基于C#語(yǔ)言的PowerMill模具零件加工軟件的二次開(kāi)發(fā)

0 引 言

隨著智能制造業(yè)的發(fā)展，汽車(chē)裝備工程中對(duì)模具的精度、加工效率等提出了越來(lái)越高的要求

。在模具CAM技術(shù)方面，面向模具零件加工編程的PowerMill軟件相比UG NX軟件占用系統(tǒng)資源少、操作相對(duì)簡(jiǎn)單，同時(shí)可以根據(jù)企業(yè)的需求進(jìn)行基于PowerMill的宏命令定制二次開(kāi)發(fā)，因此在制造行業(yè)中被廣泛應(yīng)用。黃志江等

根據(jù)汽車(chē)覆蓋件模具修邊刀塊的形狀特征、刀塊單件加工工藝和編程技術(shù)，運(yùn)用Visual Basic.NET編程語(yǔ)言對(duì)PowerMill編程軟件進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，生成修邊刀塊單件加工的自動(dòng)編程插件，實(shí)現(xiàn)了數(shù)控（numerical control，NC）編程的智能化、自動(dòng)化和標(biāo)準(zhǔn)化。尹健磊等

針對(duì)應(yīng)用PowerMill加工模具零件電極時(shí)重復(fù)勞動(dòng)多、編程效率低等問(wèn)題，以Visual Basic6.0為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，利用宏命令對(duì)PowerMill進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，建立了電極實(shí)例庫(kù)、刀具庫(kù)和工藝模板庫(kù)等自動(dòng)編程管理系統(tǒng)，提高加工效率，降低生產(chǎn)成本。由此可知，只要開(kāi)發(fā)人員熟練掌握PowerMill和對(duì)應(yīng)的編程開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，可實(shí)現(xiàn)兩者的有效鏈接，完成對(duì)PowerMill的二次開(kāi)發(fā)，發(fā)揮軟件的最大效能，并服務(wù)于不同需求的客戶，對(duì)提升工作質(zhì)量和效率有重要的作用

。

基于C#編程匯編語(yǔ)言，通過(guò)動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)文件（.dll）實(shí)現(xiàn)了PowerMill和C#用戶操作界面的動(dòng)態(tài)鏈接，并且根據(jù)企業(yè)的需求將需要的PowerMill模塊整合到同一個(gè)軟件操作界面中。該方式不僅可以加快NC編程人員的編程效率，還能根據(jù)程序員的需求修改相應(yīng)的C#編程內(nèi)容以實(shí)現(xiàn)不同模塊功能的整合。

1 二次開(kāi)發(fā)模塊系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在開(kāi)發(fā)軟件系統(tǒng)之前要進(jìn)行需求分析，明確需要解決的問(wèn)題以及系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備的功能。

(2)合適的考評(píng)激勵(lì)機(jī)制。學(xué)?，F(xiàn)有的管理制度中，將教師指導(dǎo)大學(xué)項(xiàng)目獲得結(jié)題納入了實(shí)踐工作量計(jì)算，互聯(lián)網(wǎng)+、獲獎(jiǎng)的學(xué)科競(jìng)賽有獲獎(jiǎng)獎(jiǎng)勵(lì)，但更多的其他創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育則沒(méi)有納入教師的報(bào)酬和工作量計(jì)算之中，學(xué)校應(yīng)進(jìn)一步和一線教師進(jìn)行交流，了解現(xiàn)有師資對(duì)專創(chuàng)一體化的投入情況、開(kāi)展進(jìn)行、觀念等，制定清晰的投入回報(bào)與工作量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教研、實(shí)踐方面有突出表現(xiàn)的教師(團(tuán)隊(duì))給予適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)、精神獎(jiǎng)勵(lì)，激發(fā)教師開(kāi)展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的積極性。

基于C#的PowerMill軟件二次開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)模塊如圖1所示，根據(jù)軟件實(shí)際應(yīng)用需求將PowerMill二次開(kāi)發(fā)所需要的模塊總結(jié)為以下4點(diǎn)。

（1）實(shí)現(xiàn)C#和PowerMill軟件的動(dòng)態(tài)鏈接。

（2）歸納需要使用的PowerMill軟件功能，將其整合到1個(gè)用戶圖形界面（graphical user interfaces，GUI）中。

（4）將模具零件加工常用的前處理、刀具路徑設(shè)置、后處理等3個(gè)模塊整合到1個(gè)功能界面中，縮短工程人員的操作時(shí)間。

（3）在開(kāi)發(fā)包含所有需要功能的前提下，盡可能簡(jiǎn)化代碼和操作界面，使工程人員方便操作，適當(dāng)增加程序注釋以方便工程人員對(duì)程序進(jìn)行刪改。

1.1 建立動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)

動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)（dynamic link library，DLL）是實(shí)現(xiàn)共享函數(shù)庫(kù)概念的一種方式，即動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)程序內(nèi)部的代碼可以被其他外部程序調(diào)用，進(jìn)行資源共享。DLL中有對(duì)話框模板、字符串、封裝函數(shù)等多種資源。首先為了連接PowerMill軟件和C#匯編語(yǔ)言窗口，需要編寫(xiě)一個(gè)可使其他應(yīng)用程序進(jìn)行訪問(wèn)的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)

。

具體的實(shí)現(xiàn)原理如下：設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)模型區(qū)域清除功能的窗口，如圖9所示，將需要用到的參數(shù)全部整合到一個(gè)界面框中。

股骨頸骨折術(shù)后要恢復(fù)患者髖關(guān)節(jié)功能，需配合有效的功能鍛煉。常規(guī)功能康復(fù)訓(xùn)練對(duì)于老年術(shù)后患者應(yīng)用效果有限［1］。并且大多數(shù)老年患者術(shù)前多合并糖尿病、高血壓等疾病，長(zhǎng)期臥床更易導(dǎo)致肌肉萎縮、下肢深靜脈血栓等并發(fā)癥發(fā)生。所以，在本研究中，針對(duì)手術(shù)治療的股骨頸骨折患者應(yīng)用階段性康復(fù)功能訓(xùn)練，以期提高患者預(yù)后，現(xiàn)報(bào)告如下。

在匯編窗口中，將類(lèi)庫(kù)文件引用到PowerMill項(xiàng)目文件中，并通過(guò)圖3所示的類(lèi)庫(kù)引用語(yǔ)句，可實(shí)現(xiàn)PowerMill軟件和C#匯編窗口的動(dòng)態(tài)鏈接。

以選擇模型區(qū)域清除功能為例，在前處理功能模塊選擇模型區(qū)域清除時(shí)，圖8中的【功能-1】菜單欄會(huì)根據(jù)選擇的策略發(fā)生動(dòng)態(tài)變化。

在C#相應(yīng)的程序模塊中，通過(guò)引用生成的PowerMill插件路徑，可將需要的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)鏈接到需要的程序中。

1.2 前處理模塊設(shè)計(jì)

PowerMill軟件在進(jìn)行刀路編程前，一般要對(duì)模型進(jìn)行前處理。前處理分別為建立用戶坐標(biāo)系、補(bǔ)破孔、建立毛坯和導(dǎo)入刀具模板四大類(lèi)。采用C#匯編語(yǔ)言的用戶界面框架功能（windows presentation foundation，WPF）實(shí)現(xiàn)功能的整合。前處理功能模塊的整合如圖4所示。

完成刀具導(dǎo)入前處理之后，需要設(shè)置每個(gè)刀路的路徑參數(shù)。但由于每個(gè)刀具路徑的功能不同，需要設(shè)置一個(gè)根據(jù)不同選項(xiàng)而動(dòng)態(tài)變化的參數(shù)設(shè)置界面。通過(guò)使用類(lèi)的繼承功能，實(shí)現(xiàn)根據(jù)刀具路徑功能的選擇顯示不同參數(shù)設(shè)置界面，通過(guò)繼承類(lèi)的函數(shù)完成界面的動(dòng)態(tài)變化，如圖7所示。

其中，以建立用戶坐標(biāo)系功能為例，PowerMill軟件自帶的編程識(shí)別語(yǔ)言為宏命令文件，可將PowerMill的宏命令引用到WPF中按鈕控件的函數(shù)中，通過(guò)設(shè)置命令傳遞函數(shù)CommissOrder()使C#中的宏命令通過(guò)函數(shù)傳遞到PowerMill中，即可通過(guò)C#匯編窗口控制PowerMill的運(yùn)行流程。

通過(guò)上述方式，可將創(chuàng)建用戶工作平面命令傳遞到PowerMill中。同理，可分別完成建立用戶坐標(biāo)系、補(bǔ)破孔、建立毛坯和刀具模板程序的編寫(xiě)。

命令傳遞函數(shù)CommissOrder()如下：

上述代碼中，Coordinate()為實(shí)現(xiàn)建立坐標(biāo)系按鈕的設(shè)置函數(shù)，CommissOrder()為發(fā)送宏命令CREATE WORKPLANE到PowerMill中的函數(shù)。

試驗(yàn)竹林為集約經(jīng)營(yíng)的連片毛竹林，在同一類(lèi)型林分內(nèi)選取立地條件、經(jīng)營(yíng)水平相近，坡度20°～35°的坡面設(shè)置20 m × 20 m的樣方18個(gè)作為調(diào)查樣地。樣地四周用繩索進(jìn)行標(biāo)識(shí)，四角用木柱標(biāo)志并標(biāo)樣地號(hào)，并對(duì)標(biāo)準(zhǔn)地的立柱和繩索進(jìn)行保護(hù)，避免損壞。

2 刀具路徑與參數(shù)設(shè)置模塊設(shè)計(jì)

PowerMill軟件之所以能夠進(jìn)行零件的仿真加工，是因?yàn)樵诰幊谭矫嬗旋嫶蟮闹噶钕到y(tǒng)，可具體編輯實(shí)際加工中的大部分參數(shù)，也可以自由編輯刀具路徑，并配備自動(dòng)碰撞檢查、過(guò)切等防范措施

。但在傳統(tǒng)加工過(guò)程中，編程人員需要按照工序一步步設(shè)置參數(shù)，若將PowerMill中常用的代碼整合到C#程序的應(yīng)用程序接口（application program interface，API）中，可縮短模具數(shù)字控制（numerical control，NC）代碼的編寫(xiě)過(guò)程，同時(shí)也能減少人為因素導(dǎo)致的參數(shù)錯(cuò)誤。刀具選擇界面如圖5所示。

綜上，以鉑類(lèi)為基礎(chǔ)的3種化療方案均能有效控制乳腺癌，具有較好的臨床療效，均可以作為臨床上治療晚期TNBC的方案選擇。

在數(shù)控模具零件加工中，常用的功能有模型區(qū)域清除、模型殘留區(qū)域清除、平行精加工、等高精加工、陡峭和淺灘加工、清角精加工等六大加工刀路，也需要將PowerMill中已導(dǎo)入的刀具模板中的刀具名稱導(dǎo)入到相應(yīng)的下拉菜單。模具零件加工有3種常用的邊界，也需要將這些功能加入到前處理界面中。通過(guò)使用C#程序中的GroupBox、ComboBox和Button三個(gè)按鈕即可實(shí)現(xiàn)上述前處理功能的API界面。刀具導(dǎo)入界面如圖6所示，刀具導(dǎo)入的代碼如下：

4.1 水肥管理：苦瓜生長(zhǎng)期長(zhǎng)，結(jié)果多，對(duì)肥水的需求高。定植后結(jié)合灌水，每隔15～20天追一次三元復(fù)合肥，每畝10千克。開(kāi)花結(jié)果期7～10天噴施1次0.2%尿素和0.3%磷酸二氫鉀混合液。

本工作針對(duì)非參數(shù)回歸模型,在Ferguson給出的總體分布函數(shù)的貝葉斯估計(jì)基礎(chǔ)上,進(jìn)一步得到一個(gè)光滑的條件分布估計(jì).基于該分布最終構(gòu)造出回歸函數(shù)的貝葉斯估計(jì),并研究該估計(jì)的收斂性質(zhì),給出該估計(jì)中超參數(shù)的合理表達(dá)式.最后,通過(guò)實(shí)證分析將非參數(shù)貝葉斯方法與局部線性回歸進(jìn)行了比較.

這些都是力所能及的事情，而且，我也承認(rèn)，在愛(ài)里使勁兒表現(xiàn)也是一種需求。這不算什么。我的一個(gè)朋友討厭一切帶毛的東西，討厭的程度是家里人連件裘皮大衣都沒(méi)有，可他女朋友就是愛(ài)狗，這樣的相愛(ài)讓他必須接受身上有毛的狗和身上粘有狗毛的女朋友。有一天，我看到他帶著狗出來(lái)遛彎兒，目光淡定從容，他笑笑說(shuō)：“這有什么辦法！”他還順手把狗身上粘的樹(shù)葉摘下去。所以，我的意思是，你為她做一些你之前很排斥的事情，也是一種使勁兒的表現(xiàn)。

通過(guò)查閱開(kāi)發(fā)者手冊(cè)，根據(jù)所述流程可將C#軟件生成的類(lèi)庫(kù)PowerMill.dll添加到開(kāi)發(fā)項(xiàng)目文件夾目錄中，圖2表示通過(guò)將生成的文件包放入文件夾以便快速找到動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)。

轉(zhuǎn)到前處理模塊的策略選擇下拉菜單的定義函數(shù)，設(shè)計(jì)代碼使之可根據(jù)不同的選項(xiàng)顯示不同的操作界面，代碼如下：

上述代碼中ProcessFunction()為彈出模型區(qū)域清除功能的函數(shù)，雙斜杠上面的函數(shù)為覆蓋之前選擇功能的函數(shù)。

3.幸福需求呈現(xiàn)多種層次。通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，員工對(duì)于幸福的需求情況，也存在著較大差異。約60%的員工認(rèn)為“家人平安健康、家庭和睦、子女優(yōu)秀”最能夠讓自己感到幸福，約42%的員工認(rèn)為“經(jīng)濟(jì)寬?！笔怯绊懶腋５淖钪饕蛩?，約19%的員工認(rèn)為“事業(yè)上良好的發(fā)展空間”、“團(tuán)隊(duì)氛圍好，有歸屬感”等職業(yè)需求是影響幸福感的關(guān)鍵因素。在提到對(duì)未來(lái)幸福生活進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，員工給出了如下答案：幸福是在充分物質(zhì)基礎(chǔ)上做自己喜歡的事；幸福是自由自在無(wú)拘無(wú)束；幸福是在困境中有人幫助；幸福是自我價(jià)值的體現(xiàn)；幸福就是多和家人在一起。

以實(shí)現(xiàn)覆蓋已選擇的等高精加工界面的函數(shù)DengGaoJingJiaGong_FuGai()為例，通過(guò)設(shè)計(jì)與【功能-1】界面相同大小的空白窗口，使之覆蓋之前選擇好的刀具策略窗口，如圖10所示。實(shí)現(xiàn)覆蓋之前選項(xiàng)界面的函數(shù)如下：

泛海控股官網(wǎng)顯示，2003年1月，市長(zhǎng)李憲生在武漢市十一屆一次人代會(huì)所作的《政府工作報(bào)告》中，站在武漢未來(lái)城市發(fā)展的高度，正式提出在漢口王家墩老機(jī)場(chǎng)原址建設(shè)“武漢王家墩商務(wù)區(qū)”的戰(zhàn)略部署，武漢CBD建設(shè)正式拉開(kāi)序幕。

通過(guò)以上的編輯可實(shí)現(xiàn)根據(jù)下拉菜單選項(xiàng)動(dòng)態(tài)變化的窗口界面，具體實(shí)現(xiàn)結(jié)果如圖11所示，2種界面窗口通過(guò)下拉菜單選項(xiàng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)切換。

同理，設(shè)計(jì)好余下的窗口實(shí)現(xiàn)功能，即可完成刀具路徑與參數(shù)設(shè)置模塊的設(shè)計(jì)。

3 后處理功能模塊的設(shè)計(jì)

完成刀具路徑參數(shù)的設(shè)置后，需導(dǎo)出所有加工過(guò)程中需要的時(shí)間，因此有必要設(shè)計(jì)后處理界面窗口。

將刀具路徑和參數(shù)模塊設(shè)計(jì)步驟中計(jì)算好的刀路導(dǎo)入總刀路列表中，同時(shí)根據(jù)粗加工、半精加工、精加工工步，將對(duì)應(yīng)的刀具路徑導(dǎo)入相應(yīng)的模塊中分別進(jìn)行NC程序輸出。

以粗加工工步程序輸出為例，后處理模塊設(shè)計(jì)界面及生成NC程序的操作步驟如圖12所示。

最后通過(guò)設(shè)計(jì)好的XML文檔，輸出每個(gè)步驟所需要的時(shí)間參數(shù)，完成所有操作流程和粗加工、半精加工、精加工的工藝時(shí)間表，因篇幅有限，僅顯示粗加工工步的總時(shí)長(zhǎng)，如表1所示。

4 結(jié)束語(yǔ)

結(jié)合某汽車(chē)公司實(shí)際模具零件加工工藝流程，針對(duì)PowerMill軟件主要應(yīng)用群體NC工程師在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，如PowerMill軟件的學(xué)習(xí)周期過(guò)長(zhǎng)、軟件操作繁瑣、重復(fù)性勞動(dòng)多等因素，導(dǎo)致編程過(guò)程中人為錯(cuò)誤增加，通過(guò)基于C#語(yǔ)言的二次開(kāi)發(fā)插件，將需要的功能進(jìn)行模塊化、體系化整理，設(shè)計(jì)了可快速實(shí)現(xiàn)模具三維的坐標(biāo)系設(shè)定、破孔修補(bǔ)、建立毛坯和刀具模板導(dǎo)入的前處理功能，流程化計(jì)算刀具路徑設(shè)定和設(shè)計(jì)API窗口，批量化導(dǎo)出刀具路徑最終結(jié)果的后處理等三大常用功能模塊，縮短企業(yè)NC編程開(kāi)發(fā)人員的時(shí)間，提高企業(yè)生產(chǎn)能力。

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