用ActiveX Automation技术开发线切割数控自动编程系统

　　1　前言

　　目前，国内线切割自动编程系统采用的操作平台绝大多数为DOS版本，采用语言开发程序，周期长、工作量大，技术开发工具较落后。国内有在AutoCAD R12.0版本上开发自动编程，也为DOS版本，操作平台也较为落后，并且编程相当复杂。

　　AutoCAD R14.0是在Windows95/NT多窗口多任务先进操作平台下用Visual C++开发出来的，是目前世界上的绘图软件，利用其强大绘图功能完成自动编程的图形输入相当理想。

　　同时，AutoCAD R14.0支持微软的ActiveX Automation技术，其显露出大约70个对象300多种属性给Automation Client(客户)，ActiveX Automation技术可以用Visual Basic 6.0程序来直接在AutoCAD图形中提取图形实体(如直线、圆弧)的属性(如起点、终点、圆心等坐标，圆半径等)，并可操纵实体。随着多任务多窗口操作系统的发展，线切割自动编程也必须紧跟当代先进计算机技术的发展，脱离单任务单窗口的DOS版本。因此，在AutoCAD R14.0中用ActiveXAutomation技术开发数控自动编程系统很有意义。

　　2　AutoCAD R14.0的ActiveX Automation技术简介

　　ActiveX技术是一组基于构件对象模型COM的技术集合。ActiveX Automation是OLE(Object Linking and Embedding，对象链接和嵌入)自动化技术的扩充和发展，它适用于OLE对象与ActiveX对象。Automation技术允许一个应用程序操纵另一个应用程序中实现的对象，从而可被操纵。AutoCAD R14.0的ActiveX Automation对象模型如图1所示，所有的对象组成一个层状结构。层是Application对象，其他对象都是Application子对象。与本自动编程有关的AutoCAD R14.0的Automation对象．

　　(1)Application对象。Application对象有许多属性和方法：ActiveDocument属性返回当前文档， ActiveDocument对象是AutoCAD正在编辑的图形；Preference属性返回对象，返回对象等价于Preferences对话框。

　　(2)Document对象。Document对象是AutoCAD当前正在编辑的图形，它可存取所有的AutoCAD图形与非图形对象。 ModelSpace和PaperSpace属性可存取图形对象(如直线、圆弧、多义线等)，非图形对象可通过属性Layers、LineType、 TextStyles等存取。Document对象方法有文件的存储与打开。AutoCAD的图形或非图形对象都可以对象集合 (CollectionSet)的形式存在，通过对这些对象集合的操作，可遍历到当前图形中所有的对象。

　　(3)图形对象。AutoCAD的图形对象被称为实体(Entities)，是图形的可见对象。包括Lines(线段)、Arcs(圆弧)、Polylines(多义线)、Dims(尺寸标注)等。可使用ModelSpace和PaperSpace的AddEntityname方法产生一个新的图形对象。图形对象的编辑可通过图形对象自身的方法(Copy,Erase,Move,Rotate等)实现。一些图形对象的典型特征可通过对象属性进行修改，如Color(颜色)、LineType (线形)、Layer(图层)等。

　　(4)非图形对象。非图形对象是指图形中不可见对象。包括Dimstyle尺寸标注风格，LineType(线型)、SelectionSet选择集等。

　　(5)Preferences对象。可查询和设置Preferences对话框，该对象也是Application对象的子对象，它的主要功能是进行交互输入和类型转换。

　　3　AutoCAD R14.0的ActiveX Automation技术编程设计

　　AutoCAD R14.0的ActiveX Automation技术编程设计流程图如图2所示。

　　图2　程序设计流程图

　　3.1　设置应用程序全局变量

　　一个Visual Basic 6.0应用程序包括三类模块：窗体模块、全局模块、类模块。为提高程序的健壮性和运行效率，将Application对象、Document对象、ModelSpace对象和PaperSpace对象定义为全局变量。

　　3.2　将Application对象与AutoCAD程序链接

　　Application对象是VB应用程序与AutoCAD之间链接的关键。只有通过Application对象才能获得Document对象、 ModelSpace和PaperSpace对象。将Application对象与AutoCAD链接是为AutoCAD开发ActiveX Automation应用程序的步工作。

　　Application对象与AutoCAD链接的代码如下所示。如成功则返回Application对象，否则利用信息框反馈错误信息。

　　Dim acadApp As Object

　　On Error Resume Next

　　‘返回Application对象

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

　　If Err Then

　　Err.Clear

　　`如果在AutoCAD没有运行，则强迫AutoCAD启动

　　Set acadApp=CreateObject("AutoCAD.Application")

　　If Err Then

　　MsgBox Err.Description `反馈错误信息

　　Exit Sub

　　End If

　　End If

　　acadApp.Visible=True

　　得到了Application对象，就可调用相应的方法与函数。调用ActiveDocument属性可得到当前的Document对象。调用Preferences属性可得到Preferences对象。

　　3.3　使用Document对象

　　AutoCAD属性的Document对象是进行图形编辑的层对象。Application对象的ActiveDocument返回一个Document对象，它是当前正在编辑的图形。下面的代码产生一个新的Document对象。

　　Dim acadDoc As Object

　　Set acadDoc=acadApp.ActiveDocument

　　当得到Document对象后，就可使用它的方法和属性。

　　3.4　零件图形输入及处理

　　在AutoCAD中按零件图纸尺寸输入零件图形，可利用本文开发的“绘图点线圆及工具”菜单和“绘图点线圆及工具”按钮图标方便地实现。将零件图形编辑成多义线，加入放电间隙量，加入穿丝线，零件图形处理完毕。

　　3.5　构造AutoCAD选择集

　　将正在编辑的图形的直线和圆弧构成一个选择集。其中选择的、第二元素(实体)顺序必须为图形的加工方向，段实体可为穿丝线。构造AutoCAD选择集代码如下：

　　Dim sset As Object

　　Set sset=acadDoc.SelectionSets.Add("ss1") 　′构造新选择集

　　Sset.SelectionOnScreen 　′在屏幕上选择直线圆弧实体

　　3.6　确定选择集的、第二段元素的加工起点、终点坐标

　　、第二段元素的起点、终点是根据绘图的顺序确定，根据段与第二段元素的相连点，确定出加工方向的起点、终点坐标。

　　3.7　对所有选择的实体进行排序

　　确定了加工方向的第二段元素的终点，再依次搜寻与加工方向第二段元素终点相连的直线或圆弧，作为加工方向的第三段元素，根据加工的第三段元素(实体)的终点再搜寻与其相连的下一段元素(实体)，……，直到排序完所有加工方向的实体。

　　3.8　生成3B数控加工代码或ISO代码

　　排序的同时，得到了各段排序实体的几何数据，如加工方向直线的起点、终点坐标；圆弧的起点、终点、圆心坐标，起始角、终止角，圆弧半径，圆弧方向等。

　　根据加工直线圆弧的数据，可方便地生成3B数控加工代码或ISO代码。

　　4　应用菜单及按钮图标的开发

　　一般自动编程绘图有12种直线、16种圆弧和4种点。可利用AutoCAD的菜单文件方便地扩充AutoCAD的功能。本文用写字板编辑程序调出菜单源文件Acad.mns，在“帮助”菜单后按照菜单的标准格式增加菜单“绘制点线圆及工具”项，即生成所需的应用菜单。

　　利用AutoCAD的按钮图标开发工具，即下拉菜单中的“View/Toolbars”菜单选项、“Toolbars”对话框、“New Toolbar”对话框、“Customize Toolbars”对话框、“Button Properties”对话框、“Button Edit”对话框，可生成按钮图标并挂上所要执行的命令。

　　5　Visual Basic 6.0程序文件的生成

　　在Visual Basic 6.0下建立如图3所示的工程1(自动编程.vbp)，其中3B指令显示.frm窗体是用RichTextBox文本控件制做的写字板，用来显示生成的3B指令，并对生成的3B指令进行保存。加工仿真.FRM窗体用来显示加工仿真的图形。自动编程.bas模块是对AutoCAD进行处理的主要模块。该工程生成可执行文件R14_3b.exe，外挂在Acad.pgp程序中，即可在AutoCAD中执行。

　　6　编程实例

　　在AutoCAD中输入如图4所示的图形，将图形编辑成多义线，加入放电间隙及穿丝线。用鼠标单击“3B”图标按钮，再单选穿丝线为段实体，穿丝线左边为第二段实体，再用复选框全选整个图形后，按鼠标左键即可生成3B代码。

　　7　结束语

　　在AutoCAD中用ActiveX Automation技术开发数控编程的周期短；开发工具及技术平台先进，编程简单；使用菜单和按钮图标，绘图简单易学，用户界面和通用性能好；可在同一个*.dwg文件中绘制多个零件图形，分别生成加工指令；利用多窗口特性，可不退出系统，查看生成的3B指令、AutoCAD编辑的图形和加工仿真图形，非常方便。计算机的配置也较简单，能较好地满足自动编程的要求。