Внимание! При компиляции проекта прикладная библиотека должна быть обязательно отключена в менеджере библиотек

При компиляции проекта прикладная библиотека должна быть обязательно отключена в менеджере библиотек, иначе компилятор сообщит об ошибке.

Исходные файлы этой простейшей библиотеки, а также сам исполняемый файл приложения Hello_KOMPAS.rtw находятся на прилагаемом к книге компакт-диске в папке Examples\Глава 6\Delphi Programming\FirstLib. При попытке компиляции исходных файлов на своем компьютере вы должны учитывать, что куда бы ни были скопированы исходники с диска, пути к файлам библиотек КОМПАС, указанные в настройках проекта, будут отличаться. По этой причине перед компиляцией обязательно отредактируйте эти пути (см. рис. 6.22) и лишь после этого выполняйте сборку библиотеки.

Разработка мини-САПР зубчатых колес

Для лучшего усвоения прочитанного материала разработаем мини-САПР, создающую по минимальному количеству исходных данных 3D-модель зубчатого колеса (как прямозубого, так и косозубого). В общих чертах задача такова: после вызова библиотеки пользователем появляется диалоговое окно, в котором он задает модуль, количество зубьев, ширину зубчатого венца, а также угол наклона зубьев колеса. По введенным параметрам, после нажатия кнопки Построение, библиотека должна сгенерировать трехмерную модель колеса.

Выполните заготовку конструкторской библиотеки, как это было описано в предыдущем разделе. Чтобы немного облегчить себе задачу, вы можете воспользоваться готовым шаблоном, для чего скопируйте все исходные файлы предыдущего примера в новую директорию (назовем ее Gears3D) и сохраните проект под новым именем (Gears3D.dpr). Обязательно отредактируйте пути к файлам библиотек КОМПАС (то есть к папке Gears3D\dcu) в настройках проекта. Измените название библиотеки на Gears miniCAD и оставьте старый идентификатор библиотеки. Скопируйте из папки SDK\Include в каталог Gears3D\dcu еще один файл с описаниями констант, использующимися при инициализации различных интерфейсов, – ksConstTLB.pas. Затем можно, наконец, приступать к выполнению проекта.

Поскольку взаимодействие с пользователем планируется осуществлять с помощью диалогового окна, в проект необходимо добавить диалоговую форму. Для этого выполните команду File → New → Form, после чего в инспекторе объектов настройте часть свойств формы (табл. 6.8), оставив остальные заданными по умолчанию.

Таблица 6.8. Настройка свойств формы диалогового окна библиотеки

После создания формы Delphi автоматически сгенерировал модуль (unit) с кодом ее описания. Удалите из этого модуля описание глобальной переменной GearsForm типа TGearsForm и сохраните модуль под именем BuildUnit.pas.

Добавьте на форму по четыре текстовых метки (TLabel) и поля ввода (TEdit), а также две кнопки (TButton). Присвойте им заголовки Построение и Отмена.

Разместите указанные элементы управления приблизительно так, как показано на рис. 6.24.

Рис. 6.24. Форма будущего диалогового окна библиотеки

 

После создания формы необходимо обеспечить ее вывод в окне КОМПАС. Задача, на первый взгляд, сложная, но решается просто. Для вывода диалогового окна библиотеки нужно сделать следующее.

1. Получить дескриптор главного окна КОМПАС.

2. Запретить доступ пользователю к главному окну программы.

3. Создать объект диалогового окна и вывести его на экран в модальном режиме.

4. После закрытия пользователем окна библиотеки уничтожить окно и вернуть управление главным окном КОМПАС пользователю.

5. Обнулить дескриптор приложения.

Реализовать эту последовательность действий лучше всего в процедуре точки входа в библиотеку (листинг 6.10).

Листинг 6.10. Вывод диалогового окна библиотеки

procedure LibraryEntry(command: WORD); pascal;

var GearsForm: TGearsForm;

begin

kompas:= KompasObject(CreateKompasObject);

if (kompas = nil) then exit;

// получаем дескриптор главного окна КОМПАС

Application.Handle:= kompas.ksGetHWindow;

// запрещаем доступ к главному окну

kompas.ksEnableTaskAccess(0);

// создаем объект диалогового окна

GearsForm:= TGearsForm.Create(Application);

GearsForm.ks:= kompas;

// выводим диалог на экран

GearsForm.ShowModal;

// удаляем объект

GearsForm.Free;

// возвращаем доступ к окну

kompas.ksEnableTaskAccess(1);

Application.Handle:= 0;

kompas:= nil;

end;

В приведенном фрагменте кода есть одна, на первый взгляд, непонятная строка – GearsForm.ks:= kompas;. В действительности, здесь все просто. Поскольку обработка построения зубчатого колеса будет выполнена внутри класса формы TGearsForm, то для того, чтобы в нем не получать заново указатель на интерфейс KompasObject, этот указатель передается внешней переменной ks класса TGearsForm. Разумеется, эту переменную (типа KompasObject) необходимо предварительно добавить в раздел public описания класса формы. Перед этим подключите в разделе uses модуля BuildUnit следующие файлы (модули): ksTLB, ksAuto, ksConstTLB, LDefin3D, LDefin2D и math (последний не относится к КОМПАС API, это стандартный модуль математических функций Delphi).

Скомпилируйте проект и подключите полученную библиотеку Gears3D.rtw к КОМПАС. Запустите ее и убедитесь, что после выполнения ее единственной команды в центре главного окна появляется созданное нами диалоговое окно.

Перейдем к реализации обработчиков щелчка на кнопках. Начнем со второй (Отмена), поскольку ее обработчик чрезвычайно прост. Щелкните дважды в редакторе форм на кнопке Отмена и в обработчике, автоматически созданном в редакторе кода, введите всего одну строку, закрывающую форму (листинг 6.11).

Листинг 6.11. Обработчик щелчка на кнопке Отмена

procedure TGearsForm.Button2Click(Sender: TObject);

begin

if CloseQuery then Close;

end;

Процедура обработки нажатия кнопки Построение намного сложнее. Условно ее можно разделить на три части.

1. Расчет геометрических параметров зубчатого колеса по введенным исходным данным.

2. Создание пустого документа КОМПАС-Деталь.

3. Собственно построение модели зубчатого колеса.

Программное построение модели колеса реализуем такой последовательностью трехмерных операций.

1. Сначала программно в плоскости XOY создается эскиз, содержащий контур половины сечения колеса (такой же, какой мы выполняли при моделировании вручную в гл. 3). На основании этого эскиза выполняется операция вращения, формирующая заготовку зубчатого колеса.

2. Далее в плоскости YOZ строится второй эскиз с четырьмя окружностями, над которыми выполняется операция вырезания в два направления. Таким образом, мы получим отверстия в диске.

3. Следующим шагом является выполнение выреза между зубьями в венце колеса. Для построения выреза воспользуемся первым из способов, предложенных в гл. 3. Напомню, этот способ заключается в построении выреза с помощью операции Вырезать по сечениям. При этом в модели колеса строится ряд эскизов-сечений, плоскости которых удалены от боковой поверхности колеса на величину l = i · b / (n _с – 1) (где b – ширина колеса, n _с – количество сечений или эскизов, i – порядковый номер эскиза). Для нашей библиотеки достаточно будет трех эскизов: по два на торцевых плоскостях колеса и один посредине – на плоскости YOZ. Это значит, что библиотека должна будет построить две вспомогательные плоскости, удаленные в обе стороны от плоскости YOZ на половину ширины венца зубчатого колеса. В каждой из трех плоскостей (двух вспомогательных и ортогональной YOZ) будет создано изображение эскиза выреза между зубьями, повернутое относительно вертикальной оси на угол α = 2 · l · tg β / d _к, где β – угол наклона линии зуба, d _к – делительный диаметр зубчатого колеса (обоснование этой зависимости приведено в гл. 3). Для первой плоскости вместо l необходимо подставить 0, для второй (YOZ) – b/2, для третьей – b.

4. В завершении создается ось на пересечении плоскостей XOZ и XOY. Относительно этой оси формируется массив по концентрической сетке вырезов между зубьями колеса. Количество копий устанавливается равным количеству зубьев колеса.

Начнем с первого этапа реализации построения: расчета геометрических характеристик создаваемого колеса (листинг 6.12).

Листинг 6.12. Расчет параметров колеса

procedure TGearsForm.Button1Click(Sender: TObject);

var

// раздел объявления переменных

// все объекты приведенных интерфейсов используются при построении

doc3: ksDocument3D;

iPart: ksPart;

PlaneXOY: ksEntity;

PlaneXOZ: ksEntity;

PlaneYOZ: ksEntity;

SketchEntity: ksEntity;

iSketchDef: ksSketchDefinition;

doc: ksDocument2D;

r: reference;

iBaseRotatedEntity: ksEntity;

Color: ksColorParam;

iBaseRotatedDef: ksBaseRotatedDefinition;

iSketch1Entity: ksEntity;

iSketch1Def: ksSketchDefinition;

iCutExtrusion: ksEntity;

iCutExtrusionDef: ksCutExtrusionDefinition;

iOffsetPlaneEntity: ksEntity;

iOffsetPlaneDef: ksPlaneOffsetDefinition;

iSketch2Entity: ksEntity;

iSketch2Def: ksSketchDefinition;

iSketch3Entity: ksEntity;

iSketch3Def: ksSketchDefinition;

iOffsetPlane1Entity: ksEntity;

iOffsetPlane1Def: ksPlaneOffsetDefinition;

iSketch4Entity: ksEntity;

iSketch4Def: ksSketchDefinition;

iCutLoftEntity: ksEntity;

iCutLoftDef: ksCutLoftDefinition;

Collect: ksEntityCollection;

iAxis: ksEntity;

iAxis2PlDef: ksAxis2PlanesDefinition;

iCircularCopy: ksEntity;

iCirCopyDef: ksCircularCopyDefinition;

Collect1: ksEntityCollection;

// геометрические параметры колеса

module: double;

Lm, Dm: double;

Dv: double;

b_k, c: double;

d_k, d_fk, d_ak: double;

delta0: double;

z: integer;

beta: double;

Dotv: double;

alfa1, alfa2: double;

begin

Hide; // прячем диалоговое окно

// считываем параметры, введенные пользователем в окне

module:= StrToFloat(Edit1.Text);

z:= StrToInt(Edit2.Text);

Lm:= StrToFloat(Edit3.Text);

beta:= StrToFloat(Edit4.Text);

// диаметр отверстия под вал

Dv:= round(Lm/1.4);

// ширину маточины и ширину колеса принимаем равными

b_k:= Lm;

// диаметр маточины

Dm:= 1.8*Dv;

// толщина диска, соединяющего маточину с ободом

c:= round(0.35*b_k);

// толщина обода

delta0:= round(2.5*module/cos(DegToRad(beta)));

d_k:= module*z; // делительный диаметр колеса

d_ak:= d_k+2*module; // диаметр выступов

d_fk:= d_k-2.5*module; // диаметр впадин

// диаметр размещения центров отверстий в диске

Dotv:= (d_fk – 2*delta0 + Dm)/2;

// создание детали...

// построение модели...

Close; // закрываем форму

end;

Если сейчас собрать приложение и попробовать запустить библиотеку, ничего происходить не будет, потому что пока ничего не создается и не строится.

Следующий этап построения намного более интересен – он заключается в программном создании документа КОМПАС-Деталь (листинг 6.13). В данном листинге раздел описания переменных и расчет параметров колеса пропущен, а приведен только фрагмент кода, реализующий создание документа-детали. В процедуру построения (обработчик нажатия кнопки Построение) этот фрагмент должен быть вставлен сразу после расчетов.

Листинг 6.13. Создание документа детали

// получаем указатель на интерфейс трехмерного документа

doc3:= ksDocument3D(ks.Document3D());

// создаем документ

// параметр false – в видимом режиме

// параметр true – документ-деталь

if doc3.Create(false, true) then

begin

// заполняем параметры документа

doc3.author:= “Максим Кидрук”;

doc3.comment:= “Зубчатое колесо”;

doc3.drawMode:= 3;

doc3.perspective:= true;

doc3.UpdateDocumentParam();

end else exit;

// проверяем, как прошла инициализация

if (doc3 = nil) then

begin

ks.ksMessage(“Не удалось создать документ!”);

exit;

end;

Откомпилировав и запустив приложение, вы сможете наблюдать, как после закрытия диалогового окна (нажатия кнопки Построение) программа сама создаст пустой документ КОМПАС-Деталь.

В листинге 6.14 приведен с небольшими сокращениями код построения трехмерной модели. Недостающие фрагменты кода вы можете взять из файла Examples\Глава 6\Delphi Programming\Gears3D\BuildUnit.pas на диске. Фрагмент кода содержит достаточно подробные комментарии, поэтому, полагаю, разобраться в нем будет несложно.

Листинг 6.14. Построение модели колеса

// получаем указатель на интерфейс детали

iPart:= ksPart(doc3.GetPart(pNew_Part));

if (iPart <> nil) then

begin

// интерфейсы ортогональных плоскостей

PlaneXOY:= ksEntity(iPart.GetDefaultEntity(o3d_planeXOY));

PlaneXOZ:= ksEntity(iPart.GetDefaultEntity(o3d_planeXOZ));

PlaneYOZ:= ksEntity(iPart.GetDefaultEntity(o3d_planeYOZ));

// интерфейс эскиза (половина контура сечения колеса)

iSketchEntity:= ksEntity(iPart.NewEntity(o3d_sketch));

if (iSketchEntity <> nil) then

begin

// интерфейс параметров эскиза

iSketchDef:= ksSketchDefinition(iSketchEntity.GetDefinition);

if (iSketchDef <> nil) then

begin

if (PlaneXOY <> nil) then

begin

// устанавливаем плоскость,

// на которой создается эскиз

iSketchDef.SetPlane(PlaneXOY);

iSketchEntity.Create;

// запускаем процесс редактирования эскиза

// doc – указатель на интерфейс ksDocument2D

doc:= ksDocument2D(iSketchDef.BeginEdit);

if (doc <> nil) then

begin

// вычерчиваем изображение эскиза

// с помощью методов интерфейса ksDocument2D

// код пропущен

end;

// завершение редактирования эскиза

iSketchDef.EndEdit;

end;

end;

end;

// интерфейс базовой операции вращения

iBaseRotatedEntity:= ksEntity(iPart.NewEntity(o3d_baseRotated));

// интерфейс параметров цвета и визуальных свойств

Color:= ksColorParam(iBaseRotatedEntity.ColorParam);

Color.specularity:= 0.8;

Color.shininess:= 1;

if (iBaseRotatedEntity <> nil) then

begin

// интерфейс параметров вращения

iBaseRotatedDef:=

ksBaseRotatedDefinition(iBaseRotatedEntity.GetDefinition);

if (iBaseRotatedDef <> nil) then

begin

// настройка параметров вращения

iBaseRotatedDef.SetThinParam(false, dtNormal, 1, 1);

iBaseRotatedDef.SetSideParam(true, 360);

iBaseRotatedDef.toroidShapeType:= false;

iBaseRotatedDef.SetSketch(iSketchEntity);

// создаем операцию вращения

// результат – заготовка зубчатого колеса

iBaseRotatedEntity.Create;

end;

end;

// интерфейс эскиза (отверстия в диске)

iSketch1Entity:= ksEntity(iPart.NewEntity(o3d_sketch));

if (iSketch1Entity <> nil) then

begin

iSketch1Def:= ksSketchDefinition(iSketch1Entity.GetDefinition);

if (iSketch1Def <> nil) then

begin

if (PlaneYOZ <> nil) then

begin

// размещаем эскиз на плоскости YOZ

iSketch1Def.SetPlane(PlaneYOZ);

iSketch1Entity.Create;

doc:= ksDocument2D(iSketch1Def.BeginEdit);

if (doc <> nil) then

begin

// изображение в эскизе – 4 окружности

// создаются вызовом метода ksDocument2D::ksCircle

doc.ksCircle(0, Dotv/2, 0.4*(d_fk/2-delta0-Dm/2), 1);

doc.ksCircle(0, -Dotv/2, 0.4*(d_fk/2-delta0-Dm/2), 1);

doc.ksCircle(Dotv/2, 0, 0.4*(d_fk/2-delta0-Dm/2), 1);

doc.ksCircle(-Dotv/2, 0, 0.4*(d_fk/2-delta0-Dm/2), 1);

end;

iSketch1Def.EndEdit;

end;

end;

end;

// интерфейс операции Вырезать выдавливанием

iCutExtrusion:= ksEntity(iPart.NewEntity(o3d_cutExtrusion));

if (iCutExtrusion <> nil) then

begin

// интерфейс параметров вырезания

iCutExtrusionDef:=

ksCutExtrusionDefinition(iCutExtrusion.GetDefinition);

if (iCutExtrusionDef <> nil) then

begin

// настройка параметров

iCutExtrusionDef.SetSketch(iSketch1Entity);

// направление

iCutExtrusionDef.directionType:= dtBoth;

// величина вырезания по каждому из направлений

iCutExtrusionDef.SetSideParam(true, etBlind, c/2,

0, false);

iCutExtrusionDef.SetSideParam(false, etBlind, c/2,

0, false);

iCutExtrusionDef.SetThinParam(false, 0, 0, 0);

// создаем отверстия в диске

iCutExtrusion.Create;

end;

end;

// интерфейс смещенной плоскости

iOffsetPlaneEntity:= ksEntity(iPart.NewEntity(o3d_planeOffset));

if (iOffsetPlaneEntity <> nil) then

begin

// интерфейс параметров смещенной плоскости

iOffsetPlaneDef:=

ksPlaneOffsetDefinition(iOffsetPlaneEntity.GetDefinition);

if (iOffsetPlaneDef <> nil) then

begin

// величина, базовая плоскость и другие параметры смещения

iOffsetPlaneDef.Offset:= b_k/2;

iOffsetPlaneDef.SetPlane(PlaneYOZ);

iOffsetPlaneDef.direction:= false;

// делаем плоскость скрытой

iOffsetPlaneEntity.Hidden:= true;

// создаем вспомогательную плоскость

iOffsetPlaneEntity.Create;

end;

end;

// эскиз первого выреза между зубьями

iSketch2Entity:= ksEntity(iPart.NewEntity(o3d_sketch));

if (iSketch2Entity <> nil) then

begin

iSketch2Def:= ksSketchDefinition(iSketch2Entity.GetDefinition);

if (iSketch2Def <> nil) then

begin

// базовая плоскость – вспомогательная iOffsetPlaneEntity

iSketch2Def.SetPlane(iOffsetPlaneEntity);

iSketch2Entity.Create;

doc:= ksDocument2D(iSketch2Def.BeginEdit);

alfa1:= 360/z;

doc.ksMtr(0, 0, 90, 1, 1);

// вычерчивание изображения эскиза

// вместо эвольвент для простоты

// берем обычные дуги по трем точкам

// код пропущен

doc.ksDeleteMtr;

iSketch2Def.EndEdit;

end;

end;

// интерфейс второго эскиза выреза между зубьями

iSketch3Entity:= ksEntity(iPart.NewEntity(o3d_sketch));

if (iSketch3Entity <> nil) then

begin

iSketch3Def:= ksSketchDefinition(iSketch3Entity.GetDefinition);

if (iSketch3Def <> nil) then

begin

// строим на плоскости YOZ

iSketch3Def.SetPlane(PlaneYOZ);

iSketch3Entity.Create;

doc:= ksDocument2D(iSketch3Def.BeginEdit);

alfa2:= -RadToDeg(b_k*tan(DegToRad(beta))/d_k);

doc.ksMtr(0, 0, 90, 1, 1);

// вычерчивание изображения эскиза

// вместо эвольвент для простоты

// берем обычные дуги по трем точкам

// код пропущен

doc.ksDeleteMtr;

iSketch3Def.EndEdit;

end;

end;

// вторая смещенная плоскость

iOffsetPlane1Entity:= ksEntity(iPart.NewEntity(o3d_planeOffset));

if (iOffsetPlane1Entity <> nil) then

begin

iOffsetPlane1Def:=

ksPlaneOffsetDefinition(iOffsetPlane1Entity.GetDefinition);

if (iOffsetPlane1Def <> nil) then

begin

// величина смещения та же

iOffsetPlane1Def.Offset:= b_k/2;

// направление противоположное

iOffsetPlane1Def.direction:= true;

iOffsetPlane1Def.SetPlane(PlaneYOZ);

// делаем плоскость скрытой

iOffsetPlane1Entity.Hidden:= true;

// создаем смещенную плоскость

iOffsetPlane1Entity.Create;

end;

end;

// третий (последний) эскиз выреза между зубьями

iSketch4Entity:= ksEntity(iPart.NewEntity(o3d_sketch));

if (iSketch4Entity <> nil) then

begin

iSketch4Def:= ksSketchDefinition(iSketch4Entity.GetDefinition);

if (iSketch4Def <> nil) then

begin

// базовая плоскость – только что созданная смещенная

iSketch4Def.SetPlane(iOffsetPlane1Entity);

iSketch4Entity.Create;

doc:= ksDocument2D(iSketch4Def.BeginEdit);

alfa2:= -RadToDeg(2*b_k*tan(DegToRad(beta))/d_k);

doc.ksMtr(0, 0, 90, 1, 1);

// вычерчивание изображения эскиза

// вместо эвольвент для простоты

// берем обычные дуги по трем точкам

// код пропущен

doc.ksDeleteMtr;

iSketch4Def.EndEdit;

end;

end;

// интерфейс операции Вырезать по сечениям

iCutLoftEntity:= ksEntity(iPart.NewEntity(o3d_cutLoft));

if (iCutLoftEntity <> nil) then

begin

// интерфейс параметров операции по сечениям

iCutLoftDef:= ksCutLoftDefinition(iCutLoftEntity.GetDefinition);

if (iCutLoftDef <> nil) then

begin

// интерфейс массива ksEntityCollection

// коллекции эскизов для вырезания по сечениям

Collect:= ksEntityCollection(iCutLoftDef.Sketchs);

// добавляем эскизы в колекцию

Collect.Add(iSketch2Entity);

Collect.Add(iSketch3Entity);

Collect.Add(iSketch4Entity);

// создаем операцию по сечениям

// результат – первый вырез между зубьями в венце колеса

iCutLoftEntity.Create;

end;

end;

// интерфейс вспомогательной оси на пересечении двух плоскостей

iAxis:= ksEntity(iPart.NewEntity(o3d_axis2Planes));

if (iAxis <> nil) then

begin

// интерфейс параметров вспомогательной оси

// на пересечении плоскостей

iAxis2PlDef:= ksAxis2PlanesDefinition(iAxis.GetDefinition);

if (iAxis2PlDef <> nil) then

begin

// задаем плоскости

iAxis2PlDef.SetPlane(1, PlaneXOZ);

iAxis2PlDef.SetPlane(2, PlaneXOY);

// делаем ось невидимой

iAxis.hidden:= true;

// создаем вспомогательную ось

iAxis.Create;

end;

end;

// интерфейс операции Массив по концентрической сетке

iCircularCopy:= ksEntity(iPart.NewEntity(o3d_circularCopy));

if (iCircularCopy <> nil) then

begin

// интерфейс параметров операции копирования по массиву

iCirCopyDef:=

ksCircularCopyDefinition(iCircularCopy.GetDefinition);

if (iCirCopyDef <> nil) then

begin

// коллекция операций для копирования

Collect1:=

ksEntityCollection(iCirCopyDef.GetOperationArray);

// операция всего лишь одна – вырезание зуба

Collect1.Add(iCutLoftEntity);

// количество копий, равно количеству зубьев

iCirCopyDef.count2:= z;

iCirCopyDef.factor2:= true;

// ось копирования

iCirCopyDef.SetAxis(iAxis);

// создаем концентрический массив – колесо готово!

iCircularCopy.Create;

end;

end;

end;

Если вы разобрались в приведенном фрагменте кода, добавьте его в создаваемый проект. Недостающие части скопируйте из файла модуля построения, который находится на прилагаемом к книге компакт-диске. В них нет ничего сложно, обычная последовательность ввода графических примитивов с помощью методов ksLineSeg, ksArcByAngle и ksCircle интерфейса ksDocument2D, просто они достаточно громоздки, чтобы приводить их полностью на страницах книги.

Вновь соберите (перекомпилируйте) библиотеку. Перейдите в окно КОМПАС и запустите приложение из менеджера библиотек. Введите исходные данные для зубчатого колеса (например, модуль – 3, 5 мм, количество зубьев – 56, ширина зубчатого венца – 60 мм и угол наклона линии зубьев – 15°) и нажмите кнопку Построение.