基于Solid Works二次開發(fā)的刀具選擇庫(kù)開發(fā)

舒鳳玲　仲梁維

摘要摘要：利用高級(jí)語(yǔ)言VB.net為開發(fā)工具，對(duì)Solid Works進(jìn)行二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)刀具選擇庫(kù)的刀具選擇、刀具模型圖預(yù)覽以及刀具的參數(shù)化設(shè)計(jì)問題。結(jié)合實(shí)例詳細(xì)闡述了具體的實(shí)現(xiàn)方法和開發(fā)技術(shù)，并給出了關(guān)鍵代碼和相關(guān)結(jié)果展示，從而完成了刀具快速而準(zhǔn)確的選擇，提高了刀具的選取效率，節(jié)省了設(shè)計(jì)時(shí)間和開發(fā)成本等。

關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：VB.net；Solid Works；二次開發(fā)；刀具選擇庫(kù)

DOIDOI：10.11907/rjdk.171009

中圖分類號(hào)：TP319

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)文章編號(hào)：16727800（2017）005008003

0引言

Solid Works是基于Windows操作系統(tǒng)的三維設(shè)計(jì)軟件，是一種通用的智能型的CAD /CAM軟件，其特征造型與參數(shù)化功能非常強(qiáng)大?？梢酝瓿蓮?fù)雜的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、高性能的大型裝配的設(shè)計(jì)修改。它集設(shè)計(jì)、分析、加工和數(shù)據(jù)管理于一體，還具有較好的開發(fā)性接口和功能擴(kuò)充性[1]。

VB.net是在Windows 的環(huán)境下運(yùn)行，支持可視化編程的、面向?qū)ο蟮?、采用事件?qū)動(dòng)方式的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。它源自于BASIC編程語(yǔ)言，其開發(fā)的應(yīng)用程序的運(yùn)行采用事件驅(qū)動(dòng)原理在VB.net代碼窗口輸入代碼時(shí)，對(duì)VB.net中對(duì)象的屬性、方法、內(nèi)置的函數(shù)和已定義的自定義函數(shù)等，能自動(dòng)給出拼寫提示，這樣可大大減少編程人員的記憶量，程序員可以輕松的使用VB.net提供的組件快速建立一個(gè)應(yīng)用程序[2]。

參數(shù)化設(shè)計(jì)本質(zhì)是一種基于約束的產(chǎn)品描述方法，包括圖形的幾何約束和拓?fù)潢P(guān)系約束，其中幾何約束為各種尺寸值，稱為可變參數(shù)，幾何元素間的各種拓?fù)潢P(guān)系信息，稱為不變參數(shù)。在參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，可實(shí)現(xiàn)圖形在可變參數(shù)的作用下，自動(dòng)維護(hù)所有的不變參數(shù)，完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)模型的快速構(gòu)建。開發(fā)并利用刀具選擇設(shè)計(jì)系統(tǒng)，能隨時(shí)根據(jù)用戶的不同需求進(jìn)行新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)更新，可縮短設(shè)計(jì)周期，降低成本。

1刀具選擇庫(kù)實(shí)現(xiàn)方法

本實(shí)例利用VB.net支持可視化編程、面向?qū)ο蟆⒉捎檬录?qū)動(dòng)方式的特點(diǎn)，并結(jié)合Solid Works軟件，主要使用VB.net軟件進(jìn)行對(duì)話框設(shè)計(jì)和驅(qū)動(dòng)代碼編寫以及運(yùn)用Solid Works軟件繪制各類刀具的模型圖，實(shí)現(xiàn)刀具的快速選擇、刀具模型圖預(yù)覽和刀具的參數(shù)化設(shè)計(jì)等功能。

為了方便用戶進(jìn)行二次開發(fā)，Solid Work提供了幾百個(gè)API函數(shù)，這些API函數(shù)是Solid Works的OLE或COM接口，用戶可以使用VBVBAVCDelphi等高級(jí)語(yǔ)言對(duì)Solid Works進(jìn)行二次開發(fā)，建立適合用戶需要的、專用的Solid Works功能模塊[3]。同時(shí)，由于Solid Works API及其有關(guān)文檔都包括在Solid Works軟件中，任何用戶都可以對(duì)其進(jìn)行二次開發(fā)。

2刀具選擇庫(kù)設(shè)計(jì)過程

在本實(shí)驗(yàn)中，首先需要根據(jù)用戶需求確定刀具庫(kù)的主要功能模塊，明確每個(gè)模塊中的刀具種類以及需要進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)的刀具，然后利用Solid Works進(jìn)行三維建模。所有刀具模型完成之后，在VB.net中創(chuàng)建窗體，并在窗體中添加標(biāo)簽控件、文本框控件和按鈕控件等，同時(shí)在屬性窗口中完成各控件相關(guān)屬性值的設(shè)置。主要設(shè)計(jì)流程如圖1所示。

2.1刀具選擇庫(kù)界面設(shè)置

刀具選擇庫(kù)界面提供了車削刀具、銑削刀具、孔削刀具、拉削刀具、螺紋刀具等刀具的預(yù)覽、刀具種類選擇、模型打開、工程圖打開和模型保存等功能。刀具選擇庫(kù)的主要界面內(nèi)容如圖2所示。

2.2Solid Works中的API程序

用Solid Works設(shè)計(jì)的每一實(shí)體模型均有對(duì)應(yīng)的主要設(shè)計(jì)步驟及尺寸參數(shù)列表，通過修改此列表即可根據(jù)用戶需求對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行全面修改，而該列表的修改可通過運(yùn)行Solid Works中的API程序來(lái)實(shí)現(xiàn)，即通過對(duì)API程序的二次開發(fā)可實(shí)現(xiàn)零件的參數(shù)化設(shè)計(jì)。應(yīng)用程序中對(duì)API進(jìn)行操作， 其結(jié)果就等效于在Solid Works軟件接口中進(jìn)行相應(yīng)的操作， 而且對(duì)API對(duì)象的操作，甚至可以完成一些在Solid Works軟件中用交互方式無(wú)法實(shí)現(xiàn)的操作， 利用API 對(duì)象可以實(shí)現(xiàn)Solid Works軟件中二次開發(fā)的大部分功能要求。將需要參數(shù)化的尺寸在Solid Works中進(jìn)行修改，并將此修改過程利用宏命令進(jìn)行相關(guān)部分的錄制，然后在VB.net相關(guān)控件中編寫代碼，實(shí)現(xiàn)與其相關(guān)的功能。利用VB.net開發(fā)Solid Works實(shí)現(xiàn)的刀具選擇庫(kù)技術(shù)，亦可應(yīng)用于其它產(chǎn)品的管理和設(shè)計(jì)系統(tǒng)中。由于各模塊相對(duì)獨(dú)立，信息相對(duì)集中，各應(yīng)用程序間又能相互調(diào)用、相互協(xié)作，因此，能最大限度地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，同時(shí)為后續(xù)設(shè)計(jì)提供必要的信息條件，提高了設(shè)計(jì)效率，也增大了實(shí)用價(jià)值。

刀具選擇庫(kù)功能的實(shí)現(xiàn)借助VB.net語(yǔ)言和Solid Works軟件的結(jié)合，由于涉及許多Solid Works API底層命令的調(diào)用，因而利用宏命令進(jìn)行相關(guān)部分的錄制，在VB.net相關(guān)語(yǔ)法規(guī)則的約束下進(jìn)行源代碼的改寫，用這種錄制宏的方法可以迅速得到Solid Works的操作命令，這比檢索全英文的API文檔方便且快捷，從而有效提高了編程效率[4]。

2.3刀具選擇功能模塊

本例中的刀具選擇庫(kù)主要分為車削刀具、銑削刀具、孔削刀具、拉削刀具、螺紋刀具等5個(gè)功能模塊，在每一種模塊下又添加了若干種典型的刀具作為選擇和設(shè)計(jì)的對(duì)象。

本模塊以焊接式車刀為例，主要實(shí)現(xiàn)了刀具的選擇功能。如圖3所示，根據(jù)用戶的不同需求，可以在“選擇刀具種類”的對(duì)話框中準(zhǔn)確地選擇刀具類型。

2.5刀具參數(shù)化設(shè)計(jì)模塊

本模塊主要對(duì)刀具進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，參數(shù)一般包括主動(dòng)參數(shù)和從動(dòng)參數(shù)，主動(dòng)參數(shù)主要在可視化界面（見圖4）中直接輸入，從動(dòng)參數(shù)通過在VB.net中定義的關(guān)系直接驅(qū)動(dòng)生成，從而生成三維模型?；赩B.net和Solid Works進(jìn)行的參數(shù)化設(shè)計(jì)，是提高設(shè)計(jì)效率的重要方法之一，特別是對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化的許多定型產(chǎn)品，通過改變圖形的某一部分或某幾部分的主動(dòng)參數(shù)，就可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)圖形相關(guān)尺寸的完全更新。

參數(shù)化設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于減少了設(shè)計(jì)人員需要輸入的參數(shù)，通過后臺(tái)程序的運(yùn)算得出想要的參數(shù)，從而進(jìn)一步完成模型的相關(guān)尺寸變化。在刀具的參數(shù)化設(shè)計(jì)中，以刀頭角度為45°的焊接式彎頭外圓車刀進(jìn)行展示，參數(shù)選擇后進(jìn)行模型的打開，如圖5所示。

通過上述代碼，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)主動(dòng)參數(shù)（直頭外圓車刀的刀頭）呈現(xiàn)45°的變化，也會(huì)將從動(dòng)參數(shù)（直頭外圓車刀的刀柄）變換為45°，從而達(dá)到了刀頭與刀柄的完全配合。

3結(jié)語(yǔ)

本次設(shè)計(jì)是以Solid Works2012為開發(fā)平臺(tái)，以VB8.0為開發(fā)工具。本實(shí)例中的“刀具選擇庫(kù)”是在了解Solid Works二次開發(fā)的基礎(chǔ)上，通過對(duì)VB.net的代碼編寫以及VB.net與Solid Works之間的連接和驅(qū)動(dòng)進(jìn)行一系列的設(shè)計(jì)和研究分析[5]。為了設(shè)計(jì)和開發(fā)出滿足一定使用性和功能性的“刀具選擇庫(kù)”，本實(shí)例主要實(shí)現(xiàn)了刀具的快速選擇、參數(shù)化設(shè)計(jì)、刀具預(yù)覽和工程圖導(dǎo)出等功能。經(jīng)過調(diào)試與運(yùn)行，達(dá)到了預(yù)期的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，其最大的意義是簡(jiǎn)化了刀具設(shè)計(jì)的繁雜過程，節(jié)約了大量的設(shè)計(jì)時(shí)間?？焖俣鴾?zhǔn)確地選擇和設(shè)計(jì)刀具，大大節(jié)約了刀具設(shè)計(jì)企業(yè)的人力、物力和時(shí)間成本；并且其友好的交互面板設(shè)計(jì)和界面化操作降低了對(duì)刀具設(shè)計(jì)專業(yè)知識(shí)的要求，這種刀具選擇庫(kù)的實(shí)現(xiàn)方法便于企業(yè)對(duì)刀具的管理和設(shè)計(jì)，提高了企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。本實(shí)例中以刀具為研究和設(shè)計(jì)對(duì)象，闡述了基于Solid Works二次開發(fā)的一種設(shè)計(jì)思路，此研究方法和相關(guān)技術(shù)也可應(yīng)用于其它產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和研究。

參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)：

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責(zé)任編輯（責(zé)任編輯：孫娟）