基于Solid Works二次開發的刀具選擇庫開發

舒鳳玲　仲梁維

摘要摘要：利用高級語言VB.net為開發工具，對Solid Works進行二次開發，實現刀具選擇庫的刀具選擇、刀具模型圖預覽以及刀具的參數化設計問題。結合實例詳細闡述了具體的實現方法和開發技術，并給出了關鍵代碼和相關結果展示，從而完成了刀具快速而準確的選擇，提高了刀具的選取效率，節省了設計時間和開發成本等。

關鍵詞關鍵詞：VB.net；Solid Works；二次開發；刀具選擇庫

DOIDOI：10.11907/rjdk.171009

中圖分類號：TP319

文獻標識碼：A文章編號文章編號：16727800（2017）005008003

0引言

Solid Works是基于Windows操作系統的三維設計軟件，是一種通用的智能型的CAD /CAM軟件，其特征造型與參數化功能非常強大?？梢酝瓿蓮碗s的產品設計、高性能的大型裝配的設計修改。它集設計、分析、加工和數據管理于一體，還具有較好的開發性接口和功能擴充性[1]。

VB.net是在Windows 的環境下運行，支持可視化編程的、面向對象的、采用事件驅動方式的結構化程序設計語言。它源自于BASIC編程語言，其開發的應用程序的運行采用事件驅動原理在VB.net代碼窗口輸入代碼時，對VB.net中對象的屬性、方法、內置的函數和已定義的自定義函數等，能自動給出拼寫提示，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應用程序[2]。

參數化設計本質是一種基于約束的產品描述方法，包括圖形的幾何約束和拓撲關系約束，其中幾何約束為各種尺寸值，稱為可變參數，幾何元素間的各種拓撲關系信息，稱為不變參數。在參數化設計系統中，可實現圖形在可變參數的作用下，自動維護所有的不變參數，完成產品設計模型的快速構建。開發并利用刀具選擇設計系統，能隨時根據用戶的不同需求進行新產品的設計更新，可縮短設計周期，降低成本。

1刀具選擇庫實現方法

本實例利用VB.net支持可視化編程、面向對象、采用事件驅動方式的特點，并結合Solid Works軟件，主要使用VB.net軟件進行對話框設計和驅動代碼編寫以及運用Solid Works軟件繪制各類刀具的模型圖，實現刀具的快速選擇、刀具模型圖預覽和刀具的參數化設計等功能。

為了方便用戶進行二次開發，Solid Work提供了幾百個API函數，這些API函數是Solid Works的OLE或COM接口，用戶可以使用VBVBAVCDelphi等高級語言對Solid Works進行二次開發，建立適合用戶需要的、專用的Solid Works功能模塊[3]。同時，由于Solid Works API及其有關文檔都包括在Solid Works軟件中，任何用戶都可以對其進行二次開發。

2刀具選擇庫設計過程

在本實驗中，首先需要根據用戶需求確定刀具庫的主要功能模塊，明確每個模塊中的刀具種類以及需要進行參數化設計的刀具，然后利用Solid Works進行三維建模。所有刀具模型完成之后，在VB.net中創建窗體，并在窗體中添加標簽控件、文本框控件和按鈕控件等，同時在屬性窗口中完成各控件相關屬性值的設置。主要設計流程如圖1所示。

2.1刀具選擇庫界面設置

刀具選擇庫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。刀具選擇庫的主要界面內容如圖2所示。

2.2Solid Works中的API程序

用Solid Works設計的每一實體模型均有對應的主要設計步驟及尺寸參數列表，通過修改此列表即可根據用戶需求對設計內容進行全面修改，而該列表的修改可通過運行Solid Works中的API程序來實現，即通過對API程序的二次開發可實現零件的參數化設計。應用程序中對API進行操作， 其結果就等效于在Solid Works軟件接口中進行相應的操作， 而且對API對象的操作，甚至可以完成一些在Solid Works軟件中用交互方式無法實現的操作， 利用API 對象可以實現Solid Works軟件中二次開發的大部分功能要求。將需要參數化的尺寸在Solid Works中進行修改，并將此修改過程利用宏命令進行相關部分的錄制，然后在VB.net相關控件中編寫代碼，實現與其相關的功能。利用VB.net開發Solid Works實現的刀具選擇庫技術，亦可應用于其它產品的管理和設計系統中。由于各模塊相對獨立，信息相對集中，各應用程序間又能相互調用、相互協作，因此，能最大限度地實現數據共享，同時為后續設計提供必要的信息條件，提高了設計效率，也增大了實用價值。

刀具選擇庫功能的實現借助VB.net語言和Solid Works軟件的結合，由于涉及許多Solid Works API底層命令的調用，因而利用宏命令進行相關部分的錄制，在VB.net相關語法規則的約束下進行源代碼的改寫，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計的對象。

本模塊以焊接式車刀為例，主要實現了刀具的選擇功能。如圖3所示，根據用戶的不同需求，可以在“選擇刀具種類”的對話框中準確地選擇刀具類型。

2.5刀具參數化設計模塊

本模塊主要對刀具進行參數設置，參數一般包括主動參數和從動參數，主動參數主要在可視化界面（見圖4）中直接輸入，從動參數通過在VB.net中定義的關系直接驅動生成，從而生成三維模型。基于VB.net和Solid Works進行的參數化設計，是提高設計效率的重要方法之一，特別是對于標準化和模塊化的許多定型產品，通過改變圖形的某一部分或某幾部分的主動參數，就可以實現整個圖形相關尺寸的完全更新。

參數化設計的優點在于減少了設計人員需要輸入的參數，通過后臺程序的運算得出想要的參數，從而進一步完成模型的相關尺寸變化。在刀具的參數化設計中，以刀頭角度為45°的焊接式彎頭外圓車刀進行展示，參數選擇后進行模型的打開，如圖5所示。

通過上述代碼，不僅能夠實現主動參數（直頭外圓車刀的刀頭）呈現45°的變化，也會將從動參數（直頭外圓車刀的刀柄）變換為45°，從而達到了刀頭與刀柄的完全配合。

3結語

本次設計是以Solid Works2012為開發平臺，以VB8.0為開發工具。本實例中的“刀具選擇庫”是在了解Solid Works二次開發的基礎上，通過對VB.net的代碼編寫以及VB.net與Solid Works之間的連接和驅動進行一系列的設計和研究分析[5]。為了設計和開發出滿足一定使用性和功能性的“刀具選擇庫”，本實例主要實現了刀具的快速選擇、參數化設計、刀具預覽和工程圖導出等功能。經過調試與運行，達到了預期的實驗目標，其最大的意義是簡化了刀具設計的繁雜過程，節約了大量的設計時間。快速而準確地選擇和設計刀具，大大節約了刀具設計企業的人力、物力和時間成本；并且其友好的交互面板設計和界面化操作降低了對刀具設計專業知識的要求，這種刀具選擇庫的實現方法便于企業對刀具的管理和設計，提高了企業的核心競爭力。本實例中以刀具為研究和設計對象，闡述了基于Solid Works二次開發的一種設計思路，此研究方法和相關技術也可應用于其它產品的設計和研究。

參考文獻參考文獻：

[1]江洪，李仲興，刑啟恩. Solid Works2003二次開發基礎與實例教程[M].北京：電子工業出版社，2003.

[2]陳小平，黃洪超.Visual Basic程序設計實驗指導及考試指南[M].北京：高等教育出版社，2013.

[3]江洪，魏崢，王濤威.Solid Works二次開發實例解析[M].北京：機械工業出版社，2004.

[4]焦青.基于Solid Works的參數化設計方法[J].裝備制造技術，2011（8）：116117.

[5]田文清，賀小華.基于VB技術的Solid Works二次開發與應用[J].計算機工程與科學，2009（7）：6567.

責任編輯（責任編輯：孫娟）