【文章內容簡介】 OLE自動化技術兩種不同的二次開發(fā)方式。 基于 OLE自動化技術 OLE 技術是 Microsoft 公司同計算機界合作并發(fā)展起來的產品規(guī)范 ,它允許在一個應用程序內部操作另一個應用程序提供的對象 ,即使得應用程序之間能夠共享數(shù)據(jù)。 SolidWorks 支持 OLE 標準 ,完全實現(xiàn)了 OLE自動化。作為一個 OLE服務器 ,SolidWorks 提供了大量的 OLE 對象 ,以及這些對象所擁有的方法和屬性 ,用戶通過在客戶應用程序中對這些 OLE對象及其方法和屬性的操作 ,可以在自己開發(fā)的應用軟件中實現(xiàn)諸如創(chuàng)建直線、構造實體、檢查曲面表面參數(shù)等幾乎所有的 SolidWorks 軟件功能。 SolidWorks 系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)操縱接口函數(shù) API,專門讀寫三維零件數(shù)據(jù) ,并提供了一系列的 15 Automation 接口 (包括對象、屬性和方法 ) ,使用戶進行二次開發(fā)更加容易。運用 OLE Automation 技術使得在應用程序中驅動三維 CAD 系統(tǒng)中的零件變得可能而且容易。 基于 COM 規(guī)范 組件對象模型 (COM) 是微軟公司為了使計算機工業(yè)的軟件生產更加符合人類的行為方式而開發(fā)的一種新的軟件開發(fā)技術。在 COM 構架下 ,人們可以開發(fā)出各種各樣的功能專一的組件 ,然后將它們按照需要組合起來 ,構成復雜的應用系統(tǒng)。由此帶來的好處有 :可以將系統(tǒng)中的組件用新的替換掉 ,以便隨時進行系統(tǒng)升級和定制 ?？梢栽诙鄠€應用系統(tǒng)中重復利用同一個組件 ?？梢苑奖愕貙孟到y(tǒng)擴展到網(wǎng)絡環(huán)境下 。COM 與語言和平臺無關的特性使所有程序員在編寫組件模塊均可充分發(fā)揮自己的才智與專長。 COM 是開發(fā)軟件組件的一種方法。組件 實際上是一些小的二進制可執(zhí)行程序 ,它們可以給應用程序、操作系統(tǒng)和其他組件提供服務。開發(fā)自定義的 COM 組件就如同開發(fā)動態(tài)的、面向對象的 API。多個 COM 對象可以連接起來形成應用程序或組件系統(tǒng)。并且組件可以在運行時刻 ,在不被重新鏈接或編譯應用程序的情況下被卸下或替換掉。 SolidWorks 的 API 對象同樣可以在基于 COM 方式的應用程序中被調用 ,以實現(xiàn)相應的功能。 SolidWorks 的二次開發(fā)工具 16 任何支持 OLE和 COM的編程語言都可以作為 SolidWorks 的開發(fā)工具最簡單的二次開發(fā)工具是 VBA，在涉及 Excel是用 VBA 最為方便， VBA 常用于錄制宏，得到基本程序框架。易學易用的高級開發(fā)語言是 VB，但功能有限。功能強大的語言是 Visual C++，但是入門較難。 Delphi集中了VB 和 Visual C++兩者的優(yōu)點，學習過程中很容易上手，而且功能也非常強大，尤其在界面設計、數(shù)據(jù)庫編程和網(wǎng)絡編程方面更具有獨特之處，但遺憾的是 SolidWorks常常不支持 Delphi+OLE。 總之，各種軟件都有各自的特點與不足，如果能將它們的優(yōu)點集中起來，必將達到更好的效果，一般設計中考慮采用 VB 開發(fā) SolidWorks 。使用 VB 進行二次開發(fā)的優(yōu)勢在于容易使用、上手快。在 VB 中引入了控件的概念 ,在 Windows中控件的身影無處不在 ,各種各樣的按鈕、文本框、無線鈕都是控件的種類 ,VB 把這些控件模式化 ,并且每個控件都有若干屬性來控制控件的外觀和工作方法。這樣就可以像在畫板上一樣 ,隨意單擊幾下鼠標、一個按鈕就完成了 ,這些在以前的編程語言下是要經(jīng)過相當復雜工作的 。利用 VB ,即使是初學者也可以編寫出漂亮的應用程序 ,況且其開發(fā)周期短 ,代碼效率高。所以 ,本例采用 Visual Basic6. 0語言作為開發(fā)工具 ,根 據(jù)國家標準中的尺寸數(shù)據(jù)開發(fā)標準 DC平衡閥 ,有效地實現(xiàn)了對SolidWorks 的二次開發(fā)。 SolidWorks宏簡介 計算機科學里的宏是一種抽象，它根據(jù)一系列預定義的規(guī)則替換一定的文本模式。能自動執(zhí)行某種操作的命令統(tǒng)稱為“宏”?！昂?也是一種 17 操作命令，它和菜單操作命令都是一樣的。可以錄制使用 SolidWorks用戶界面執(zhí)行的操作，然后使用 SolidWorks宏重新執(zhí)行這些操作。其所包含的調用相當于使用用戶界面執(zhí)行操作時對 API函數(shù)的調用?？梢杂涗浭髽藛螕?、菜單選擇和鍵擊，以便以后執(zhí)行。開始 SolidWorks編程的最快捷的方式就是錄制宏。宏可以記錄用戶的操作將其記錄為一系列SolidWorks API函數(shù)調用。在 SolidWorks“工具”菜單“宏 中有運行、錄制、新建、編輯等選項。宏錄制功能為 VBA環(huán)境，與 Visual Basic語法規(guī)則完全一致，再將其復制添加到主程序的相應部分，然后編輯修改調試以達到程序要求。但直接錄制的宏程序的可用性很差，需要對它進行一些合理的優(yōu)化，清理多余的語句，所以在錄制完成后需要編輯宏。保存并退出宏編輯，返回 SolidWorks環(huán)境。指定“宏”操作在 SolidWorks中可以指定宏命令的文件位置，并定制工具欄，將所執(zhí)行的宏操作按鈕添加到指定的位置上。利用“宏”在 SolidWorks界面中添加指定的應用程序，如同 SolidWorks調用了自身的功能一樣便捷。 本課題將節(jié)流閥三維造型過程錄制成特定的宏，并分析宏文件，提取節(jié)流閥三維建模關鍵參數(shù)將其設置為變量，提取出完成這些動作所需要的 API函數(shù)，再使用 SolidWorks宏重新執(zhí)行這些操作，從而實現(xiàn)齒輪的三維參數(shù)化設計。 用 VB技術和 SolidWorks二次開發(fā)接口 API開發(fā)的應用程序有兩種運行方式：一種方式是將應用程序作為可 執(zhí)行文件直接運行，由程序控制SolidWorks的調入和退出。另一種方式是將程序作為一條宏命令嵌入到SolidWorks中。 18 SolidWorks二次開發(fā)方法比較 對于 SolidWorks進行二次開發(fā)，如果采用 Visual Basic或者 Visual Basic． NET作為編程語言，可以采用一種簡單實用的方法 SolidWorks的宏錄制。完全編程法和尺寸驅動法和兩種都可以使用宏錄制來簡化編程任務，但兩者存在不同。 (1)簡化程度不同 完全編程法進行在三維造型同時，使用宏將造型的整個過程全部錄制下來， 然后再對所錄制的宏代碼進行修改，將有關的常量換成變量。該方法雖然不必由開發(fā)者對整個造型過程全部編程，使編程簡化，卻有存在一個很大的缺點。即使用宏錄制造型的過程中，并不能將造型過程全部的錄制下來，對于被遺漏的部分，需要開發(fā)者自行查詢并使用SolidWorks API函數(shù)補全這部分代碼，而無論對于初學者還是有經(jīng)驗的開發(fā)者，都比較困難。使用尺寸驅動法，不必錄制整個造型的具體過程，而是在零件造型完成后，修改零件模型需要參數(shù)化的尺寸，用宏錄制修改尺寸的過程，產生程序代碼。這種方法不必慮模型的造型過程，只關心對造型參數(shù) 化尺寸的修改，涉及到的 API函數(shù)相對少，比較適用于初學者和非計算機專業(yè)的開發(fā)人員。 (2)系統(tǒng)的執(zhí)行效率和可靠性不同 從系統(tǒng)的可靠性、執(zhí)行效率考慮，尺寸驅動法比較比較簡單。編程法需要從頭到尾重新建立模型的過程，尺寸驅動只需改變改變已有模型的尺寸即可，可以節(jié)省圖形的更新速度。編程法 VB程序調試過程中，經(jīng)常會出現(xiàn) SolidWorks繪制圖形的某一步驟沒有任何的反應，也不出現(xiàn)任 19 何出錯的提示信息，這需要耐心地查找程序中存在的錯誤 。 本文選擇尺寸驅動功能完成對 SolidWorks的二次開發(fā)。 SolidWorks二次開發(fā)的基本原理 對 SolidWorks的二次開發(fā)主要通過軟件內嵌的 API接口，該接口提供了大量 0LE對象以及這些對象所擁有的方法和屬性。通過調用這些 API，我們可以將 SolidWorks中一些重復單調或者規(guī)則明確的操作使用程序語言描述，通過簡單的人機交互，讓計算機自己來完成此類工作，以提高工作效率。用戶通過 SolidWorks API，借助支持 0LE編程的高級編程語言作開發(fā)平臺，設計系統(tǒng)界面，編制應用程序，通過在程序中調用 API對象訪問和操作 SolidWorks，對 SolidWorks進行二次開發(fā)，建立起適于自己需要的、專用的 SolidWorks功能模塊。如生成和編輯零件草圖、構造三維實體、檢測曲面、建立標準標準零件庫、自動生成工程圖并進行尺寸標注等幾乎所有我們需要的參數(shù)化設計功能。 如下圖所示 圖 1 DV節(jié)流截止閥和單向節(jié)流截止閥三維實體圖 20 這些專用功能模塊可通過生成 DLL文件作為插件掛接在 SolidWorks的菜單下，也可置于用戶開發(fā)的工具條中，或者獨立于 SolidWorks之外使用。在所有對象中， ModelDoc2對象是最為常用的，代表 SolidWorks的文檔。 SolidWorks有三種最基本的文件格式：零件、裝配體、工程圖。ModeIDoc2對象可以直接對這三類文件進行操作。 ModelDoc2又包含了很多子對象，其中 PartDoc， AssemblyDoc和 DrawingDoc分別屬于零件、裝配體和工程圖的 API對象，使用它們來操作相應類型的文件。 SolidWorks API每種對象都有自己特定的對象來表示，但是 SolidWorks設定了～些通用的方法和屬性來操作這些對象。通過設置各自對象方法各屬性等就可以諸如視圖設置、輪廓線修改、參數(shù)控制、對象選擇、打開／保存文檔、生成編輯特 征參數(shù)等與實體模型相關的各種操作，完成對應文件類型的相關二次開發(fā)。 本系統(tǒng)的具體開發(fā)方案 選定開發(fā)方法后，就要制定本系統(tǒng)具體開發(fā)方案。選定一個 DV節(jié)流截止閥和單向節(jié)流截止閥，按正確的設計關系在 SolidWorks環(huán)境中繪制其三維標準模型圖并保存，根據(jù)用戶需要分析并確定模型的變量化參數(shù)，如節(jié)流截止閥閥體的長度、螺紋大小、直徑等參數(shù)，然后通過 Visual Basic等編程環(huán)境設計操作界面，在程序中調用 API對象獲取并修改標準模型中的相關約束變量參數(shù)值，使模型的幾何或拓撲信息發(fā)生改變，從而完成參數(shù)化的 DV節(jié)流截止閥和單向節(jié)流截止閥零件建模。最后將程序置于SolidWorks的的菜單或工具條中。由于 DV節(jié)流截止閥和單向節(jié)流截止閥系列的參數(shù)較多，基于 Access等建立變量參數(shù)數(shù)據(jù)庫，并在 Visual Basic 21 中通過 ADO數(shù)據(jù)控件實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的調用。 第三章 數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫的簡介 數(shù)據(jù)庫是應數(shù)據(jù)管理任務的需求而產生的，從五十年代以來，隨著計 算機軟硬件的飛速發(fā)展，數(shù)據(jù)管理技術已經(jīng)經(jīng)歷了人工管理、文件管理和數(shù)據(jù) 庫系統(tǒng)三個階段。 20世紀年 60代術，軟硬件技術的發(fā)展，為數(shù)據(jù)庫技術的發(fā)展提供了良好的基礎，數(shù)據(jù) 庫管理系統(tǒng)取代了傳統(tǒng)的文件管理系統(tǒng)，在各個領域獲得了廣泛的應用。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) (Database System，簡稱 DBS)是由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、應用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理員和用戶構成的人機系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫 (Data Base，簡稱 DB)是長期存儲在計算機上的、有結構的、可共享的數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) (Data Base Management System，簡稱 DBMS)是科學地組織和存儲數(shù)據(jù)、有效獲取和維護數(shù)據(jù)的系統(tǒng)軟件。它是位于用戶和操作系統(tǒng)之間的一層數(shù) 據(jù)管理軟件。 數(shù)據(jù)庫結構 及應用 1．層次模型 (Hierarchal Model)用樹結構表示實體之間的聯(lián)系，樹有結點 和連線組成，節(jié)點表示實體集，連線表示相連兩實體之間的關系，這種關系只能是 l： N關系。 2．網(wǎng)狀模型 (Network Model)這種模型允許有零個或多個節(jié)點而無父節(jié)點，它可直接表示 M： N關系。 3．關系模型 (Relation Model)關系模型由關系、關系上定義的操作和對關系的完整性的規(guī)則組成。它的二位表由兩部分組成一是表格的名字和 22 屬性的名字，二是具體的數(shù)值。關系模型和層次模型、網(wǎng)狀模型的區(qū)別在于它通過表格數(shù)據(jù)而不是通 過指針連接來表示和實現(xiàn)兩實體問的關系。以關系模型為基礎的數(shù)據(jù)庫就是關系數(shù)據(jù)庫，具有數(shù)據(jù)結構簡單、符合工程習慣、數(shù)據(jù)獨立性高及數(shù)學基礎嚴密等優(yōu)點，是目前數(shù)據(jù)庫應用的主流。 數(shù)據(jù)庫技術的應用 數(shù)據(jù)庫技術應用到 CAD／ CAM系統(tǒng)中，人們希望能夠利用數(shù)據(jù)庫技術有效的管理工程應用中所涉及的圖形、圖像、聲音等更加自然的信息形式，因此工程數(shù)據(jù)庫應運而生。工程數(shù)據(jù)庫是指能滿足人們工程活動中對數(shù)據(jù)處理要求的數(shù)據(jù)庫。它不但要能夠處理常規(guī)的表格數(shù)據(jù)、曲線數(shù)