一、引言

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

二、系統的功能

　　此系統主要功能是在AutoCAD系統環境中，根據客戶的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，生成切割軌跡和G代碼，然后通過代碼反讀，進行軌跡仿真，以便校驗代碼的正確性。另外，還可以進行代碼的編輯和完成數控指令文件的存盤。其系統流程如圖1所示。

圖1 系統功能圖

三、系統開發平臺

　　此系統開發利用AutoCAD良好的開放結構和具有魅力的二次開發工具VBA。AutoCAD VBA與VB有著幾乎相同的開發環境和語法，它具有For Application功能，駐留在AutoCAD主程序內部，結構精簡，代碼運行效率高，功能強，大易于掌握，為開發程序帶來了極大的方便。但是用它開發的程序沒有用戶自己的啟動界面，且開發的程序會暴露出來。利用VB通過AutoCAD ActiveX技術建立VB與AutoCAD之間的連接，可解決上面出現的問題，建立用戶啟動界面與AutoCAD的有效連接，實現關鍵代碼的整體封裝。VBA的使用可以直接進入AutoCAD，在菜單工具的宏中進入VBA管理器。用VB進行編程，需要將VB與AutoCAD進行連接，在編寫VB代碼前，在VB編程環境中引用AutoCAD對象庫，然后編寫VB代碼，創建AutoCAD對象，啟動AutoCAD。VB與AutoCAD連接后，就可以利用AutoCAD對象及下級對象的屬性和方法完成編程。下面是VB程序中啟動運行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(“不能運行AutoCAD2004,請檢查是否安裝了AutoCAD2004”)　　Exit Sub　　End If　　End If　　Acad App.Visible=True　　End Sub

四、系統的實現

　　1. 功能實現菜單的形成

　　此系統功能的實現是通過應用程序進入AutoCAD，然后在AutoCAD標準下拉菜單的幫助后面添加一項異形切割主菜單，然后在主菜單下面添加子菜單，如圖2所示。下面是實現這個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. 工藝參數的干預

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

圖3 工藝參數對話框

　　3. 數控代碼的生成

　　這是系統的核心部分，它會根據加工軌跡和用戶選定的工藝參數，自動生成相應的數控代碼。針對每個AutoCAD圖形，AutoCAD系統都有一個內部數據庫與之對應。程序首先通過遍歷選擇集，提取AutoCAD圖形信息，構造一個自定義數據庫。經過對庫中實體類型的判斷，進行分類處理，對塊進行打碎，對多義線進行拆分等操作。然后根據加工的順序構造有序選擇集。對有序選擇集中的直線和圓弧兩種圖元實體進行組合，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，根據相交兩實體的交點，來判斷每種組合方式中圖元的起點和終點，因為兩相交實體的4個端點中，必有2個之間的距離小于某個很小的整數。具體處理流程如圖4所示。在NC代碼表示中，G02代表順時針圓弧，G03代表逆時針圓弧，直線用G01表示。圖5為生成的代碼。

圖4 數控代碼生成的過程

圖5 數控代碼生成

　　4. 代碼仿真和校驗

　　代碼生成并存盤之后，通過對代碼的反讀進行軌跡的動態仿真，以此來校驗代碼的正確性，防止代碼的語法錯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、結束語

　　本系統針對異形切割加工的特殊工藝，結合AutoCAD強大的繪圖功能，實現了數控加工的自動編程，系統界面友好、直觀，性能穩定，有較強的實用性。