一、引言

　　異形切割是利用水切割機(jī)、雕刻機(jī)等專用切割機(jī)對(duì)異形金屬板材、玻璃、布料、大理石等多種異形材料進(jìn)行切割、圖案裁剪的一種加工方法。異形切割一般適用于平面切割，針對(duì)不同材料有其特殊的加工工藝。現(xiàn)有的繪圖編程一體化CAD/CAM軟件不能滿足要求，而且價(jià)格昂貴。本系統(tǒng)是基于繪圖軟件二次開發(fā)工具的自動(dòng)編程系統(tǒng)，它以AutoCAD為開發(fā)平臺(tái)，以AutoCAD VBA和VB6.0為編程語言，實(shí)現(xiàn)了圖形處理、自動(dòng)編程等功能。

二、系統(tǒng)的功能

　　此系統(tǒng)主要功能是在AutoCAD系統(tǒng)環(huán)境中，根據(jù)客戶的CAD圖形，由用戶界面以交互操作方式選擇或輸入切割工藝參數(shù)，生成切割軌跡和G代碼，然后通過代碼反讀，進(jìn)行軌跡仿真，以便校驗(yàn)代碼的正確性。另外，還可以進(jìn)行代碼的編輯和完成數(shù)控指令文件的存盤。其系統(tǒng)流程如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)功能圖

三、系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)

　　此系統(tǒng)開發(fā)利用AutoCAD良好的開放結(jié)構(gòu)和具有魅力的二次開發(fā)工具VBA。AutoCAD VBA與VB有著幾乎相同的開發(fā)環(huán)境和語法，它具有For Application功能，駐留在AutoCAD主程序內(nèi)部，結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)，代碼運(yùn)行效率高，功能強(qiáng)，大易于掌握，為開發(fā)程序帶來了極大的方便。但是用它開發(fā)的程序沒有用戶自己的啟動(dòng)界面，且開發(fā)的程序會(huì)暴露出來。利用VB通過AutoCAD ActiveX技術(shù)建立VB與AutoCAD之間的連接，可解決上面出現(xiàn)的問題，建立用戶啟動(dòng)界面與AutoCAD的有效連接，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵代碼的整體封裝。VBA的使用可以直接進(jìn)入AutoCAD，在菜單工具的宏中進(jìn)入VBA管理器。用VB進(jìn)行編程，需要將VB與AutoCAD進(jìn)行連接，在編寫VB代碼前，在VB編程環(huán)境中引用AutoCAD對(duì)象庫，然后編寫VB代碼，創(chuàng)建AutoCAD對(duì)象，啟動(dòng)AutoCAD。VB與AutoCAD連接后，就可以利用AutoCAD對(duì)象及下級(jí)對(duì)象的屬性和方法完成編程。下面是VB程序中啟動(dòng)運(yùn)行AutoCAD的子程序代碼。

　　Dim AcadApp As Acad Application Public Sub 連接 AutoCAD（）　　On Error Resume Next　　Set AcadApp=GetObject(, “AutoCAD.Application”)　　If Err Then　　Err.Clear　　Set Acad App=Creat Object(“AutoCAD.Application”)　　If Err Then　　MsgBox(“不能運(yùn)行AutoCAD2004,請(qǐng)檢查是否安裝了AutoCAD2004”)　　Exit Sub　　End If　　End If　　Acad App.Visible=True　　End Sub

四、系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

　　1. 功能實(shí)現(xiàn)菜單的形成

　　此系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)是通過應(yīng)用程序進(jìn)入AutoCAD，然后在AutoCAD標(biāo)準(zhǔn)下拉菜單的幫助后面添加一項(xiàng)異形切割主菜單，然后在主菜單下面添加子菜單，如圖2所示。下面是實(shí)現(xiàn)這個(gè)過程的主要程序代碼。

　　Dim new Menu As Acad Popup Menu　　Set new Menu = Curr Menu Group.Menus.Add("異形切割" & Chr(Asc("&")) & "w")　　Dim menu Item Open2 As Acad Popup MenuItem　　Set menu Item Open2 = new Menu .Add Menu Item (newMenu.count + 1, "軌跡和代碼生成", macro & "-vbarun" + Chr(32) + "This Drawing.Com Dialog2" + Chr(32))　　Menu Item Open.Help String = "代碼生成"

圖2 功能下拉菜單

　　2. 工藝參數(shù)的干預(yù)

　　系統(tǒng)允許用戶采用交互的方式在命令行輸入加工起始點(diǎn)，對(duì)話框方式輸入加工速度、定位速度、偏值量和切入方式等，充分考慮了實(shí)際加工情況。根據(jù)加工的實(shí)體個(gè)數(shù)，來插入中間退刀點(diǎn)，防止圖形之間的干涉。另外，若采用圓弧切入方式，還可以提高切割質(zhì)量，改善切割特性。圖3為工藝參數(shù)對(duì)話框。

圖3 工藝參數(shù)對(duì)話框

　　3. 數(shù)控代碼的生成

　　這是系統(tǒng)的核心部分，它會(huì)根據(jù)加工軌跡和用戶選定的工藝參數(shù)，自動(dòng)生成相應(yīng)的數(shù)控代碼。針對(duì)每個(gè)AutoCAD圖形，AutoCAD系統(tǒng)都有一個(gè)內(nèi)部數(shù)據(jù)庫與之對(duì)應(yīng)。程序首先通過遍歷選擇集，提取AutoCAD圖形信息，構(gòu)造一個(gè)自定義數(shù)據(jù)庫。經(jīng)過對(duì)庫中實(shí)體類型的判斷，進(jìn)行分類處理，對(duì)塊進(jìn)行打碎，對(duì)多義線進(jìn)行拆分等操作。然后根據(jù)加工的順序構(gòu)造有序選擇集。對(duì)有序選擇集中的直線和圓弧兩種圖元實(shí)體進(jìn)行組合，分為直線—直線、直線—圓弧、圓弧—直線和圓弧—圓弧等4種方式。由于繪圖順序和選擇加工的順序不一定一致，根據(jù)相交兩實(shí)體的交點(diǎn)，來判斷每種組合方式中圖元的起點(diǎn)和終點(diǎn)，因?yàn)閮上嘟粚?shí)體的4個(gè)端點(diǎn)中，必有2個(gè)之間的距離小于某個(gè)很小的整數(shù)。具體處理流程如圖4所示。在NC代碼表示中，G02代表順時(shí)針圓弧，G03代表逆時(shí)針圓弧，直線用G01表示。圖5為生成的代碼。

圖4 數(shù)控代碼生成的過程

圖5 數(shù)控代碼生成

　　4. 代碼仿真和校驗(yàn)

　　代碼生成并存盤之后，通過對(duì)代碼的反讀進(jìn)行軌跡的動(dòng)態(tài)仿真，以此來校驗(yàn)代碼的正確性，防止代碼的語法錯(cuò)誤或不正確的人為修改，圖6為仿真的過程。

圖6 代碼仿真

五、結(jié)束語

　　本系統(tǒng)針對(duì)異形切割加工的特殊工藝，結(jié)合AutoCAD強(qiáng)大的繪圖功能，實(shí)現(xiàn)了數(shù)控加工的自動(dòng)編程，系統(tǒng)界面友好、直觀，性能穩(wěn)定，有較強(qiáng)的實(shí)用性。