基于VB与SolidWorks的非标螺纹法兰设计与快速建模

    非标准螺纹法兰广泛应用于石油、化工等工业压力设备中[1]。随着产品更新换代的加快，对非标准螺纹法兰的设计提出了新的要求，产品形式多样，设计周期短。但是，在不同的压力设备中，非标准螺纹法兰的规格也不尽相同，没有一个通用的标准，每次设计都要从头开始，设计过程比较繁琐，需要反复调整某些参数，设计周期冗长，使得设计工作费时、费力，而且会时常出错。另外，传统的人工绘图已不能适应其发展。随着计算机和CAD技术的发展，采用计算机硬、软件技术对非标准螺纹法兰进行自动设计、修改及输出，为提高非标准螺纹法兰的设计质量提供了强大的工具。目前，非标准螺纹法兰的设计软件较少，只能计算结果，软件系统不能提供非标准螺纹法兰的三维模型，影响了设计的直观性。本文开发的设计系统适应性强、人机界面友好，直观显示非标准螺纹法兰的三维模型，能自动生成设计说明书，管理方便。

1.软件的设计

1.1 软件的总体结构

    非标准螺纹法兰的设计计算与快速建模软件采用面向对象的Microsoft Visual Basic 6.0程序设计开发语言（以下简称VB）实现，VB是一种Windows操作系统下的应用程序开发工具[2]，采用图形用户界面（GUI）、面向对象驱动的方法机制。通过采用VB编程，建立良好的人机交互界面，使计算过程更清楚、更易于分析。三维实体建模已产是品设计的主流，在众多三维CAD软件（如Catia、ProE、I-DEAS、UG等）中，[3-5]软件具有独特的优势，非标准螺纹法兰的三维成型[6-8]即采用的三维设计功能。具体的非标准螺纹法兰的设计与快速建模设计的主要内容为：（1）设计准备：了解非标准螺纹法兰的结构，设计参数选取，公式确定，材料等；（2）初步设计：根据上述资料，确定设计软件的界面，编辑、调试程序；（3）结果输出：输出结果为非标准螺纹法兰的三维模型、保存为Excel形式的设计说明书。非标准螺纹法兰的设计与快速建模软件的总体结构如图1所示。

图1 软件总体结构图

1.2 软件设计模块

    VB语言是一种模块化开发设计软件[2]。模块是单独命名的可以通过名字访问的数据说明、可执行语句等程序对象的集合。模块化就是把一个复杂的大型化程序划分为若干个模块，每个模块完成一个子功能，把这些模块汇总起来组成一个集体，可以完成指定的功能而满足问题的要求。采用模块化原理可以使软件结构清晰，便于设计、阅读和理解，从而便于维护。通过分析非标准螺纹法兰，将软件设计为模块（见图1），分别是数据输入模块（InputM）、计算模块（CalculationM）、评价模块（CheckM）、设计说明书模块（OutputM1）、三维实体实现模块（OutputM2）。