīng)用程序的記錄集類。打開數(shù)據(jù)庫并創(chuàng)建一記錄集對(duì)象，調(diào)用記錄集的open成員函數(shù)打開記錄集，然后再用requery成員函數(shù)重建一個(gè)記錄集。將該記錄集中的所有記錄寫人一結(jié)構(gòu)體數(shù)組中。
圖2 零部件參數(shù)控制對(duì)話框
對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫中的每一表，從資源中增加一對(duì)話框資源并從cdialog派生一個(gè)應(yīng)用程序的對(duì)話框類。在對(duì)話框中，根據(jù)表中的字段數(shù)決定編輯框（editbox）的數(shù)量，靜態(tài)文本框（statictext）的標(biāo)題與數(shù)據(jù)庫中的字段名相同。零件參數(shù)控制對(duì)話框見圖2所示。 將記錄集中的*條記錄作為默認(rèn)值顯示到對(duì)話框各編輯框中。用戶可通過對(duì)話框右邊的兩個(gè)按鈕（上一條記錄和下一條記錄）選擇合適的記錄，也可直接在編輯框中輸人記錄號(hào)，得到所需記錄，顯示在各編輯框中。 用戶可對(duì)各編輯框中的參數(shù)值進(jìn)行編輯修改，按ok按鈕后，首先檢查各參數(shù)值是否符合尺寸鏈關(guān)系式，如果符合，則將各編輯框中的值作為尺寸參數(shù)值傳遞到繪圖函數(shù)中；否則，彈出對(duì)話框提示錯(cuò)誤。 4 結(jié)語 基于客戶機(jī)/服務(wù)器模式的機(jī)床夾具參數(shù)化零部件圖形庫，不僅容量大，使用安全可靠，運(yùn)行穩(wěn)定，而且在客戶機(jī)上可以安裝各種類型的cafd系統(tǒng)，便于在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，多人同時(shí)設(shè)計(jì)夾具，滿足了cafd系統(tǒng)對(duì)零部件圖庫的要求。同時(shí)這類結(jié)構(gòu)的圖形數(shù)據(jù)庫的架構(gòu)，也可以用于各類機(jī)械，包括機(jī)床在內(nèi)的各種計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)的圖形數(shù)據(jù)庫，故有一定的普遍意義。