摘要摘要：利用高级语言VB.net为开发工具，对Solid Works进行二次开发，实现刀具选择库的刀具选择、刀具模型图预览以及刀具的参数化设计问题。结合实例详细阐述了具体的实现方法和开发技术，并给出了关键代码和相关结果展示，从而完成了刀具快速而准确的选择，提高了刀具的选取效率，节省了设计时间和开发成本等。
关键词关键词：VB.net；Solid Works；二次开发；刀具选择库
DOIDOI：10.11907/rjdk.171009
中图分类号：TP319
文献标识码：A文章编号文章编号：16727800（2017）005008003
0引言
Solid Works是基于Windows操作系统的三维设计软件，是一种通用的智能型的CAD /CAM软件，其特征造型与参数化功能非常强大。可以完成复杂的产品设计、高性能的大型装配的设计修改。它集设计、分析、加工和数据管理于一体，还具有较好的开发性接口和功能扩充性[1]。
VB.net是在Windows 的环境下运行，支持可视化编程的、面向对象的、采用事件驱动方式的结构化程序设计语言。它源自于BASIC编程语言，其开发的应用程序的运行采用事件驱动原理在VB.net代码窗口输入代码时，对VB.net中对象的属性、方法、内置的函数和已定义的自定义函数等，能自动给出拼写提示，这样可大大减少编程人员的记忆量，程序员可以轻松的使用VB.net提供的组件快速建立一个应用程序[2]。
参数化设计本质是一种基于约束的产品描述方法，包括图形的几何约束和拓扑关系约束，其中几何约束为各种尺寸值，称为可变参数，几何元素间的各种拓扑关系信息，称为不变参数。在参数化设计系统中，可实现图形在可变参数的作用下，自动维护所有的不变参数，完成产品设计模型的快速构建。开发并利用刀具选择设计系统，能随时根据用户的不同需求进行新产品的设计更新，可缩短设计周期，降低成本。
1刀具选择库实现方法
本实例利用VB.net支持可视化编程、面向对象、采用事件驱动方式的特点，并结合Solid Works软件，主要使用VB.net软件进行对话框设计和驱动代码编写以及运用Solid Works软件绘制各类刀具的模型图，实现刀具的快速选择、刀具模型图预览和刀具的参数化设计等功能。
为了方便用户进行二次开发，Solid Work提供了几百个API函数，这些API函数是Solid Works的OLE或COM接口，用户可以使用VBVBAVCDelphi等高级语言对Solid Works进行二次开发，建立适合用户需要的、专用的Solid Works功能模块[3]。同时，由于Solid Works API及其有关文档都包括在Solid Works软件中，任何用户都可以对其进行二次开发。
2刀具选择库设计过程
在本实验中，首先需要根据用户需求确定刀具库的主要功能模块，明确每个模块中的刀具种类以及需要进行参数化设计的刀具，然后利用Solid Works进行三维建模。所有刀具模型完成之后，在VB.net中创建窗体，并在窗体中添加标签控件、文本框控件和按钮控件等，同时在属性窗口中完成各控件相关属性值的设置。主要设计流程如图1所示。
2.1刀具选择库界面设置
刀具选择库界面提供了车削刀具、铣削刀具、孔削刀具、拉削刀具、螺纹刀具等刀具的预览、刀具种类选择、模型打开、工程图打开和模型保存等功能。刀具选择库的主要界面内容如图2所示。
2.2Solid Works中的API程序
用Solid Works设计的每一实体模型均有对应的主要设计步骤及尺寸参数列表，通过修改此列表即可根据用户需求对设计内容进行全面修改，而该列表的修改可通过运行Solid Works中的API程序来实现，即通过对API程序的二次开发可实现零件的参数化设计。应用程序中对API进行操作， 其结果就等效于在Solid Works软件接口中进行相应的操作， 而且对API对象的操作，甚至可以完成一些在Solid Works软件中用交互方式无法实现的操作， 利用API 对象可以实现Solid Works软件中二次开发的大部分功能要求。将需要参数化的尺寸在Solid Works中进行修改，并将此修改过程利用宏命令进行相关部分的录制，然后在VB.net相关控件中编写代码，实现与其相关的功能。利用VB.net开发Solid Works实现的刀具选择库技术，亦可应用于其它产品的管理和设计系统中。由于各模块相对独立，信息相对集中，各应用程序间又能相互调用、相互协作，因此，能最大限度地实现数据共享，同时为后续设计提供必要的信息条件，提高了设计效率，也增大了实用价值。
刀具选择库功能的实现借助VB.net语言和Solid Works软件的结合，由于涉及许多Solid Works API底层命令的调用，因而利用宏命令进行相关部分的录制，在VB.net相关语法规则的约束下进行源代码的改写，用这种录制宏的方法可以迅速得到Solid Works的操作命令，这比检索全英文的API文档方便且快捷，从而有效提高了编程效率[4]。
2.3刀具选择功能模块
本例中的刀具选择库主要分为车削刀具、铣削刀具、孔削刀具、拉削刀具、螺纹刀具等5个功能模块，在每一种模块下又添加了若干種典型的刀具作为选择和设计的对象。
本模块以焊接式车刀为例，主要实现了刀具的选择功能。如图3所示，根据用户的不同需求，可以在“选择刀具种类”的对话框中准确地选择刀具类型。
2.5刀具参数化设计模块
本模块主要对刀具进行参数设置，参数一般包括主动参数和从动参数，主动参数主要在可视化界面（见图4）中直接输入，从动参数通过在VB.net中定义的关系直接驱动生成，从而生成三维模型。基于VB.net和Solid Works进行的参数化设计，是提高设计效率的重要方法之一，特别是对于标准化和模块化的许多定型产品，通过改变图形的某一部分或某几部分的主动参数，就可以实现整个图形相关尺寸的完全更新。
参数化设计的优点在于减少了设计人员需要输入的参数，通过后台程序的运算得出想要的参数，从而进一步完成模型的相关尺寸变化。在刀具的参数化设计中，以刀头角度为45°的焊接式弯头外圆车刀进行展示，参数选择后进行模型的打开，如图5所示。
通过上述代码，不仅能够实现主动参数（直头外圆车刀的刀头）呈现45°的变化，也会将从动参数（直头外圆车刀的刀柄）变换为45°，从而达到了刀头与刀柄的完全配合。
3结语
本次设计是以Solid Works2012为开发平台，以VB8.0为开发工具。本实例中的“刀具选择库”是在了解Solid Works二次开发的基础上，通过对VB.net的代码编写以及VB.net与Solid Works之间的连接和驱动进行一系列的设计和研究分析[5]。为了设计和开发出满足一定使用性和功能性的“刀具选择库”，本实例主要实现了刀具的快速选择、参数化设计、刀具预览和工程图导出等功能。经过调试与运行，达到了预期的实验目标，其最大的意义是简化了刀具设计的繁杂过程，节约了大量的设计时间。快速而准确地选择和设计刀具，大大节约了刀具设计企业的人力、物力和时间成本；并且其友好的交互面板设计和界面化操作降低了对刀具设计专业知识的要求，这种刀具选择库的实现方法便于企业对刀具的管理和设计，提高了企业的核心竞争力。本实例中以刀具为研究和设计对象，阐述了基于Solid Works二次开发的一种设计思路，此研究方法和相关技术也可应用于其它产品的设计和研究。
参考文献参考文献：
[1]江洪，李仲兴，刑启恩. Solid Works2003二次开发基础与实例教程[M].北京：电子工业出版社，2003.
[2]陈小平，黄洪超.Visual Basic程序设计实验指导及考试指南[M].北京：高等教育出版社，2013.
[3]江洪，魏峥，王涛威.Solid Works二次开发实例解析[M].北京：机械工业出版社，2004.
[4]焦青.基于Solid Works的参数化设計方法[J].装备制造技术，2011（8）：116117.
[5]田文清，贺小华.基于VB技术的Solid Works二次开发与应用[J].计算机工程与科学，2009（7）：6567.
责任编辑（责任编辑：孙娟）