VB 在 AutoCAD 二次开发中的应用

燕必成　高永祥

（浙江机电职业技术学院 机械工程学院，杭州 310053）

VB 在 AutoCAD 二次开发中的应用

燕必成高永祥

（浙江机电职业技术学院 机械工程学院，杭州 310053）

介绍了 VisualBasic 语言对 AutoCAD 二次开发的技术基础和重要性，建立了 VB 与 AutoCAD 的联系。 通过齿轮结构参数化三维造型的实例,详细阐述了用 VB6.0 对 AutoCAD 进行二次开发的基本思路、主要步骤和具体方法。

AutoCAD；二次开发；VB；圆柱齿轮

引言

随着计算机技术的快速发展，CAD、CAM 和CAE 等技术在机械制造行业扮演着越来越重要的角色，各种软件层出不穷。 其中 AutoCAD 应用最为广泛的原因是由于它具有开放的体系结构，允许用户和开发者采用高级编程语言对其进行扩充和修改（即二次开发），能最大限度地满足用户的特殊要求。 在机械行业中，对于一些一般性的复杂轮廓曲线，仅仅利用 AutoCAD 本身来绘制是比较困难的，也很难达到 CAE 分析的实际要求。 因此，可通过对AutoCAD 进 行 二次开发来 解 决该问题[1]。

Visual Basic(以下简称 VB)是 Microsoft公司推出的面向对象的可视化编程工具。它作为二次开发工具，具有语法简单、功能强大、调试方便等特点。此外，AutoCAD 自 R14 版本起， 加入了 ActiveX 自动化服务功能， 而 VB又是最为常用的支持ActiveX 技术的开发工具， 以它作为开 发 工具，使AutoCAD 与其他 Windows 程序的数据共享变得非常 容易[2]。

1　连接方法

用 VB 语言进行 AutoCAD 二次开发， 首先要将VB 与 AutoCAD 连接起来，然后再进行程序的编写。

1.1VB 中 AutoCAD 的引用

新建好一个工程，从【工程】下拉菜单里单击【 引 用 】， 在 弹 出 的 窗 口 中 ， 将 AutoCAD Type Library 勾选，如图 1 所示。 这样就把 AutoCAD 的对象引用到VB里。

图 1 VB 中 AutoCAD 的引用设置界面

1.2对 象变量的定义[2]

在窗体的 Load 事 件里输入以下代码， 其中Dim AcadApp As AcadApplication 是 用 来 定 义AutoCAD 对象， 其 他 代 码 是用来连接 VB 与 Auto CAD 的。 因此，当运行 VB 时，程序会自动连接到AutoCAD 上，从 而 实 现 在 VB 里 编 程，对 AutoCAD进行控制。

Dim AcadApp As AcadApplication

Private Sub Form_Load()

On Error Resume Next

Set AcadApp=GetObject("AutoCAD.Application")

If Err Then

Err.Clear

SetAcadApp=CreateObject("AutoCAD. Application")

If Err Then

MsgBox("不 能 运 行 AutoCAD,请 检 查 是 否 安装了 AutoCAD")

Exit Sub

End If

End If

AcadApp.Visible=True

AcadApp.WindowState=acMax

End Sub

这里使用了比较复杂的条件语句，目的是确保只启动一次 AutoCAD。

2　应用实例

本例以圆柱齿轮三维模型的建立及加工仿真过程为例， 说明 VB 在 AutoCAD 二次开发中的应用。 本例中所涉及的程序 和 图 形 都 在 VB6.0 和AutoCAD2006 中得以验证。

2.1程 序主界面的 创 建[3-4]

在 VB 对 AutoCAD 的二次开发中，程序的界面至关重要，可以让用户直观地将齿轮的各个参数输入，同时也能给用户提供一些技术帮助。 这里首先创建了一个名为“创建三维齿轮”的窗体，然后在“确定”按钮的 click 事件里创建齿图 2 三维齿轮参数窗体轮程序的控件，见图 2所示。

图2　三维齿轮参数窗体

其中 Function 齿轮和 Function ACos 两个函数在窗体的 Load 事件里。

2.2齿 轮的创建方 法 及过程[2，5]

齿轮的创建，首先创建一个圆柱体（半径就是齿顶圆半径），再创建齿轮的三维轴孔及键槽，然后做布尔减（Bool acSubtraction）运算，得到无齿的 齿轮模型。 再由齿轮的参数计算得出铣刀参数，用旋转的方法创建出铣刀。最后由铣刀和齿轮模型做动画，动画是用布尔减的方法切齿创建，得到完整的三维齿轮。程序的主流程图如图3所示。

图3　程序主流程

2.2.1齿轮模型的创建方法及过程

齿轮模型的创建共分四个步骤：

（1）先用 Addcircle 方法创 建 一个半 径 为齿顶圆半径的圆。

（2）用 Addlight Weight PolyLine 方法创建轴孔及键，参数由窗体上对应的文本框输入。

（3）用 AddRegion 方法创建轴孔及键的面域，然后分别拉伸，其高度为齿宽，拉伸锥角为 0。

（4）将 轴孔和 键 做布尔 加 （Bool acUion），再与第（1）步做的齿轮圆柱体做布尔减运算，得到齿轮模型。 由于篇幅原因，详细程序不再列出。

'创建分度圆，齿顶圆，齿根圆，轴孔

Dim circler1 As AcadCircle

Dim circlera1 As AcadCircle

Dim circlerf As AcadCircle

Dim circlerd As AcadCircle

Dim centerpoints(0 To 2)As Double

…

'将轴孔和键 3d 做并集

轴孔.Boolean acUnion,键 3d

'将轴孔和齿轮圆柱体做差集

圆柱体.Boolean acSubtraction, 轴孔

2.2.2铣刀模型创建方法及过程

齿轮铣刀是由一个回转面旋转形成的铣刀盘模型，利用布尔减运算切出刀齿。 用齿轮铣刀铣齿时，铣刀的各参数应与齿轮的各参数有相配合，这样才能保证加工出来的齿轮是符合要求的。因此，在设计铣刀时要根据齿轮的各参数来确定铣刀。具体创建方法如下：

（1）铣刀回转面创建

铣刀回转面的数学模型如图4， 先创建右半部分，再镜像得到左半部分。 各个点之间的曲线创建思路如下：

图4　铣刀回转面的模型

①创建右半部分曲线： 第 0、1、2 点用 Addlight Weight PolyLine 方法创建轻便多义线， 曲线上第0 点为齿根圆上点，第 2 点为齿轮圆上点，第 1 点为介于 0 点与 2 点之间的点，0、1、2 点构成齿轮根部的过渡曲线，使弯曲度由指定第一点凸度为 0.14 实现；第 2、3、4 点 ，用 Addspline 方 法创建样条曲 线，其中第 3点为齿轮分度圆上点，第 4点为齿顶圆上的点；第 4、5、6 用 Weight PolyLine 方法创建轻便多义线，第 5、6 由铣刀本身确定，无具体要求。

②用 mirror 方法镜像右半部分曲线，得到左半部分曲线，镜像轴为Y轴。

（2）铣刀盘三维实体的创建

①将第（1）步作好的曲线创建为面域；

②用 Addrevoledsolid 方 法 将 第①步 作 好的 面域进行面域旋转, 角度为 6.29 弧度， 旋转轴为 XY平面内平行于直线 5-6 的一条直线。

（3）铣刀成形

先 用 Addbox 方 法 创 建 一 个 长 方 体 , 再 用ArrayOolar方法将其圆形阵列，数量为铣刀齿数，然后把阵列得到的立方体与铣刀盘做布尔减得到有齿的铣刀。

2.2.3动 画切齿的方 法 及过程[2，4-6]

由齿轮模型形成齿轮，是由铣刀的旋转、铣刀与齿轮模型的移动，作布尔减模拟动画得到的。 实际上，由于齿轮模型与铣刀相对运动时，不可能做成完全连续的，故在做布尔减运算时还要一个专门与它作布尔减的铣刀模型（由铣刀面域拉伸而成），为使动画逼真，将铣刀模型隐藏。

（1）用 AddExtrudedsolid 方法将创建旋转铣刀的面域拉伸，高度为齿宽，锥角为 0 度。

（2）用 Delete 方法将除齿轮，铣刀，铣刀拉伸的实体外的实体删除。

（3）用 Do…Loop 做一个循环，在循环体内用move 方法让铣刀沿 z轴上下移动， 距离为齿宽，同时用 Rotate3d 方法饶自身轴旋转一定角度，同样用Rotate 方法将齿轮旋转，角度为 360/齿数 *3.14/180弧度，铣刀自身复制，齿轮模型与面域拉伸做布尔减运算。具体程序如下：

'定义铣刀拉伸，做动画差集用

Dim 铣刀拉伸 As Acad3DSolid

Set铣刀拉伸=AcadApp.ActiveDocument.ModelSpace._

AddExtrudedSolid（铣刀面域（0）,height,taperAngle）

axisPt（0） = 铣刀拉伸.Centroid（0）

axisPt（1） = 铣刀拉伸.Centroid（1）

axisPt（2） =height/2

铣刀拉伸.Move 铣刀拉伸.Centroid,axisPt

铣刀拉伸.Visible=False'隐藏了铣刀拉伸

axisPt（0） = 铣刀 3d.Centroid（0） +10

axisPt（1） = 铣刀 3d.Centroid（1）

axisPt（2） = 铣刀 3d.Centroid（2）

point1（0） = 铣刀 3d.Centroid（0）

point1（1） = 铣刀 3d.Centroid（1）

point1（2） = 铣刀 3d.Centroid（2） +height

铣刀 3d.Move 铣刀 3d.Centroid,point1

'删除铣刀，铣刀拉伸和齿轮以外的实体

Dim entry As AcadEntity

ForEachentryInAcadApp.ActiveDocument. ModelSpace

If entry.ObjectID 〈＞ 铣 刀 3d.ObjectID And entry. ObjectID 〈＞ _

圆柱体.ObjectID And entry.ObjectID 〈＞ 铣刀拉伸._

ObjectID Then entry.Delete End If Next

'定义动画

Dim 铣刀复制 As Acad3DSolid

Dim k

i1=0

Dim 铣刀 3dz 坐标 AsDouble

铣刀 3dz 坐标 = 铣刀 3d.Centroid（2）

Dim point22（0 To2） AsDouble

point22（0） = 铣刀 3d.Centroid（0）

point22（1） = 铣 刀 3d.Centroid（1） -8* （rf1-rb1）

point22（2） = 铣刀 3d.Centroid（2）

'由循环做铣刀移动

Do Until i1 ＞ 360

For k= 铣 刀 3dz 坐 标 To 铣 刀 3dz 坐 标 -heightStep-_height/3

point1（2） =k

铣刀 3d.Move 铣刀 3d.Centroid,point1铣刀 3d.Update

axisPt（2） = 铣刀 3d.Centroid（2）

'铣刀旋转

铣刀 3d.Rotate3D 铣刀 3d.Centroid,axisPt,_ 360/30*3.14159/180

铣刀 3d.Update

Next k

铣刀 3d.Move 铣刀 3d.Centroid,point22

Set铣刀复制 = 铣刀拉伸.Copy

圆柱体.Boolean acSubtraction,铣刀复制圆柱体.Update

point1（2） =point1（2） +height

铣刀 3d.Move 铣刀 3d.Centroid,point1

铣刀 3d.Update

Dim CenterPoint（0 To 2） As Double

CenterPoint （0） =0:CenterPoint （1） =0: CenterPoint（2） =0

圆柱体.Rotate CenterPoint,-360/z1*3.14159/ 180

'齿轮毛坯旋转

圆柱体.Update

i1=360/z1+i1

Loop

铣 刀 3d.Move铣 刀 3d.Centroid,point22 程序执行过程中产生的动画图如图 5所示，执行的最后结果如图6所示。

图5　加工动画

图6　仿真加工的结果

3　结束语

本文利用 VB 对 AutoCAD 进行二次开发，通过一实例说明了进行二次开发的理论和方法，解决了具有一般性复杂轮廓曲线的几何造型问题。VB是Windows 下一个优秀的开发工具， 采用 ActiveX 技术，在 Windows 多任务环境下，将多个应用程序集成在一起来实现一个综合的工程应用，这是个很好的选择。

[1]岳 震.基 于 VB 的 AutoCAD 二 次 开 发[J].机 械 设 计 与 制 造 ，2002（1）:25-26.

[2]张 晋 西.Visual Basic 与 Auto CAD 二 次 开 发 [M].北 京 :清 华大学出版社，2002.

[3]刘 瑞 新 ，汪 远 征.Visual Basic 程 序 设 计 教 程[M].北 京:机 械工业出版社，2000.

[4]申 永胜.机械 原理教 程[M].北京 ：清华大 学出 版社，1999.

[5]张 国 宝 .AutoCAD Visual Basic 开 发 技 术[M].北 京 ： 科 学 出版社，2000.

[6]郭 招娣.VB.NET 和 VB6.0 的 二次开 发[J].CAD/CAM 与制造业信息化，2005（1）：29.

（责任编辑梁红艳）

H 26.2

：A

：1671-9123（2014）03-0117-04

2014－05－26

燕必成（1975-），男，甘肃天水人，浙江机电职业技术学院机械工程学院教师。