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虽然计算机技术和数控技术的发展使非圆齿轮的制造水平有所提高,但非圆齿轮设计计算复杂这一困难仍然存在,如计算椭圆齿轮节曲线弧长时就要进行积分运算,其积分表达式复杂,计算量很大,使得非圆齿轮设计难度大,设计周期长。因此,一个界面友好、计算准确、设计高效、并能生成NC代码的CAD/CAM系统对于非圆齿轮设计者就显得尤为重要,这也正是本课题研究的意义所在。本论文以AutoCAD为平台、ObjectARX2004为二次开发工具,在VC++7.0环境下开发了非圆齿轮CAD/CAM系统(NCGS),并采用ARX与MFC相结合的方式设计交互界面(对话框)、利用COM技术设计系统工具条和菜单。从而将应用程序界面(系统菜单、屏幕菜单、对话框、工具条)融合于AutoCAD界面中,实现应用系统与AutoCAD的无缝结合,方便用户操作。本文首先对非圆齿轮啮合理论进行了研究,建立了适合编程的工程数学模型,重点解决了节曲线方程、齿廓曲线方程、节曲线等分、节曲线弧长、节曲线封闭性的判断、节曲线凸性判断、压力角判断等数学计算问题;其次,值得一提的是,本软件开发没有采用面向过程的传统机械CAD软件开发方法,而是采用了面向对象的软件设计方法,并利用统一建模语言UML对系统进行了分析与设计,从需求分析开始,建立系统包图、实体类图、界面类图及它们之间的关系,从而给出系统静态结构模型,然后建立系统动态结构模型,用活动图、时序图表示,使得后续工作思路清晰,大大降低了编程难度;最后,正是以面向对象思想为指导,笔者开发出了功能较全的NCGS系统,具有节曲线设计、椭圆齿轮设计(含高阶椭圆)、偏心圆齿轮设计、啮合仿真、CAM几大功能模块。文中较详细地介绍了各模块设计思路、关键算法、类设计细节,并列出了部分代码,也给出了设计示例。经测试,该系统在AutoCAD2004上运行稳定,界面友好,可以满足非圆齿轮设计工作,达到了预期目标。