面向对象的机床主传动 CAD 软件的设计

摘要：文章应用面向对象的方法和数据库技术，把机床设计分解为对对象类的设计，

采用自上而下从整体到局部的方式结合机床主传动系统的特点，建立了系统的对象模
型、概念模型和计算机能识别的对象类。开发的软件具有可扩充性和易维护性，大大提

高了设计的速度、效率和质量。

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引言

图 1 主传动系统对象模型 2 模型建立
根据面向对象的方法、原理和机床主传动系统的特点，首先要建立主传动系统的对象模
型。基于对象的划分原则，整个系统由以下不同的对象类组成，如图 1 所示。在模型的
层次结构中上层与下层对象类既有包含与被包含的关系，也有继承与被继承的关系，
从上到下，从整体到局部把系统逐步细化，分解成容易管理与设计的各个对象类。还可
以这些对象为基类再派生出一些子类，使得对象更加具体与简单，如：齿轮类可以派
生出两个子类，固定齿轮类和滑移齿轮类等。这样整个系统的设计就演化成对各个子类

 

的设计和类与类之间关系的分析与实现上。 3 模型设计
在对象模型的基础上，再对每个对象类进行详细设计，分析出每个对象类的属性和方
法，形成系统的概念模型，用表达式 A：表示，其含义为 A 有属性 b，c，d，e…。例如：
 



主轴类：



固定齿轮类：



轴承类：



螺纹类：



节点类：



 

传动级类：

…………………………………………

其中：节点类和传动级类属于中间设计所需类，用于转速图和传动系统图的实现。
在对象模型和属性分析的基础上，便可以用面向对象的计算机语言将这些对象类表达
出来，实现现实中的概念模型向计算机内的逻辑模型的转化，通过一定的算法和运行

 

环境机制最终完成软件的设计。 4 系统实现
在对象模型和概念模型的基础上将整个软件的设计分解成 5 个子模块：运动参数设计
模块、传动零件初步计算模块、操纵机构模块、绘制装配草图模块、零件校核模块。通过这
5 个模块逐步实现对每个对象的设计，从而完成系统的设计。本软件使用 C++语言，开
发工具是 Visual C++ 6.0，运行环境是 Windows 95/98 或 Windows NT。现以固定齿轮类