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【摘 要】 传统的CAD绘图软件是一种交互式绘图，即将计算机屏幕作为电子图版，绘图员采用人机对话方式，调用各种绘图命令，实现图形绘制。目前成熟的CAD系统纳入了参数化和变量化绘图功能，使产品精细设计更上一个层次。本文主要讨论参数化CAD在专用车设计中的应用，并提出一点意见。
【关键词】 参数化；专用车设计；CAD
通过在专用车设计中引入参数化设计，使得产品零件形象化和系列化。在参数化CAD中生成某种规格的零件后，只需通过更改参数值便可得到需要的零件图，大大降低了设计人员的绘图量以及工作难度。尤其在系列化程度较高的专用车设计中采用参数化CAD设计，有效提高了设计效率。
一、参数化设计特点
（一）参数化设计定义
将图形中的某些尺寸或者全尺寸定义为变量，在绘制类似图形时，只需给变量重新赋值，计算机通过更改后的数据自动完成绘图的过程叫做参数化绘图。参数化设计是由绘图人员通过自行编写的应用程序进行控制的，只要将绘图人员将图形参数赋值给应用程序，应用程序经过分析、计算和查询已有的数据库，便能自动绘制出完整图形的工作。参数化CAD对产品模型的形状特征具有约束性。
（二）参数化绘图主要工作特点
确定基本参数值是参数化绘图的基础工作。在此情况下，绘图人员不用考虑其他细节，只需快速草拟工程图，然后通过更改基本参数，在不重复设计产品的情况下，得到新的产品设计图。由于参数化绘图给设计人员带来方便、快捷、准确的设计方法，在工程设计领域中，得到广泛使用，目前已成为设计人员进行初始设计、系列产品设计以及多种方案设计的主要手段，深受大家欢迎。
参数化设计的对象一般具有定性的结构形式，其尺寸可以用一组参数来约定控制，且参数的求解过程较为简单。每一个设计对象都有一个对应的控制尺寸的参数，因此，参数与涉及对象的控制尺寸具有对应关系，设计参数的修改主要受到相关尺寸的影响。
程序驱动法是通过分析图形的几何模型特点，实现模型主参数以及各尺寸间数学关系的确定。设计人员将这种关系纳入应用程序中，从而在设计系列零件时，只需输入相对参数，就可自动生成所需的零件模型。尺寸驱动的基本工作理论是：首先由应用程序自动生成相关的具有一系列尺寸标识的基本稿图，设计人员在编写程序时输入或交互式输入这些标识的尺寸，从而自动生成设计人员所需要的模型。
二、专用车设计中实现参数化绘图
在新产品设计、绘制过程中，专用车不可避免的需要反复多次修改，并需要综合协调和优化零件的形状和尺寸。设计已定型的产品，需要系列化设计，有利于针对不同用户的特点要求，提供不同规格的产品，这便对图形的尺寸和设计条件、约束条件的关联性都提出了严格要求。图形尺寸随设计条件的变化而变化，因此，相应的图形尺寸则需相应得到更新，即更改参数值，进行参数化设计。
参数化设计由设计人员利用AutoCAD的二次开发功能，并用AutoLISP或ADS编程语言自主编写的应用程序控制其整个设计过程。结合实际的专用车设计和工程设计人员思维方式，开发出高校便利的应用程序。
专用车产品系列化、通用化和标准化特点突出，要求较高，同系列专用车产品设计只有结构尺寸存在差别，其产品设计采用的数学模型和结构仍是固定不变的。当数目相同且类型固定时，不同规格的产品设计取不同值，都会造成同系列专用车产品设计结构尺寸上的差异。因此，针对这类产品，工程设计人员用相应的变量来替代已知条件以及其他随产品规格变化的基本参数。计算机通过这些已知条件和基本参数，自动获取图形数据库中的数据进行查询，或者通过相应软件计算出图形所需的所有数据，最后由工程设计人员编写的绘图程序在计算机屏幕上自动绘制出图形。
三、厢式专用车的参数化设计
本文取用厢式专用车的设计为例，介绍利用参数化CAD设计其的过程。
通常情况下，厢式专用车的设计主要指厢体和副车架等总成，在二类货车底盘上布置设计。在参数化设计中，副车架与厢体总成为主要设计产品。在参数化CAD中设计副车架与厢体总成，可采用编程方法绘制其零件的参数化图形，或者利用参数化绘图软件进行绘制。然后通过读取涉及到各组成零件相关的数据文件或数据库中的装配图尺寸数据，确定尺寸和定位点，画出各个零件。计算机经过处理些数据后，自动生成装配图。
（一）车厢结构设计
厢式车的车厢结构大同小异，形式也大致相同。其构造主要有：上下板、左右侧壁、前后壁和门。以平面为主、局部有圆角过度的规则形状，由于没有复杂的曲面结构，实现参数化设计简单、方便。在进行参数化设计时，设置车厢的长、宽、高为控制变量，首先计算出变量的数值，再通过事先编写好的厢体总成设计程序调用绘图命令，即AutoCAD绘图命令。最后自动生成厢体总成图。如图1所示：
将参数化设计方法应用到厢体设计中，使得厢体结构发生变化，致使产品尺寸发生改变，只需修改参数值，便可实现厢体总成图的自动更新。
（二）副车架设计
副车架总成的主要构成：纵梁1、纵梁2和横梁3。纵梁和横梁的型材截面各不相同，整个副车架的结构简单且具有较规则的形状，在参数化设计中非常易于实现。副车架总成图，如图2所示：
1.左纵梁 2.右纵梁 3.横梁
图2 副车架设计总成图
在进行参数化副车架总成设计时，需要确定副车架的外形尺寸（即副车架的长和宽）、两根纵梁的截面尺形状尺寸、纵梁端面形状尺寸以及横梁的数量、位置和其截面形状尺寸。将上述参数设置成可控制参数，计算出对应的相关尺寸，和位置，然后根据纵梁和横梁的参数编写参数化绘图程序，将纵横梁参数绘图程序调用到编制的副车架总成程序中，通过读取各零件的尺寸和安装位置，既可自动绘制生成副车架总成图。
在进行参数化副车架总成设计过程中，副车架总成的结构形式固定不变，只变动其尺寸大小及其安装位置。在零件结构尺寸和安装位置需要变动时，只需调整程序中的参数修改设计，便可实现自动更新副车架总成图。
四、结束语
在传统CAD设计方法的对比下，参数化设计方式最大的优势与特点就是它将设计的整个过程都存储在系统中，利用存储的数据来设计出一系列而不是单一的产品模型。参数化设计的应用，促使设计人员在不必重新运行产品设计的全过程，只需更改一些约束性参数，便可实现设计更新。有助于提高设计人员在产品初始设计阶段的绘制效率，简化编辑产品的模型、修改工作，并提供了比较多种设计方案的有效手段。将参数化设计思想纳入专用车设计中，并采用AutoCAD二次开放功能编制专用车设计参数化绘图程序，能够使图形的绘制与修改更加方便、快捷。有利于图形设计、修改及校核一体化，并有效实现了产品设计的通用化和系列化，降低了设计绘图的复杂度，使设计人员的劳动强度得到减轻。
随着现代化经济的不断发展，CAD技术也在不断更新，参数化设计技术已逐步参与到各个机械产品设计中来，使我国的机械设计水平、设计效率，从而缩短了开发周期，加快了工作进程，使我国的工业经济水平得到有效提升。在专用车设计领域中，参数化设计的应用已深入到日常生活中的方方面面，如救护车的设计、挖掘机的设计以及洒水车的设计等，都给我们生活带来了便利。
参考文献：
[1]杨艳琴，余隋怀，孙根正，杨延璞.基于知识的专用车色彩设计研究[J].现代制造工程，2013，10：34-38.
[2]钟寿洋，胡冰乐，张翔.汽车转向桥参数化设计技术现状及展望[J].机电技术，2014，01：156-158.
[3]《专用汽车》2010年总目次[J].专用汽车，2010，12：62-67.
【关键词】 参数化；专用车设计；CAD
通过在专用车设计中引入参数化设计，使得产品零件形象化和系列化。在参数化CAD中生成某种规格的零件后，只需通过更改参数值便可得到需要的零件图，大大降低了设计人员的绘图量以及工作难度。尤其在系列化程度较高的专用车设计中采用参数化CAD设计，有效提高了设计效率。
一、参数化设计特点
（一）参数化设计定义
将图形中的某些尺寸或者全尺寸定义为变量，在绘制类似图形时，只需给变量重新赋值，计算机通过更改后的数据自动完成绘图的过程叫做参数化绘图。参数化设计是由绘图人员通过自行编写的应用程序进行控制的，只要将绘图人员将图形参数赋值给应用程序，应用程序经过分析、计算和查询已有的数据库，便能自动绘制出完整图形的工作。参数化CAD对产品模型的形状特征具有约束性。
（二）参数化绘图主要工作特点
确定基本参数值是参数化绘图的基础工作。在此情况下，绘图人员不用考虑其他细节，只需快速草拟工程图，然后通过更改基本参数，在不重复设计产品的情况下，得到新的产品设计图。由于参数化绘图给设计人员带来方便、快捷、准确的设计方法，在工程设计领域中，得到广泛使用，目前已成为设计人员进行初始设计、系列产品设计以及多种方案设计的主要手段，深受大家欢迎。
参数化设计的对象一般具有定性的结构形式，其尺寸可以用一组参数来约定控制，且参数的求解过程较为简单。每一个设计对象都有一个对应的控制尺寸的参数，因此，参数与涉及对象的控制尺寸具有对应关系，设计参数的修改主要受到相关尺寸的影响。
程序驱动法是通过分析图形的几何模型特点，实现模型主参数以及各尺寸间数学关系的确定。设计人员将这种关系纳入应用程序中，从而在设计系列零件时，只需输入相对参数，就可自动生成所需的零件模型。尺寸驱动的基本工作理论是：首先由应用程序自动生成相关的具有一系列尺寸标识的基本稿图，设计人员在编写程序时输入或交互式输入这些标识的尺寸，从而自动生成设计人员所需要的模型。
二、专用车设计中实现参数化绘图
在新产品设计、绘制过程中，专用车不可避免的需要反复多次修改，并需要综合协调和优化零件的形状和尺寸。设计已定型的产品，需要系列化设计，有利于针对不同用户的特点要求，提供不同规格的产品，这便对图形的尺寸和设计条件、约束条件的关联性都提出了严格要求。图形尺寸随设计条件的变化而变化，因此，相应的图形尺寸则需相应得到更新，即更改参数值，进行参数化设计。
参数化设计由设计人员利用AutoCAD的二次开发功能，并用AutoLISP或ADS编程语言自主编写的应用程序控制其整个设计过程。结合实际的专用车设计和工程设计人员思维方式，开发出高校便利的应用程序。
专用车产品系列化、通用化和标准化特点突出，要求较高，同系列专用车产品设计只有结构尺寸存在差别，其产品设计采用的数学模型和结构仍是固定不变的。当数目相同且类型固定时，不同规格的产品设计取不同值，都会造成同系列专用车产品设计结构尺寸上的差异。因此，针对这类产品，工程设计人员用相应的变量来替代已知条件以及其他随产品规格变化的基本参数。计算机通过这些已知条件和基本参数，自动获取图形数据库中的数据进行查询，或者通过相应软件计算出图形所需的所有数据，最后由工程设计人员编写的绘图程序在计算机屏幕上自动绘制出图形。
三、厢式专用车的参数化设计
本文取用厢式专用车的设计为例，介绍利用参数化CAD设计其的过程。
通常情况下，厢式专用车的设计主要指厢体和副车架等总成，在二类货车底盘上布置设计。在参数化设计中，副车架与厢体总成为主要设计产品。在参数化CAD中设计副车架与厢体总成，可采用编程方法绘制其零件的参数化图形，或者利用参数化绘图软件进行绘制。然后通过读取涉及到各组成零件相关的数据文件或数据库中的装配图尺寸数据，确定尺寸和定位点，画出各个零件。计算机经过处理些数据后，自动生成装配图。
（一）车厢结构设计
厢式车的车厢结构大同小异，形式也大致相同。其构造主要有：上下板、左右侧壁、前后壁和门。以平面为主、局部有圆角过度的规则形状，由于没有复杂的曲面结构，实现参数化设计简单、方便。在进行参数化设计时，设置车厢的长、宽、高为控制变量，首先计算出变量的数值，再通过事先编写好的厢体总成设计程序调用绘图命令，即AutoCAD绘图命令。最后自动生成厢体总成图。如图1所示：
将参数化设计方法应用到厢体设计中，使得厢体结构发生变化，致使产品尺寸发生改变，只需修改参数值，便可实现厢体总成图的自动更新。
（二）副车架设计
副车架总成的主要构成：纵梁1、纵梁2和横梁3。纵梁和横梁的型材截面各不相同，整个副车架的结构简单且具有较规则的形状，在参数化设计中非常易于实现。副车架总成图，如图2所示：
1.左纵梁 2.右纵梁 3.横梁
图2 副车架设计总成图
在进行参数化副车架总成设计时，需要确定副车架的外形尺寸（即副车架的长和宽）、两根纵梁的截面尺形状尺寸、纵梁端面形状尺寸以及横梁的数量、位置和其截面形状尺寸。将上述参数设置成可控制参数，计算出对应的相关尺寸，和位置，然后根据纵梁和横梁的参数编写参数化绘图程序，将纵横梁参数绘图程序调用到编制的副车架总成程序中，通过读取各零件的尺寸和安装位置，既可自动绘制生成副车架总成图。
在进行参数化副车架总成设计过程中，副车架总成的结构形式固定不变，只变动其尺寸大小及其安装位置。在零件结构尺寸和安装位置需要变动时，只需调整程序中的参数修改设计，便可实现自动更新副车架总成图。
四、结束语
在传统CAD设计方法的对比下，参数化设计方式最大的优势与特点就是它将设计的整个过程都存储在系统中，利用存储的数据来设计出一系列而不是单一的产品模型。参数化设计的应用，促使设计人员在不必重新运行产品设计的全过程，只需更改一些约束性参数，便可实现设计更新。有助于提高设计人员在产品初始设计阶段的绘制效率，简化编辑产品的模型、修改工作，并提供了比较多种设计方案的有效手段。将参数化设计思想纳入专用车设计中，并采用AutoCAD二次开放功能编制专用车设计参数化绘图程序，能够使图形的绘制与修改更加方便、快捷。有利于图形设计、修改及校核一体化，并有效实现了产品设计的通用化和系列化，降低了设计绘图的复杂度，使设计人员的劳动强度得到减轻。
随着现代化经济的不断发展，CAD技术也在不断更新，参数化设计技术已逐步参与到各个机械产品设计中来，使我国的机械设计水平、设计效率，从而缩短了开发周期，加快了工作进程，使我国的工业经济水平得到有效提升。在专用车设计领域中，参数化设计的应用已深入到日常生活中的方方面面，如救护车的设计、挖掘机的设计以及洒水车的设计等，都给我们生活带来了便利。
参考文献：
[1]杨艳琴，余隋怀，孙根正，杨延璞.基于知识的专用车色彩设计研究[J].现代制造工程，2013，10：34-38.
[2]钟寿洋，胡冰乐，张翔.汽车转向桥参数化设计技术现状及展望[J].机电技术，2014，01：156-158.
[3]《专用汽车》2010年总目次[J].专用汽车，2010，12：62-67.