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技術(shù)文章

AutoCAD二次開發(fā)在復(fù)雜刀具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

閱讀:442          發(fā)布時(shí)間:2013-3-15

1  引言
AutoCAD軟件作為一種自動(dòng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件,廣泛用于二維繪圖、三維設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)文檔等方面,現(xiàn)已經(jīng)成為上廣為流行的繪圖工具。AutoCAD能利用內(nèi)嵌語言Autolisp、Visual Lisp、VBA等進(jìn)行二次開發(fā),用戶可根據(jù)實(shí)際工作需要來擴(kuò)展其功能。其中VBA是Visual Basic for Application的縮寫,同VB一樣,是一種面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言,功能強(qiáng)大、易學(xué)易用,共享AutoCAD的內(nèi)存空間,運(yùn)行速度快,便于與AutoCAD溝通[1]。筆者將以VBA為開發(fā)平臺(tái),編制計(jì)算軟件,用于一種復(fù)雜刀具形線的輔助設(shè)計(jì)。

2  問題提出
螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子加工行業(yè)采用的國產(chǎn)可轉(zhuǎn)位螺桿轉(zhuǎn)子銑刀主要由我公司研制生產(chǎn),是一種科技含量較高的產(chǎn)品,該類銑刀是用于加工螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的粗加工銑刀。該類銑刀由陰、陽兩種銑刀組成,分別加工螺桿的陰轉(zhuǎn)子與陽轉(zhuǎn)子,如圖1所示。刀具形線設(shè)計(jì)時(shí)要保證刀片搭接出的形線符合用戶的公差等要求,因此要求輸入的銑刀形線必須準(zhǔn)確。我們具體設(shè)計(jì)時(shí)依據(jù)用戶提供的刀具坐標(biāo)點(diǎn),以此為基礎(chǔ)在AutoCAD中來設(shè)計(jì)zui初的刀具形線,排列刀片搭接圖,然后轉(zhuǎn)入具有CAM功能的三維軟件進(jìn)行建模、編制加工程序。

一般用戶提供的刀具坐標(biāo)點(diǎn)如下所示(部分):
1  -22.729639  102.295381  112.330200
2  -22.585449  102.363016  114.212410
3  -22.440509  102.425356  116.034782
……
218   9.759029  102.554520   39.770615
219   9.805530  102.494209   42.008438
220   9.852830  102.437416   44.161751
……
其中第二列為形線的X坐標(biāo),第三列為形線的Y坐標(biāo),每把銑刀形線的坐標(biāo)點(diǎn)少則200多,多的達(dá)到400多,而且,不同規(guī)格的銑刀的形線又*不同,每次設(shè)計(jì)新規(guī)格的銑刀,就要輸入一次銑刀形線。因此,將螺桿轉(zhuǎn)子銑刀形線輸入到設(shè)計(jì)軟件中,是進(jìn)行銑刀設(shè)計(jì)的先決條件,其輸入的準(zhǔn)確率及效率直接影響到下一步的刀具的設(shè)計(jì)。

3  螺桿銑刀形線輸入常用的三種方式
1) 手工輸入
采用手工輸入,為了減小工作量,只能分段截取部分坐標(biāo)點(diǎn),以坐標(biāo)點(diǎn)的X坐標(biāo)、Y坐標(biāo)在AutoCAD中利用“多線”命令畫出銑刀形線,采用此方法不但工作量大,而且容易出錯(cuò)。
2) 利用AutoCAD軟件自身功能輸入
把用戶提供的坐標(biāo)點(diǎn)在Word中進(jìn)行編輯,僅保留X坐標(biāo)及Y坐標(biāo),復(fù)制坐標(biāo)點(diǎn),在AutoCAD中利用“樣條”命令生成銑刀形線,采用此種方式,輸出的形線準(zhǔn)確,相對(duì)效率較高,但該方法只能生成銑刀原形線,銑刀的中心線、公差帶形線等需要手動(dòng)輸入,并且坐標(biāo)點(diǎn)需要重新編輯。
3) 借助UG軟件輸入
采用此方式,同樣需要編輯坐標(biāo)點(diǎn),保留X坐標(biāo)及Y坐標(biāo),并添加Z坐標(biāo),每個(gè)Z坐標(biāo)值都設(shè)為0。把編輯好的坐標(biāo)點(diǎn)保存為“.dat”格式。在UG軟件中利用“樣條”功能生成銑刀形線。采用此種方式,可直接在UG中建模,但UG平面設(shè)計(jì)不如AutoCAD方便,常常需將形線二次輸出到AutoCAD中進(jìn)行排列刀片搭接圖,重復(fù)勞動(dòng)。

4  利用VBA二次開發(fā)形線輸入軟件
鑒于上述三種輸入方式的缺點(diǎn),結(jié)合實(shí)際情況,我們利用AutoCAD中的VBA對(duì)AutoCAD進(jìn)行二次開發(fā), 開發(fā)適合我們所需的功能:
1) 軟件直接讀取刀具坐標(biāo)點(diǎn),不需事先編輯,在AutoCAD中生成刀具形線;
2) 軟件可根據(jù)需要生成銑刀的中心線、留磨量線、公差帶形線、刀體形線等;
3) 軟件可根據(jù)需要生成銑刀刀體的數(shù)控車程序。
我們利用VBA讀文件命令讀入刀具坐標(biāo)點(diǎn),讀取時(shí)直接選擇刀具的X坐標(biāo)及Y坐標(biāo),再用創(chuàng)建輕型多段線的方法“AddLightWeightPolyline” 創(chuàng)建刀具形線圖[1~3],利用“Offset”方法生成所需的公差帶、刀體線等,利用VBA寫文件命令輸出數(shù)控車程序。二次開發(fā)出的軟件界面如圖2所示。

在AutoCAD中運(yùn)行VBA,載入軟件,在軟件中設(shè)置磨量、公差、中心距等需要輸出的形線選項(xiàng),點(diǎn)擊“確定”按鈕即可,把用戶提供的刀具坐標(biāo)點(diǎn)直接生成所需的銑刀形線,如圖3所示。

采用此種方式,輸入的形線準(zhǔn)確,效率高,不但能生成銑刀原形線,而且銑刀的中心線、留磨量線、公差帶形線、刀體形線等也可以根據(jù)選擇同時(shí)輸入。同時(shí),根據(jù)需要,刀體形線的數(shù)控車程序的坐標(biāo)點(diǎn)也可以生成,程序如下所示。
……
N12  G01 X205.48 Z29.23
N14  G01 X205.35 Z29.374
N16  G01 X205.22 Z29.561
N18  G01 X205.11 Z29.747
……

5  結(jié)束語
通過對(duì)AutoCAD進(jìn)行二次開發(fā),開發(fā)出適合我們所需的功能,充分發(fā)揮出現(xiàn)有軟件的功效,為復(fù)雜刀具設(shè)計(jì)提供一個(gè)有力輔助,經(jīng)過不同規(guī)格的螺桿轉(zhuǎn)子銑刀形線輸入的多次驗(yàn)證,該軟件應(yīng)用起來靈活方便,大大提高了螺桿轉(zhuǎn)子銑刀形線輸入的效率與準(zhǔn)確率,為下一步的銑刀設(shè)計(jì)提供了有力保障

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