基于C#語言的PowerMill模具零件加工軟件的二次開發

0 引 言

隨著智能制造業的發展，汽車裝備工程中對模具的精度、加工效率等提出了越來越高的要求

。在模具CAM技術方面，面向模具零件加工編程的PowerMill軟件相比UG NX軟件占用系統資源少、操作相對簡單，同時可以根據企業的需求進行基于PowerMill的宏命令定制二次開發，因此在制造行業中被廣泛應用。黃志江等

根據汽車覆蓋件模具修邊刀塊的形狀特征、刀塊單件加工工藝和編程技術，運用Visual Basic.NET編程語言對PowerMill編程軟件進行二次開發，生成修邊刀塊單件加工的自動編程插件，實現了數控（numerical control，NC）編程的智能化、自動化和標準化。尹健磊等

針對應用PowerMill加工模具零件電極時重復勞動多、編程效率低等問題，以Visual Basic6.0為開發平臺，利用宏命令對PowerMill進行二次開發，建立了電極實例庫、刀具庫和工藝模板庫等自動編程管理系統，提高加工效率，降低生產成本。由此可知，只要開發人員熟練掌握PowerMill和對應的編程開發語言，可實現兩者的有效鏈接，完成對PowerMill的二次開發，發揮軟件的最大效能，并服務于不同需求的客戶，對提升工作質量和效率有重要的作用

。

基于C#編程匯編語言，通過動態鏈接庫文件（.dll）實現了PowerMill和C#用戶操作界面的動態鏈接，并且根據企業的需求將需要的PowerMill模塊整合到同一個軟件操作界面中。該方式不僅可以加快NC編程人員的編程效率，還能根據程序員的需求修改相應的C#編程內容以實現不同模塊功能的整合。

1 二次開發模塊系統設計

在開發軟件系統之前要進行需求分析，明確需要解決的問題以及系統應當具備的功能。

(2)合適的考評激勵機制。學校現有的管理制度中，將教師指導大學項目獲得結題納入了實踐工作量計算，互聯網+、獲獎的學科競賽有獲獎獎勵，但更多的其他創新創業教育則沒有納入教師的報酬和工作量計算之中，學校應進一步和一線教師進行交流，了解現有師資對專創一體化的投入情況、開展進行、觀念等，制定清晰的投入回報與工作量計算標準。對于在創新創業教研、實踐方面有突出表現的教師(團隊)給予適當的物質、精神獎勵，激發教師開展創新創業教育的積極性。

基于C#的PowerMill軟件二次開發設計模塊如圖1所示，根據軟件實際應用需求將PowerMill二次開發所需要的模塊總結為以下4點。

（1）實現C#和PowerMill軟件的動態鏈接。

（2）歸納需要使用的PowerMill軟件功能，將其整合到1個用戶圖形界面（graphical user interfaces，GUI）中。

（4）將模具零件加工常用的前處理、刀具路徑設置、后處理等3個模塊整合到1個功能界面中，縮短工程人員的操作時間。

（3）在開發包含所有需要功能的前提下，盡可能簡化代碼和操作界面，使工程人員方便操作，適當增加程序注釋以方便工程人員對程序進行刪改。

1.1 建立動態鏈接庫

動態鏈接庫（dynamic link library，DLL）是實現共享函數庫概念的一種方式，即動態鏈接庫程序內部的代碼可以被其他外部程序調用，進行資源共享。DLL中有對話框模板、字符串、封裝函數等多種資源。首先為了連接PowerMill軟件和C#匯編語言窗口，需要編寫一個可使其他應用程序進行訪問的動態鏈接庫

。

具體的實現原理如下：設計實現模型區域清除功能的窗口，如圖9所示，將需要用到的參數全部整合到一個界面框中。

股骨頸骨折術后要恢復患者髖關節功能，需配合有效的功能鍛煉。常規功能康復訓練對于老年術后患者應用效果有限［1］。并且大多數老年患者術前多合并糖尿病、高血壓等疾病，長期臥床更易導致肌肉萎縮、下肢深靜脈血栓等并發癥發生。所以，在本研究中，針對手術治療的股骨頸骨折患者應用階段性康復功能訓練，以期提高患者預后，現報告如下。

在匯編窗口中，將類庫文件引用到PowerMill項目文件中，并通過圖3所示的類庫引用語句，可實現PowerMill軟件和C#匯編窗口的動態鏈接。

以選擇模型區域清除功能為例，在前處理功能模塊選擇模型區域清除時，圖8中的【功能-1】菜單欄會根據選擇的策略發生動態變化。

在C#相應的程序模塊中，通過引用生成的PowerMill插件路徑，可將需要的動態鏈接庫鏈接到需要的程序中。

1.2 前處理模塊設計

PowerMill軟件在進行刀路編程前，一般要對模型進行前處理。前處理分別為建立用戶坐標系、補破孔、建立毛坯和導入刀具模板四大類。采用C#匯編語言的用戶界面框架功能（windows presentation foundation，WPF）實現功能的整合。前處理功能模塊的整合如圖4所示。

完成刀具導入前處理之后，需要設置每個刀路的路徑參數。但由于每個刀具路徑的功能不同，需要設置一個根據不同選項而動態變化的參數設置界面。通過使用類的繼承功能，實現根據刀具路徑功能的選擇顯示不同參數設置界面，通過繼承類的函數完成界面的動態變化，如圖7所示。

其中，以建立用戶坐標系功能為例，PowerMill軟件自帶的編程識別語言為宏命令文件，可將PowerMill的宏命令引用到WPF中按鈕控件的函數中，通過設置命令傳遞函數CommissOrder()使C#中的宏命令通過函數傳遞到PowerMill中，即可通過C#匯編窗口控制PowerMill的運行流程。

通過上述方式，可將創建用戶工作平面命令傳遞到PowerMill中。同理，可分別完成建立用戶坐標系、補破孔、建立毛坯和刀具模板程序的編寫。

命令傳遞函數CommissOrder()如下：

上述代碼中，Coordinate()為實現建立坐標系按鈕的設置函數，CommissOrder()為發送宏命令CREATE WORKPLANE到PowerMill中的函數。

試驗竹林為集約經營的連片毛竹林，在同一類型林分內選取立地條件、經營水平相近，坡度20°～35°的坡面設置20 m × 20 m的樣方18個作為調查樣地。樣地四周用繩索進行標識，四角用木柱標志并標樣地號，并對標準地的立柱和繩索進行保護，避免損壞。

2 刀具路徑與參數設置模塊設計

PowerMill軟件之所以能夠進行零件的仿真加工，是因為在編程方面有龐大的指令系統，可具體編輯實際加工中的大部分參數，也可以自由編輯刀具路徑，并配備自動碰撞檢查、過切等防范措施

。但在傳統加工過程中，編程人員需要按照工序一步步設置參數，若將PowerMill中常用的代碼整合到C#程序的應用程序接口（application program interface，API）中，可縮短模具數字控制（numerical control，NC）代碼的編寫過程，同時也能減少人為因素導致的參數錯誤。刀具選擇界面如圖5所示。

綜上，以鉑類為基礎的3種化療方案均能有效控制乳腺癌，具有較好的臨床療效，均可以作為臨床上治療晚期TNBC的方案選擇。

在數控模具零件加工中，常用的功能有模型區域清除、模型殘留區域清除、平行精加工、等高精加工、陡峭和淺灘加工、清角精加工等六大加工刀路，也需要將PowerMill中已導入的刀具模板中的刀具名稱導入到相應的下拉菜單。模具零件加工有3種常用的邊界，也需要將這些功能加入到前處理界面中。通過使用C#程序中的GroupBox、ComboBox和Button三個按鈕即可實現上述前處理功能的API界面。刀具導入界面如圖6所示，刀具導入的代碼如下：

4.1 水肥管理：苦瓜生長期長，結果多，對肥水的需求高。定植后結合灌水，每隔15～20天追一次三元復合肥，每畝10千克。開花結果期7～10天噴施1次0.2%尿素和0.3%磷酸二氫鉀混合液。

本工作針對非參數回歸模型,在Ferguson給出的總體分布函數的貝葉斯估計基礎上,進一步得到一個光滑的條件分布估計.基于該分布最終構造出回歸函數的貝葉斯估計,并研究該估計的收斂性質,給出該估計中超參數的合理表達式.最后,通過實證分析將非參數貝葉斯方法與局部線性回歸進行了比較.

這些都是力所能及的事情，而且，我也承認，在愛里使勁兒表現也是一種需求。這不算什么。我的一個朋友討厭一切帶毛的東西，討厭的程度是家里人連件裘皮大衣都沒有，可他女朋友就是愛狗，這樣的相愛讓他必須接受身上有毛的狗和身上粘有狗毛的女朋友。有一天，我看到他帶著狗出來遛彎兒，目光淡定從容，他笑笑說：“這有什么辦法！”他還順手把狗身上粘的樹葉摘下去。所以，我的意思是，你為她做一些你之前很排斥的事情，也是一種使勁兒的表現。

通過查閱開發者手冊，根據所述流程可將C#軟件生成的類庫PowerMill.dll添加到開發項目文件夾目錄中，圖2表示通過將生成的文件包放入文件夾以便快速找到動態鏈接庫。

轉到前處理模塊的策略選擇下拉菜單的定義函數，設計代碼使之可根據不同的選項顯示不同的操作界面，代碼如下：

上述代碼中ProcessFunction()為彈出模型區域清除功能的函數，雙斜杠上面的函數為覆蓋之前選擇功能的函數。

3.幸福需求呈現多種層次。通過對比發現，員工對于幸福的需求情況，也存在著較大差異。約60%的員工認為“家人平安健康、家庭和睦、子女優秀”最能夠讓自己感到幸福，約42%的員工認為“經濟寬裕”是影響幸福的最主要因素，約19%的員工認為“事業上良好的發展空間”、“團隊氛圍好，有歸屬感”等職業需求是影響幸福感的關鍵因素。在提到對未來幸福生活進行規劃時，員工給出了如下答案：幸福是在充分物質基礎上做自己喜歡的事；幸福是自由自在無拘無束；幸福是在困境中有人幫助；幸福是自我價值的體現；幸福就是多和家人在一起。

以實現覆蓋已選擇的等高精加工界面的函數DengGaoJingJiaGong_FuGai()為例，通過設計與【功能-1】界面相同大小的空白窗口，使之覆蓋之前選擇好的刀具策略窗口，如圖10所示。實現覆蓋之前選項界面的函數如下：

泛海控股官網顯示，2003年1月，市長李憲生在武漢市十一屆一次人代會所作的《政府工作報告》中，站在武漢未來城市發展的高度，正式提出在漢口王家墩老機場原址建設“武漢王家墩商務區”的戰略部署，武漢CBD建設正式拉開序幕。

通過以上的編輯可實現根據下拉菜單選項動態變化的窗口界面，具體實現結果如圖11所示，2種界面窗口通過下拉菜單選項進行動態切換。

同理，設計好余下的窗口實現功能，即可完成刀具路徑與參數設置模塊的設計。

3 后處理功能模塊的設計

完成刀具路徑參數的設置后，需導出所有加工過程中需要的時間，因此有必要設計后處理界面窗口。

將刀具路徑和參數模塊設計步驟中計算好的刀路導入總刀路列表中，同時根據粗加工、半精加工、精加工工步，將對應的刀具路徑導入相應的模塊中分別進行NC程序輸出。

以粗加工工步程序輸出為例，后處理模塊設計界面及生成NC程序的操作步驟如圖12所示。

最后通過設計好的XML文檔，輸出每個步驟所需要的時間參數，完成所有操作流程和粗加工、半精加工、精加工的工藝時間表，因篇幅有限，僅顯示粗加工工步的總時長，如表1所示。

4 結束語

結合某汽車公司實際模具零件加工工藝流程，針對PowerMill軟件主要應用群體NC工程師在實際生產過程中遇到的問題，如PowerMill軟件的學習周期過長、軟件操作繁瑣、重復性勞動多等因素，導致編程過程中人為錯誤增加，通過基于C#語言的二次開發插件，將需要的功能進行模塊化、體系化整理，設計了可快速實現模具三維的坐標系設定、破孔修補、建立毛坯和刀具模板導入的前處理功能，流程化計算刀具路徑設定和設計API窗口，批量化導出刀具路徑最終結果的后處理等三大常用功能模塊，縮短企業NC編程開發人員的時間，提高企業生產能力。

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