玻璃瓶型CAD系统的研究
摘要
玻璃作为一种包装材料具有很多不可替代的优越性，表现在原材料丰富、加工方便、价格低廉、化学性质稳定、不与包容物发生反应等方面，因而广泛地应用于食品、饮料和化工产品等的包装上。而目前国内玻璃制品的生产方式却制约了玻璃行业的发展。现有玻璃瓶型和玻璃模具的设计工作，还完全依靠手工进行，使得产品的设计周期较长、成本较高、精度难以保证，因而降低了玻璃材料的竞争力。
玻璃瓶的瓶型设计是玻璃瓶生产的第一个环节。在进行瓶型设计时，不仅要求外形美观、满足盛装物品的各种要求，而且对瓶子的容积也有较严格的限制。这就使得设计人员在设计过程中需采用分段测量累加计算的方法反复计算瓶子的容积，这种繁琐的重复性工作浪费了设计人员宝贵的时间和精力，对于企业来说就意味着失去市场。而利用计算机进行玻璃瓶型的设计则会有很多优越性，比如修改方便、计算快速准确，而且用计算机确定的瓶型结构，描述更准确。
本文利用Visual C++6.0和AutoCAD 2000的二次开发工具ObjectARX 2000开发了用于玻璃回转体瓶型的CAD系统。该系统具有的平面图形、立体图形以及设计结果模拟展示功能，可以使设计者快速、直观地观测到设计结果；另外该系统所具有的容积计算功能，可快速准确地计算出瓶子容积，从而有效地缩短了瓶型的设计周期，提高了设计精度，降低了成本。
由于采用了面向对象的程序设计思想，对瓶型的特征数据进行了封装，因而，可以在此瓶型设计的基础上利用数据共享很方便地开发出玻璃模具设计的功能，从而完成从玻璃瓶型到玻璃模具设计的所有工作。
As a packing material, glass has many advantages that cannot be substituted, such as having plenty of raw material, being produced easily, low price, stable chemical quality, not reacting with its content and so on. So it is widely used in the packing of food, beverage and chemical things. But the producing way of glassware in our country hampers the development of glass industry. Now both design of glassware and design of glassware's module have been done by manual working. It prolongs the design period, augments the cost and makes it difficult to ensure the precision; therefore it weakens the glass competition strength as a packing material.
The bottle design is the first phase of the glass bottle production. In this phase, designer has to make not only the bottle beautiful and fit to contain specific things but also its cubage meet some strict demand. Thus designer has to calculate the bottle's volume repeatedly by dividing the bottle into many small parts, measuring the diameters of each parts one by one, calculating the volume of them approximately by treating them as cylinders, and finally summing up those volume to get the total volume of the bottle. Such boring and repeated work wastes the precious time of designer and may mean losing market to the enterprise. Designing with the computer can bring many advantages such as modification easily, calculation rapidly and exactly, and description the configuration precisely.
This paper introduces a glassware design CAD system programmed with Visual C++ 6.0 and ObjectARX 2000 SDK. This system can show the plane and solid drawings of the bottle and also can simulate the finished product appearance, thus the designer can get the design bottle immediately. Besides these this system can calculate the cubage of the bottle rapidly and exactly. So it can shorten the design period, reduce the cost and improve the precision effectively.
As the thinking of Object Oriented Programming is applied in this system, the characteristic data that describe the shape of glass bottles are packed in each class respectively. Therefore it is very convenient to realize the data share and add module design function to this system. Then it can finish all the work from glassware design to module design.
玻璃瓶的瓶型设计是玻璃瓶生产的第一个环节。在进行瓶型设计时，不仅要求外形美观、满足盛装物品的各种要求，而且对瓶子的容积也有较严格的限制。这就使得设计人员在设计过程中需采用分段测量累加计算的方法反复计算瓶子的容积，这种繁琐的重复性工作浪费了设计人员宝贵的时间和精力，对于企业来说就意味着失去市场。而利用计算机进行玻璃瓶型的设计则会有很多优越性，比如修改方便、计算快速准确，而且用计算机确定的瓶型结构，描述更准确。
本文利用Visual C++6.0和AutoCAD 2000的二次开发工具ObjectARX 2000开发了用于玻璃回转体瓶型的CAD系统。该系统具有的平面图形、立体图形以及设计结果模拟展示功能，可以使设计者快速、直观地观测到设计结果；另外该系统所具有的容积计算功能，可快速准确地计算出瓶子容积，从而有效地缩短了瓶型的设计周期，提高了设计精度，降低了成本。
由于采用了面向对象的程序设计思想，对瓶型的特征数据进行了封装，因而，可以在此瓶型设计的基础上利用数据共享很方便地开发出玻璃模具设计的功能，从而完成从玻璃瓶型到玻璃模具设计的所有工作。
As a packing material, glass has many advantages that cannot be substituted, such as having plenty of raw material, being produced easily, low price, stable chemical quality, not reacting with its content and so on. So it is widely used in the packing of food, beverage and chemical things. But the producing way of glassware in our country hampers the development of glass industry. Now both design of glassware and design of glassware's module have been done by manual working. It prolongs the design period, augments the cost and makes it difficult to ensure the precision; therefore it weakens the glass competition strength as a packing material.
The bottle design is the first phase of the glass bottle production. In this phase, designer has to make not only the bottle beautiful and fit to contain specific things but also its cubage meet some strict demand. Thus designer has to calculate the bottle's volume repeatedly by dividing the bottle into many small parts, measuring the diameters of each parts one by one, calculating the volume of them approximately by treating them as cylinders, and finally summing up those volume to get the total volume of the bottle. Such boring and repeated work wastes the precious time of designer and may mean losing market to the enterprise. Designing with the computer can bring many advantages such as modification easily, calculation rapidly and exactly, and description the configuration precisely.
This paper introduces a glassware design CAD system programmed with Visual C++ 6.0 and ObjectARX 2000 SDK. This system can show the plane and solid drawings of the bottle and also can simulate the finished product appearance, thus the designer can get the design bottle immediately. Besides these this system can calculate the cubage of the bottle rapidly and exactly. So it can shorten the design period, reduce the cost and improve the precision effectively.
As the thinking of Object Oriented Programming is applied in this system, the characteristic data that describe the shape of glass bottles are packed in each class respectively. Therefore it is very convenient to realize the data share and add module design function to this system. Then it can finish all the work from glassware design to module design.
引文
[1] Charles McAuley 著．AutoCAD 2000 ObjectARX 编程指南．机械工业出版社，2000．
[2] 江思敏，曹默，胡春江主编．AutoCAD 2000 开发工具——ObjectARX 开发工具与应用实例．人民邮电出版社，1999．
[3] 刘良华，朱东海编著．AutoCAD 2000 ARX 开发技术．清华大学出版社，2000．
[4] 孙立宏，丁立伟，米洁．AutoCAD ObjectARX 开发工具及应用．清华大学出版社，1999．
[5] 邵俊昌，李旭东．AutoCAD ObjectARX 2000 开发技术指南．电子工业出版社，2000．
[6] 余承飞，方勇．AutoCAD 2000 二次开发技术(ObjectARX)．人民邮电出版社，1999．
[7] 郑莉，董渊，傅仕星编著．C++语言程序设计．清华学出版社，1999．
[8] 谭浩强编著．C程序设计．清华大学出版社，1991．
[9] 官章全，刘加明编著．Visual C++6.0 类库大全．电子工业出版社，1999．
[10] David J. Kruglinski, Scot Wingo, George Shepherd 著．Programming Microsoft Visual C++6.0 技术内幕．北京希望电子出版社，1999．
[11] 同志工作室编著．Visual C++6.0 开发技巧与实例教程．人民邮电出版社，2000．
[12] 木林森，高峰霞，奚红宇编著．Visual C++5.0 使用与开发．清华大学出版社，1997．
[13] 李俊，于良耀等．Visual C++6.0 实用教程．人民邮电出版社，2000．
[14] 王小茹，丁亚，李鹏．程序设计实例解析丛书Visual C++6.0 实例解析．北京大学出版社，2000．
[15] Nabajyoti Barkakati. Visual C++ Developer's Guide Visual C++ 开发指南．电子工业出版社，1998．
[16] 康博创作室．Visual C++6.0 高级编程．清华大学出版社，1999．
[17] Prentice-Hall International Inc.. Secrets of the Visual C++ TM Masters 掌握Visual C++的奥秘．清华大学出版社，1994．
[18] 希望图书创作室．Visual C++6.0 语言参考手册．北京希望电子出版社，1999．
[19] 黄维通．Visual C++面向对象与可视化程序设计．清华大学出版社，2000．
[20] 黄维通．Visual C++面向对象与可视化程序设计习题解析与编程实例．清华大学出版社，2000．
[21]刘金龙，高兆法，巩玉国．Visual C++6.0 类参考详解．清华大学出版社，1999．
[22]范垂德等译．玻璃模具与瓶型设计．轻工业出版社，1981．
[23]李宝生，曹春林等．当代设计丛书 世界名酒瓶型酒标图集．上海书店出版社，1998．
[24]孙家广等．计算机辅助几何造型技术．清华大学出版社，1991．
[25]李志刚，李德群，肖景容．模具计算机辅助设计．华中理工大学出版社，1990．
[26]尤洪君编著．Windows2000 中文版实用教程．中国水利水电出版社，2000．
[27]姜勇 刘培晨编著．AutoCAD 2000 三维造型高级培训教程．人民邮电出版社，2000．
[28]Sham Tickoo. Autodesk 设计丛书 AutoCAD 2000 高级用户指南 设计定制开发．机械工业出版社，2000．
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[30]薛长健等．计算机图形图像处理技术丛书 AutoCAD 2000 高级使用及开发．人民邮电出版社，2000．
[31]郭向阳，王超，王文斌．AutoCAD 2000 命令参考手册．人民邮电出版社，1999．
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[33]老虎工作室 蔡汉明，陈建国．实例引导丛书 AutoCAD 三维造型实例详解．人民邮电出版社，1999．
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[36]方铁编著．AutoCAD C语言高级编程．清华大学出版社，1995．
[37]鲁沐浴主编．C语言最新编程技巧200例．电子工业出版社，1997．
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[50]江雪松，柳卓之．MFC与ARX结合——开发完美的AutoCAD应用程序．计算机辅助设计制造，1999年第4期．
[51]杨岗，刘玉良，舒朝晖．MFC与ARX结合开发AutoCAD应用程序．电脑学习，2000年6月第3期．
[52]李卫民，赵春霞等．CAD二次开发中变结构变参数设计方法的技巧．机械工程师，2000年12月．
[53]朱东海，江见鲸等．Object ARX开发的经验和技巧．四川建筑科学研究，2001年3月第27卷第1期．
[54]申孝立，张茂．工程CAD软件中ARX的高级应用．机械工艺师，2000年9月．
[55]纪丰伟，张根保．从ADS到ARX的简单升级．工程设计CAD与智能建筑．1999年第二期．
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[57]刘贤喜，陈忠良．自动获取图块内部子实体的几何信息．工程设计CAD与智能建筑材料，1999年第6期．
[58]余达．谈谈瓶罐容量的设计和计算．玻璃与搪瓷，第20卷第2期．
[59]陈冬萍，魏湘渊，李哲．基于ObjectARX的中央空调水系统CAD二次开发．工程设计CAD与智能建筑，2001年第6期．
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[67]Chongsu Kim, Peter J O'Grady, A Representation Formalism for Feature-based Design. Computer-Aided Design, Vol.28, No.6/7.
[68]Benefits of Automated Lubrication Confirmed in France. Glass November, 1993.
[2] 江思敏，曹默，胡春江主编．AutoCAD 2000 开发工具——ObjectARX 开发工具与应用实例．人民邮电出版社，1999．
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