基于C#二次開發AutoCAD 在汽車制造裝備行業中的應用

付臘梅，曹 偉，李永剛，于海洋，張 濤，邢向宇，張懷禮

（國機鑄鍛機械有限公司，山東 濟南 250306）

隨著計算機技術的迅猛發展，計算機輔助設計已經廣泛應用于各行各業中，在工程設計越來越自動化的今天，通過AutoCAD 二次開發技術，可以實現圖形內的數據處理和算法優化，在數控操作中，將CAD 圖形轉化為數控系統可識別的NC 程序，大大減少了操作員的工作量。

AutoCAD 二次開發工具主要有：

（1）AutoLISP：簡單易學，但程序運行速度慢，缺乏保護機制；

（2）ADS：代碼冗余，一般不選擇該方式；

（3）Visual LISP；

（4）objectARX：功能強大，編程效率高，但必須使用C++來開發，相對較難；

（5）ActiveX：VB 語言和C#；由于VB 語言相對落后，語法啰嗦，與當下流行的語言差別比較大。

所以選擇C#來進行二次開發AutoCAD。

1 AutoCAD ActiveX

ActiveXAutomation 是微軟公司推出的一個技術標準，該技術是OLE 技術的進一步擴展，其作用是在Windows 系統的統一管理下協調不同的應用程序，允許應用程序之間相互控制、相互調用[2]。

AutoCADActiveX 可以使編程者通過編程手段從AutoCAD 的內部或外部來操縱AutoCAD。ActiveX 是由一系列的對象，按一定的層次組成的一種對象結構，每一個對象代表了AutoCAD 中一個明確的功能，如繪制圖形對象、定義塊和屬性等[2]。ActiveX 具有大部分AutoCAD 的功能，以方法或屬性的存在封裝在庫中，使用時只需調用對應的方法或對象屬性即可實現對AutoCAD 的操作，從而達到二次開發的目的。

2 設計實例

2.1 流程圖

程序設計流程圖如圖1 所示。

圖1 設計流程圖

2.2 應用程序

在設計程序前，需要安裝Visual studio 2012 和AutoCAD2014。在Visual studio.net 中新建一個標準應用程序，首先需要在應用程序中新增引用，引用Auto-CAD 的類，acdbmgd.dll,acmgd.dll，accoremgd.dll 等。這些類將提供如下操作的控件，在頭文件中添加命名空間：①Autodesk.AutoCAD.EditorInput——與用戶交互有關的類；②Autodesk.AutoCAD.ApplicationServices——用來定義和注冊新的AutoCAD 命令；③Autodesk.AutoCAD.Runtime——提供了系統級別的功能；④Autodesk.AutoCAD.DatabaseServices——database類；⑤Autodesk.AutoCAD.Geometry——point3d 的命名空間。

2.2.1 設置窗體

引用和控件都加載完成后，需要創建窗體、類，窗體主要有“主窗體”，“板材”，“模具”，“配刀”，主窗體如圖2 所示，板材窗體如圖3 所示。

圖2 主窗體

圖3 板材窗體

2.2.2 畫板材

在AutoCAD 中畫板材和形成框，用兩種不同顏色的線來區分。AutoCAD 圖形數據庫包含有表和記錄，一個數據庫包含9 個符號表（塊表、層表、文字樣式表、線型表、視圖表、UCS 表、視口表、注冊應用程序表、標注樣式表）。記錄是表的單元。要創建一個圖形對象，①需要得到創建對象的圖形數據庫；②需要在內存中創建實體類的一個對象；③打開圖形數據庫的塊表；④打開存儲實體的塊表記錄；⑤將該對象添加到塊表記錄中。

部分代碼如下：

2.2.3 模具

首先把模具信息逐行從txt 文件中讀出來，放入數組；C# 中通過streamReader 類讀取文本wenda 讀取模具文件的信息，刀具類型、刀具號、刀具尺寸等信息，如下示例：

塊和屬性在AutoCAD 繪圖操作中是提高繪圖效率的重要手段，為了在后面配刀和優化提高效率，在讀取模具的時候就同時創建對應刀具的塊，到時候直接調用就可以。創建塊首先創建一個Block-TableRecord 對象并設置塊的名稱；其次利用Transaction 類的GetObject（）函數獲得當前圖形的塊表對象；第三、創建組成塊的實體對象；第四、調用Block-TableRecord 類的成員函數AppendEntity 將組成塊的實體寫入塊表記錄中；]第五、調用BlockTable 類的Add 函數將創建的塊表記錄寫當前圖形的塊表中[3]。如下示例：

2.2.4 配刀

配刀首先需要獲取孔的選擇集并放入數組中，根據直徑大小將合適的刀具號依次放入對應的數組中，同時在AutoCAD 圖形中找到對應孔的圓心做標志，方便手動修改刀具號，同時知道哪些配刀成功，哪些沒有成功。這里需要用到的知識點就是獲取選擇集，將之前畫好的刀具塊放到對應的圖形。選擇集調用通過調用Editor 類的GetSelection 及SelectImplied 類來實現。如圖4 所示，紅色的為配刀成功的孔。

圖4 配刀示意圖

2.2.5 優化

這是非常關鍵的環節，一般一個加工圖形中會有上百甚至幾百個孔，怎么排序顯得特別重要，所以這里就需要根據機械設備，加工方法以及產品尺寸來確定優化算法，這里用距離比較法，及把前邊獲取的孔數據放入對應數組，然后循環遍歷數組，逐一比較它們之間的距離，按從小到大排序，這樣就把要加工的孔按由近及遠放入一個新的數組，同時達到了我們優化路徑的目的，部分代碼如下：

2.2.6 導出NC 程序

根據優化排序拼接NC 加工程序并導出到文本中，如圖6 所示。

圖6 NC 加工程序示例

3 結論

通過AutoCAD 二次開發技術，可以實現復雜圖形的設計，以及圖形內的數據處理和算法優化，在數控操作中，將CAD 圖形轉化為數控系統可識別的NC 程序，減少了操作員的工作量。通過不斷的優化算法、優化路徑，大大提高了車間的加工效率，節省人力成本，起到了明顯的節能降耗作用。