應(yīng)用VB技術(shù)開發(fā)基于SolidWorks的鉆模零件圖庫

黃立靖

鉆床夾具又稱鉆模，是一種很常用的機(jī)械工藝裝備，其中系列定型的標(biāo)準(zhǔn)零件占有相當(dāng)大的比例，且零件或部件大多具有相似的輪廓，如能將一組約定的數(shù)據(jù)與零件的幾何尺寸建立起聯(lián)系，使標(biāo)準(zhǔn)系列零件設(shè)計(jì)時(shí)只需添加幾組數(shù)據(jù)即可完成設(shè)計(jì)工作或更改某些數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)出新的零件形狀，就可實(shí)現(xiàn)零件的參數(shù)化設(shè)計(jì)。

SolidWorks是一套機(jī)械三維設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件，采用用戶熟悉的Windows圖形界面，它為用戶提供了應(yīng)用程序接口開發(fā)工具API（ApplicationProgramInterface）函數(shù)，還具有宏錄制功能，可生成宏文件。SolidWorks具有尺寸驅(qū)動(dòng)和參數(shù)化設(shè)計(jì)的功能，但不具有鉆模設(shè)計(jì)所需的標(biāo)準(zhǔn)零件庫，設(shè)計(jì)人員往往要重新建模才能完成各種鉆模的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)效率低下。由于VisualBasic支持OLE和COM編程，可直接調(diào)用API函數(shù)，還可調(diào)用SolidWorks中生成的宏文件。鑒于此，筆者采用VB技術(shù)開發(fā)基于SolidWorks的鉆模零件圖庫，為鉆模的零件設(shè)計(jì)和裝配設(shè)計(jì)提供了便利的設(shè)計(jì)環(huán)境，使設(shè)計(jì)人員從繁雜的建模中解脫出來，將精力專注于鉆模的結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計(jì)方面，從而提高設(shè)計(jì)效率和技術(shù)水平。

一、鉆模標(biāo)準(zhǔn)零件圖庫的組成

鉆模設(shè)計(jì)主要包括定位裝置設(shè)計(jì)、夾緊裝置設(shè)計(jì)、鉆模板設(shè)計(jì)、鉆套設(shè)計(jì)、夾具體設(shè)計(jì)等，最后生成裝配圖。鉆模零件的圖形庫如圖1所示。

圖1 鉆模零件圖形庫的組成

二、鉆模標(biāo)準(zhǔn)零件數(shù)據(jù)庫的建立

鉆模零件圖形庫中大部分屬于機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)件，在機(jī)械工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)中可以查到尺寸參數(shù)。在建立這些標(biāo)準(zhǔn)件的數(shù)據(jù)庫時(shí)，可以采用VisualFoxPro數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)或VB默認(rèn)的Access數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。將各標(biāo)準(zhǔn)件的尺寸數(shù)據(jù)或尺寸參數(shù)進(jìn)行歸類與整理，整個(gè)鉆模標(biāo)準(zhǔn)零件數(shù)據(jù)庫可分為定位元件數(shù)據(jù)庫、夾緊元件數(shù)據(jù)庫、鉆模板數(shù)據(jù)庫、導(dǎo)向件數(shù)據(jù)庫、夾具體數(shù)據(jù)庫這五個(gè)部分。每一部分?jǐn)?shù)據(jù)庫又有對(duì)應(yīng)的若干個(gè)數(shù)據(jù)表，建立數(shù)據(jù)表的數(shù)量與對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫中標(biāo)準(zhǔn)零件的數(shù)量、類型有關(guān)。為精簡數(shù)據(jù)庫，在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表時(shí)，可以將型式不同但數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類似的標(biāo)準(zhǔn)件數(shù)據(jù)放入同一數(shù)據(jù)表中。這樣即減少了數(shù)據(jù)表的數(shù)量，避免了數(shù)據(jù)冗長，又提高了整個(gè)鉆模標(biāo)準(zhǔn)零件數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行效率。在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表時(shí)，還要將每一標(biāo)準(zhǔn)零件的關(guān)鍵尺寸或關(guān)鍵參數(shù)作為數(shù)據(jù)查詢的主索引，在數(shù)據(jù)庫建立好后，只要輸入關(guān)鍵數(shù)據(jù)就可以找到對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)零件，從而實(shí)現(xiàn)從鉆模圖形庫中調(diào)用零件。

三、鉆模標(biāo)準(zhǔn)零件的建模

鉆模零件圖庫中各標(biāo)準(zhǔn)件的建模，可通過VB來編寫標(biāo)準(zhǔn)件的程序代碼，使之與對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)表相關(guān)聯(lián)，用戶只要調(diào)用數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)數(shù)據(jù)，就可實(shí)現(xiàn)零件的參數(shù)化建模。鉆模標(biāo)準(zhǔn)零件建模的步驟如下：首先對(duì)標(biāo)準(zhǔn)件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和尺寸數(shù)據(jù)作必要的分析，按SolidWorks手工建模方法確定所要應(yīng)用的特征和繪圖的步驟。按上述步驟完成標(biāo)準(zhǔn)零件的特征建模。在確認(rèn)特征建模的操作步驟準(zhǔn)確無誤的情況下，錄制建模的過程，并形成一個(gè)宏文件。在SolidWorks中，打開VBA程序編輯器，對(duì)錄制的宏程序進(jìn)行編譯，做到優(yōu)化程序結(jié)構(gòu)，減少代碼數(shù)量，提高運(yùn)行速度。將上述編譯并優(yōu)化的建模宏程序?qū)隫B編寫的應(yīng)用程序中，應(yīng)用程序調(diào)用SolidWorks中的API函數(shù)，就可自動(dòng)完成建模任務(wù)。

VB語言具有可視化強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，編寫的應(yīng)用程序交互性強(qiáng)，界面友好，與建立好的數(shù)據(jù)庫相關(guān)聯(lián)后能方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入、輸出和查詢。用戶可以在VB交互界面中使用各種控件工具，將建模中用到的各尺寸參數(shù)在可視化控件中體現(xiàn)出來，給人以直觀、操作方便的感受。

四、鉆模應(yīng)用程序的開發(fā)

ActiveX是基于構(gòu)件對(duì)象模型(COM)的技術(shù)，是一種對(duì)Solid－Works圖形庫進(jìn)行訪問的編程方法。與多數(shù)CAD/CAM軟件相同，通過ActiveX控件的應(yīng)用，SolidWorks軟件將其各部分的應(yīng)用模塊化，各模塊可視為VB開發(fā)工具的對(duì)象，通過VB可直接對(duì)SolidWorks的內(nèi)部對(duì)象進(jìn)行訪問和操作。

應(yīng)用VB技術(shù)開發(fā)基于SolidWorks的鉆模設(shè)計(jì)的用戶程序，就要做到VB對(duì)SolidWorks的有效控制，控制SolidWorks內(nèi)部的各個(gè)對(duì)象以及它們的方法和屬性，VB的Object技術(shù)可完成這一要求，實(shí)現(xiàn)與SolidWorks各級(jí)對(duì)象的關(guān)聯(lián)。

在開發(fā)應(yīng)用程序時(shí)，VB開發(fā)的應(yīng)用程序可作為客戶方(client)，SolidWorks軟件作為服務(wù)方(server)。為使VB能夠識(shí)別應(yīng)用程序中使用的SolidWorks對(duì)象的類型、屬性和方法，應(yīng)在VB中通過“引用”(Reference)來加載SolidWorks類型庫。在標(biāo)準(zhǔn)零件建模的參數(shù)輸入的窗口中，將零件建模的宏代碼程序放入窗口中“確定”按鈕的Click事件中。只要單擊“確定”按鈕，就可運(yùn)行Solid－Works應(yīng)用程序，打開當(dāng)前的裝配文檔，然后打開一新的零件圖，插入與輸入?yún)?shù)對(duì)應(yīng)的零件模型，實(shí)現(xiàn)零件建模。

五、用戶菜單設(shè)計(jì)

鉆模設(shè)計(jì)的應(yīng)用程序開發(fā)好后，可通過在SolidWorks的裝配界面中執(zhí)行用戶自定義的菜單命令直接調(diào)用。在裝配界面中可設(shè)計(jì)新的菜單項(xiàng)——鉆模庫，如圖2所示的鉆模庫下拉菜單及其級(jí)聯(lián)子菜單。

圖2 鉆模庫下拉菜單

用戶菜單設(shè)計(jì)的方法和步驟為，首先，下拉菜單及其級(jí)聯(lián)子菜單的設(shè)計(jì)。在SolidWorks中，用戶下拉菜單及其級(jí)聯(lián)子菜單的設(shè)計(jì)可應(yīng)用SolidWorksAPI提供的Addmenu和Addmenuitem兩功能函數(shù)來完成。通過編寫功能函數(shù)代碼，就可方便地設(shè)計(jì)出下拉菜單及其級(jí)聯(lián)子菜單。其次，菜單命令的設(shè)計(jì)。SolidWorks中菜單命令的設(shè)計(jì)可通過宏命令來進(jìn)行。通過宏命令的編寫來添加菜單命令，執(zhí)行菜單命令后，就可調(diào)用編譯好的鉆模設(shè)計(jì)應(yīng)用程序的可執(zhí)行文件。采用上述兩步驟制作的用戶菜單，設(shè)計(jì)簡單，操作方便。

六、應(yīng)用程序操作

現(xiàn)以JB/T8010.1—1999移動(dòng)壓板模型設(shè)計(jì)為例，說明軟件的使用方法。

打開SolidWorks軟件，進(jìn)入裝配設(shè)計(jì)界面，如圖3所示。

圖3 用戶化的鉆模裝配設(shè)計(jì)界面

單擊下拉菜單“鉆模庫”→“夾緊件”→“壓板壓塊”菜單項(xiàng)，出現(xiàn)壓板類型對(duì)話框，如圖4所示。

圖4 壓板類型對(duì)話框

在壓板類型對(duì)話框中，選擇一種壓板類型后，單擊“確定”按鈕，出現(xiàn)所選型式壓板的參數(shù)輸入對(duì)話框，如圖5所示。在此對(duì)話框中輸入壓板的參數(shù)，單擊“確定”按鈕后，壓板標(biāo)準(zhǔn)模型件即可插入到當(dāng)前裝配設(shè)計(jì)界面中。

圖5 壓板參數(shù)對(duì)話框

應(yīng)用VB技術(shù)開發(fā)基于SolidWorks的鉆模設(shè)計(jì)應(yīng)用程序，經(jīng)測試應(yīng)用，操作方便，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。設(shè)計(jì)人員在鉆模裝配設(shè)計(jì)時(shí)可節(jié)省時(shí)間，提高效率，具有較高的實(shí)際意義。