基于Visual Basic 6对Solidworks二次开发自动模块化夹具组装方法外文翻译资料

 2022-07-28 15:43:08

基于Visual Basic 6对Solidworks二次开发自动模块化夹具组装方法

摘要

模块化夹具（MF）在制造工艺中对于成本和生产时间的减少方面发挥着重要作用。在本文中，作者为模块化夹具的设计与装配给出了一种自动化方法。这种方法是基于Solidworks二次开发与Visual Basic（VB）6编程语言的结合。Solidworks API（应用程序编辑接口）功能是用以控制Solidworks命令以及装配作业。在VB 6中创建一个Active X DLL项目，并生成一个.dll格式的插件文件。结果就是在Solidworks环境下创建一个新菜单用于选择，插入和组装MF元件。该方法适用于一边夹紧工序和半圆形工件。

关键词：模块化夹具，Solid Works API，Visual Basic 6，装配模拟。

介绍

由于制造系统的快速发展，生产力与生产耗时已经成为需要实现的重要目标。在这样的情况下，模块化装置（MF）被认为是实现这些目标的重要因素之一。利用MF元素的灵活性可以为不同的工件提供了几个工件程序，给使用计算机数控（CNC）机器的灵活制造系统（FMSs）带来了很多好处。MF的设计和组装过程是许多以前研究的目标核心。他们中的一些专注于夹具元件的装配关系。其他人关注于MF信息的呈现。为了更好的改善MF设计，CAD技术已被用于自动化装置元件的设计和组装。信息模型被用作支持夹具设计的工具。

“智能夹具系统”提出了一种用快速重构方法定位固定装置的方法。ICAD系统和UG-2模型用于开发基于CAD软件的MF设计系统。应用具有2D图纸的自动CAD来使用Auto CAD进行3D建模。对于更有效的自动化MF系统，设计人员应考虑三个因素：夹具元件数据库、适当的设计方法和强大的3D CAD软件用于MF建模设计和组装过程。标准夹具元件的数据库是在以前的工作中创建的，并引入了适当的方法来开发计算机辅助夹具设计（CAFD）。Solidworks被用作CAD软件是因为它具有出色的3D功能，可以用于执行MF的建模过程。基于以往的工作，本文介绍了使用VB 6对Solidworks进行二次开发自动化夹具元件的设计和组装。开发方法如图1所示，该方法包括在VB 6中生成Active X DLL项目，并与Solidworks API集成用于在Solidworks环境中创建新菜单。在Solidworks中设计了特定工件的3D模型。标准夹具元件的数据库是在以前的工作中建立的。汇编关系的知识库是通过使用If-then语句规则创建的。该知识库基于Solidworks中组装目的的配合特征。

工件3D模型

MF元素数据库

装配知识库

Visual Basic Active X DLL

DLL插件文件

Solidworks建模

自动MF系统

图1：开发方法的流程图

工件控制原则

生产的工件应符合其规格，特别是对于形状、尺寸和公差，并且要达到这一点，将工件正确定位和夹紧在机器上是很重要的。一些其他的因素还影响工件加持结构包括机械加工操作顺序、成本考虑、切削力的方向和强度以及机床的功能和方向。此外，夹具元件可以被设计用于特定工件，这些被称为组合夹具。相反，夹具可以被选择并与标准夹具元件的数据库组合，这些被称为模块化夹具。对于每个夹具元件有一个特定的功能，并且可以用多个元件构建完整的夹具结构，包括考虑类型、类别和功能来确定适当加工操作。

2.1模块化夹具

模块化夹具可以定义为一个建立几种标准组合的系统用于各种工件的部件。这些夹具元素可以组装和重复使用，以生产不同的夹具和夹具结构。模块化夹具系统的建造过程取决于选择要组装的必要夹具组件，该组装过程将成为构建“更详细系统”的基础。因此，可以通过使用模块化夹具系统为任何类型的工件构建夹具元件。模块化夹具的好处是通过消除“专用夹具”及其特殊部件的使用，减少了设计和组装时间。此外，模块化夹具的数据库包含必要的设计信息，具有匹配特征，用于标准元素修改。基于构造基础的模块化夹具系统分为三种：底板，T形槽和定位销。

2.2模块化夹具构建

模块化夹具系统由一系列标准元件组成，如基板，定位器，支撑，夹具和所有其他配件。（图2）通过组装这些元件，可以实现适用于各种工件的工件夹紧系统。组装过程从选择底板开始，具体取决于该工件的尺寸。然后选择定位元件并组装到底板上。再选择适合所选工作的夹紧元件。最后添加其他元件和附件来完成模块化系统。在建立工件模块化系统后，开始加工操作，以生产特定零件或工件。零件生产过程完成后，模块化系统被拆卸，元件发送到商店用于建造其他的模块化工件夹紧系统。

图3给出了模块化夹具系统的示例。重新使用模块化夹具的优点是时间和成本的降低。一小时模块化夹具建筑过程等于大约六个小时的“常规夹具或固定装置”建筑。

Visual Basic基础知识

Visual Basic（VB）是由Microsoft开发的编程语言。与其他编程语言相比，这种语言在很大程度上被广泛应用于“主要开发工具”中。VB是BASIC语言的高级版本，具有“集成开发环境（IDE）”，API访问和图形用户界面。

图2：模块化夹具标准件

图3：模块化工件夹紧系统

此外，VB被认为是在所有Microsoft软件中构建宏的引擎。因此，VB已成为许多应用程序构建不同程序的重要工具。有不同类型的项目可以在VB中生成。为了简化编程，编程人员更常用标准EXE。对于更高级的编程功能则使用Active X项目。在本研究中已经创建了Active X DLL（Active X动态链接库）。该项目允许程序员将VB与不同的Windows应用程序集成。此外，该项目通过在应用程序的环境中创建新的菜单和工具栏来控制其他应用程序的功能和操作。为了数据库管理的目的，VB成为构建数据库的Microsoft Access的引擎，这为程序员提供了有效控制数据库的机会。

Solidworks API

应用程序编程接口（API）是在另一个应用程序中以编程语言编写代码的工具。因此，可以开发不同应用程序之间的直接集成。Solidworks是支持具有不同编程语言（如C ，Visual Basi和Visual Studio）的API的应用程序之一。Solidworks API通过以特定编程语言创建代码来自动执行设计和组装工作，并且已经应用于不同的设计方法。API用于开发Solidworks的Web服务材料数据库，也简化设计人员对材料的选择。Bo，Qin和Fang通过使用Visual Basic代码与Solidworks API函数开发了标准零件库。该系统基于创建Visual Basic表单以提高设计效率。Peng，Jing和Xiaoyan在Solidworks二次开发中应用Visual Basic Net来模拟“建筑过程的3D模块”。他们在Solidworks中加载VB项目以生成自动化程序集。该方法基于几何特征来使用Solidworks和VB 6进行二次开发。此外，具有实现基于知识的设计特征（KBE）应用程序的用户界面的API可以帮助CAD系统定制某些任务。重用软件是由Tian和Liu应用Solidworks API开发的。该系统通过使用VB构建用于CAD系统的二次开发的标准部分。Zhen和Yingyi介绍了基于Solidworks的装配方法，并用Visual C 说明了装配自动化过程的步骤。他们还解释了零件的信息如何储存在数据库中。Yang利用Solidworks的二次开发，开发基于参数化设计的智能组装系统，Delphi编程语言，Solidworks API和Access数据库创建该系统的技术。

创建装配知识库

基于以前的工作组装方法，组装知识库是在If-then规则结构中开发的，以满足侧面夹紧布局的要求。对于本研究中选定的夹具元素，这些规则的例子有：

规则1：

如果定位方法是V型块，则定义用于将它们组装到基板上的曲面。

规则2：

如果定义了V型块的定位面，则可以在基板上确定V型块的位置。这取决于V型块和底板的尺寸。该位置可以通过计算基座上的孔的距离来定义正确的位置。

根据上述规则的结果，定义了在Solidworks环境中组装V型块和底板的配合特征。

规则3：

如果定义了曲面并计算了位置，则使用重合的配合来将V型块定位到基板。

规则4：

如果定义了表面并计算了位置，则使用同心配合将V型块与基板组装。

创建实体添加和用户界面

在本文中，创建插件代码，以便在Solidworks环境中构建菜单以自动执行插入和装配过程。菜单是使用与Solidworks API（应用程序编辑接口）集成的VB 6构建的。一个Active X DLL项目是在VB中开发的，包括Solidworks库作为参考。在这种情况下，引用两个库，它们是Solidworks Type Library和Solidworks Exposed Type库。将这些库添加到Active X DLL项目中可以控制Solidworks命令和函数。本研究中开发的加载项代码是：

Dim b Ret As Boolean #39;boolean return

Dim l Ret As Long #39;long return

Dim ax Menu ID As String

Dim lng Toolbar Doc Types As Long

Set ax Sld Works = This SW

ax Cookie = Cookie

b Ret = ax Sld Works.Set Addin Callback Info(App.h Instance, Me, ax Cookie)

ax Menu ID = 'Modular Fixture System'

l Ret = ax Sld Works.Add Menu(sw Doc ASSEMBLY, ax Menu ID, 5)

ax Menu1 = 'Assembly@Side Clamping@' amp; ax Menu ID

ax Menu2 = 'Back stop@Side Clamping@' amp; ax Menu ID

ax Menu3 = 'Pivoting Clamp@Side Clamping@' amp; ax Menu ID

ax Menu4 = 'Riser block@Side Clamping@' amp; ax Menu ID

ax Menu5 = 'Workpiece@Side Clamping@' amp; ax Menu ID

ax Menu6 = 'V-block@Side Clamping@' amp; ax Menu ID

ax Menu7 = 'Baseplate@Side Clamping@' amp; ax Menu ID

ax Menu8 = 'Top Clamping@' amp; ax Menu ID

编写加载代码并将正确的VB模块和表单添加到Active X DLL项目后，将创建.dll文件并复制到Solidworks目录。然后，该.dll文件在Solidworks环境中打开，以将该功能应用于开发的菜单。

4.1通过宏组装模拟

为了在Solidworks中自动化固定装置元件装配过程，宏的创建实现了模拟目的。但是，这些宏仅可以适用于已创建的主Solidworks文档。此问题的解决方法是通过修改记录的宏来创建全局宏。这是通过更改记录的宏的VB方法和类别来完成的，并添加了SW Const模块和SW Assembly或SW Part类模块。这使得宏可用于任何Solidworks文档。然而，这些全局宏仍然不是开发的Active X DLL项目的格式。加载项目最重要的功能是如何使创建的菜单调用执行Solidworks设计和汇编的全局宏。这是通过将全局宏导入到Active X DLL项目中，作为具有.bas格式的模块，然后为每个宏编写子程序代码，最后通过特定菜单的图标调用此子程序。

4.2组装模拟的实现

通过开发每个夹具元件的宏和组装步骤开始组装仿真。首先创建用于添加夹具元素的宏。为了更加灵活，建立了一个名为模块化夹具系统的主菜单。然后，开发两个子菜单，称为测夹和顶夹。用户可以选择应用哪种类型的夹紧系统。两个子菜单都扩展到其他菜单，用于整个相关的夹具元件，用于此特定类型的固定（图4）.对于侧夹，使用以下元素：

底盘；

V型块；

旋转夹；

逆止器；

提升块；

其他配件。

对于这些中的每个元素，应该创建一个菜单。然后，通过选择特定菜单，打开一个窗口以获得更多的细节。例如：当单击基板菜单时，将打开此元素的窗口，以帮助用户选择正确的基板。（图5）该窗口包含可在系统中使用的可能和可用基板的命令按钮。每个命令按钮被指定基板的图标突出显示，ID号用于选择正确的基板。 界面提供了在Solidworks环境中定义X，Y和Z方向底板位置的灵活性。然后，用户标记所选基板的复选框，然后单击命令按钮。

模块化夹具系统

主菜单

顶夹

侧夹

侧夹

底盘

底盘

表带夹

V型块

V-pad

枢转夹

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