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用ActiveX Automation技術開發(fā)線切割數(shù)控自動編程系統(tǒng)

江蘇泰州市德基數(shù)控機床技術部

　　1　前言

　　目前，國內(nèi)線切割自動編程系統(tǒng)采用的操作平臺絕大多數(shù)為DOS版本，采用高級語言開發(fā)程序，周期長、工作量大，技術開發(fā)工具較落后。國內(nèi)有在AutoCAD R12.0版本上開發(fā)自動編程，也為DOS版本，操作平臺也較為落后，并且編程相當復雜。

　　AutoCAD R14.0是在Windows95/NT多窗口多任務先進操作平臺下用Visual C++開發(fā)出來的，是目前世界上最好的繪圖軟件，利用其強大繪圖功能完成自動編程的圖形輸入相當理想。

　　同時，AutoCAD R14.0支持微軟的ActiveX Automation技術，其顯露出大約70個對象300多種屬性給Automation Client(客戶)，ActiveX Automation技術可以用Visual Basic 6.0程序來直接在AutoCAD圖形中提取圖形實體(如直線、圓弧)的屬性(如起點、終點、圓心等坐標，圓半徑等)，并可操縱實體。隨著多任務多窗口操作系統(tǒng)的發(fā)展，線切割自動編程也必須緊跟當代先進計算機技術的發(fā)展，脫離單任務單窗口的DOS版本。因此，在AutoCAD R14.0中用ActiveXAutomation技術開發(fā)數(shù)控自動編程系統(tǒng)很有意義。

　　2　AutoCAD R14.0的ActiveX Automation技術簡介

　　ActiveX技術是一組基于構件對象模型COM的技術集合。ActiveX Automation是OLE(Object Linking and Embedding，對象鏈接和嵌入)自動化技術的擴充和發(fā)展，它適用于OLE對象與ActiveX對象。Automation技術允許一個應用程序操縱另一個應用程序中實現(xiàn)的對象，從而可被操縱。AutoCAD R14.0的ActiveX Automation對象模型如圖1所示，所有的對象組成一個層狀結(jié)構。最高層是Application對象，其他對象都是Application子對象。與本自動編程有關的AutoCAD R14.0的Automation對象．

　　(1)Application對象。Application對象有許多屬性和方法：ActiveDocument屬性返回當前文檔， ActiveDocument對象是AutoCAD正在編輯的圖形；Preference屬性返回對象，返回對象等價于Preferences對話框。

　　(2)Document對象。Document對象是AutoCAD當前正在編輯的圖形，它可存取所有的AutoCAD圖形與非圖形對象。 ModelSpace和PaperSpace屬性可存取圖形對象(如直線、圓弧、多義線等)，非圖形對象可通過屬性Layers、LineType、 TextStyles等存取。Document對象方法有文件的存儲與打開。AutoCAD的圖形或非圖形對象都可以對象集合 (CollectionSet)的形式存在，通過對這些對象集合的操作，可遍歷到當前圖形中所有的對象。

　　(3)圖形對象。AutoCAD的圖形對象被稱為實體(Entities)，是圖形的可見對象。包括Lines(線段)、Arcs(圓弧)、Polylines(多義線)、Dims(尺寸標注)等�？墒褂肕odelSpace和PaperSpace的AddEntityname方法產(chǎn)生一個新的圖形對象。圖形對象的編輯可通過圖形對象自身的方法(Copy,Erase,Move,Rotate等)實現(xiàn)。一些圖形對象的典型特征可通過對象屬性進行修改，如Color(顏色)、LineType (線形)、Layer(圖層)等。

　　(4)非圖形對象。非圖形對象是指圖形中不可見對象。包括Dimstyle尺寸標注風格，LineType(線型)、SelectionSet選擇集等。

　　(5)Preferences對象。可查詢和設置Preferences對話框，該對象也是Application對象的子對象，它的主要功能是進行交互輸入和類型轉(zhuǎn)換。

　　3　AutoCAD R14.0的ActiveX Automation技術編程設計

　　AutoCAD R14.0的ActiveX Automation技術編程設計流程圖如圖2所示。

　　圖2　程序設計流程圖

　　3.1　設置應用程序全局變量

　　一個Visual Basic 6.0應用程序包括三類模塊：窗體模塊、全局模塊、類模塊。為提高程序的健壯性和運行效率，將Application對象、Document對象、ModelSpace對象和PaperSpace對象定義為全局變量。

　　3.2　將Application對象與AutoCAD程序鏈接

　　Application對象是VB應用程序與AutoCAD之間鏈接的關鍵。只有通過Application對象才能獲得Document對象、 ModelSpace和PaperSpace對象。將Application對象與AutoCAD鏈接是為AutoCAD開發(fā)ActiveX Automation應用程序的第一步工作。

　　Application對象與AutoCAD鏈接的代碼如下所示。如成功則返回Application對象，否則利用信息框反饋錯誤信息。

　　Dim acadApp As Object

　　On Error Resume Next

　　‘返回Application對象

　　Set acadApp=GetObject(,"AutoCAD.Application")

　　If Err Then

　　Err.Clear

　　`如果在AutoCAD沒有運行，則強迫AutoCAD啟動

　　Set acadApp=CreateObject("AutoCAD.Application")

　　If Err Then

　　MsgBox Err.Description `反饋錯誤信息

　　Exit Sub

　　End If

　　End If

　　acadApp.Visible=True

　　得到了Application對象，就可調(diào)用相應的方法與函數(shù)。調(diào)用ActiveDocument屬性可得到當前的Document對象。調(diào)用Preferences屬性可得到Preferences對象。

　　3.3　使用Document對象

　　AutoCAD屬性的Document對象是進行圖形編輯的最高層對象。Application對象的ActiveDocument返回一個Document對象，它是當前正在編輯的圖形。下面的代碼產(chǎn)生一個新的Document對象。

　　Dim acadDoc As Object

　　Set acadDoc=acadApp.ActiveDocument

　　當?shù)玫紻ocument對象后，就可使用它的方法和屬性。

　　3.4　零件圖形輸入及處理

　　在AutoCAD中按零件圖紙尺寸輸入零件圖形，可利用本文開發(fā)的“繪圖點線圓及工具”菜單和“繪圖點線圓及工具”按鈕圖標方便地實現(xiàn)。將零件圖形編輯成多義線，加入放電間隙量，加入穿絲線，零件圖形處理完畢。

　　3.5　構造AutoCAD選擇集

　　將正在編輯的圖形的直線和圓弧構成一個選擇集。其中選擇的第一、第二元素(實體)順序必須為圖形的加工方向，第一段實體可為穿絲線。構造AutoCAD選擇集代碼如下：

　　Dim sset As Object

　　Set sset=acadDoc.SelectionSets.Add("ss1") 　′構造新選擇集

　　Sset.SelectionOnScreen 　′在屏幕上選擇直線圓弧實體

　　3.6　確定選擇集的第一、第二段元素的加工起點、終點坐標

　　第一、第二段元素的起點、終點是根據(jù)繪圖的順序確定，根據(jù)第一段與第二段元素的相連點，確定出加工方向的起點、終點坐標。

　　3.7　對所有選擇的實體進行排序

　　確定了加工方向的第二段元素的終點，再依次搜尋與加工方向第二段元素終點相連的直線或圓弧，作為加工方向的第三段元素，根據(jù)加工的第三段元素(實體)的終點再搜尋與其相連的下一段元素(實體)，……，直到排序完所有加工方向的實體。

　　3.8　生成3B數(shù)控加工代碼或ISO代碼

　　排序的同時，得到了各段排序?qū)嶓w的幾何數(shù)據(jù)，如加工方向直線的起點、終點坐標；圓弧的起點、終點、圓心坐標，起始角、終止角，圓弧半徑，圓弧方向等。

　　根據(jù)加工直線圓弧的數(shù)據(jù)，可方便地生成3B數(shù)控加工代碼或ISO代碼。

　　4　應用菜單及按鈕圖標的開發(fā)

　　一般自動編程繪圖有12種直線、16種圓弧和4種點�？衫�用AutoCAD的菜單文件方便地擴充AutoCAD的功能。本文用寫字板編輯程序調(diào)出菜單源文件Acad.mns，在“幫助”菜單后按照菜單的標準格式增加菜單“繪制點線圓及工具”項，即生成所需的應用菜單。

　　利用AutoCAD的按鈕圖標開發(fā)工具，即下拉菜單中的“View/Toolbars”菜單選項、“Toolbars”對話框、“New Toolbar”對話框、“Customize Toolbars”對話框、“Button Properties”對話框、“Button Edit”對話框，可生成按鈕圖標并掛上所要執(zhí)行的命令。

　　5　Visual Basic 6.0程序文件的生成

　　在Visual Basic 6.0下建立如圖3所示的工程1(自動編程.vbp)，其中3B指令顯示.frm窗體是用RichTextBox高級文本控件制做的寫字板，用來顯示生成的3B指令，并對生成的3B指令進行保存。加工仿真.FRM窗體用來顯示加工仿真的圖形。自動編程.bas模塊是對AutoCAD進行處理的主要模塊。該工程生成可執(zhí)行文件R14_3b.exe，外掛在Acad.pgp程序中，即可在AutoCAD中執(zhí)行。

　　6　編程實例

　　在AutoCAD中輸入如圖4所示的圖形，將圖形編輯成多義線，加入放電間隙及穿絲線。用鼠標單擊“3B”圖標按鈕，再單選穿絲線為第一段實體，穿絲線左邊為第二段實體，再用復選框全選整個圖形后，按鼠標左鍵即可生成3B代碼。

　　7　結(jié)束語

　　在AutoCAD中用ActiveX Automation技術開發(fā)數(shù)控編程的周期短；開發(fā)工具及技術平臺先進，編程簡單；使用菜單和按鈕圖標，繪圖簡單易學，用戶界面和通用性能好；可在同一個*.dwg文件中繪制多個零件圖形，分別生成加工指令；利用多窗口特性，可不退出系統(tǒng)，查看生成的3B指令、AutoCAD編輯的圖形和加工仿真圖形，非常方便。計算機的配置也較簡單，能較好地滿足自動編程的要求。