基于SolidWorks的參數(shù)化設計

2013-05-20 by:廣州有限元分析、培訓中心-1CAE.COM 來源:仿真在線

介紹了SolidWorks軟件的優(yōu)點;敘述了以SolidWorks為開發(fā)平臺,應用VB進行參數(shù)化設計的兩種方法- 尺寸驅(qū)動法和程序驅(qū)動法。
作者: 董西軍來源: 萬方數(shù)據(jù)
關鍵字: SolidWorks 參數(shù)化設計尺寸驅(qū)動程序驅(qū)動

0 引言

由于通用CAD軟件注重功能的全面性,幾乎涵蓋了制造業(yè)的方方面面,但是專業(yè)針對性差,并不能很好地滿足特定企業(yè)的設計要求,所以在通用CAD軟件的基礎上,結(jié)合企業(yè)實際需要進行二次開發(fā)、已經(jīng)成為CAD取得實效的關鍵環(huán)節(jié),甚至可以說,沒有進行二次開發(fā),實現(xiàn)用戶化、本地化的CAD就不能在真正意義上發(fā)揮效能。通用CAD的二次開發(fā)性能優(yōu)劣,已經(jīng)成為評價該CAD軟件的重要指標,二次開發(fā)已經(jīng)被視為第4代CAD系統(tǒng)的一個特色。

CAD二次開發(fā)的目的,在于提高通用 CAD的針對性,以便更好地滿足企業(yè)設計要求,更好地發(fā)揮CAD的效能。通過對CAD軟件的二次開發(fā),可使CAD軟件實現(xiàn)專業(yè)化、本地化。

    1 SolidWorks簡介

SolidWorks是美國SolidWorks公司開發(fā)的出色的三維參數(shù)化特征造型CA])軟件,其技術(shù)內(nèi)核基于先進的Parasolid圖形語言平臺。SolidWorks自從1995年11月問世以來,已成為微機平臺上的三維機械設計CAD軟件的主流產(chǎn)品,在企業(yè)中得到了廣泛的應用。本文選用SoildWorks作為系統(tǒng)開發(fā)平臺,主要是基于SolidWorks在以下幾方面的突出優(yōu)點:

    ·強大的參數(shù)化特征造型功能。SolidWorks的參數(shù)化和特征造型技術(shù),能方便、快捷地創(chuàng)建幾乎任何復雜形狀的實體,可以滿足絕大部分的工程設計的需要;SolidWorks采用統(tǒng)一的內(nèi)部數(shù)據(jù)庫,全數(shù)據(jù)相關,任何一個功能模塊中對零件的修改都會自動反映到其他模塊中;

    ·界面友好,操作簡便。SolidWorks采用典型的Windows軟件風格,在所有的國外三維CAI)軟件中提供了最優(yōu)秀的中文支持;

    ·擁有開放的體系結(jié)構(gòu)。SolidWorks擁有豐富的第三方支持軟件,提供了開放的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和方便的二次開發(fā)環(huán)境,為企業(yè)今后廣泛的工程應用提供了良好的基礎平臺;

    ·優(yōu)異的性能價格比。SolidWorks是一款中端CAD系統(tǒng),企業(yè)使用SolidWorks可以花較小的投人滿足設計的要求,因此SolidWorks特別適合于中小企業(yè)的產(chǎn)品設計。

    2 VB開發(fā)SolidWorks的參數(shù)化程序編制

根據(jù)特定的設計要求,用VB對SolidWorks進行二次開發(fā),創(chuàng)建SolidWorks插件的一般方法是:在 VB中創(chuàng)建ActiveX DLL工程,根據(jù)開發(fā)的具體功能要求編制相應的程序代碼和設計用戶界面,并在工程中添加對SolidWorks類庫的引用,將應用程序編譯連接為DLL文件。該文件在注冊過以后,就可以作為SolidWorks的插件使用了。用戶可以根據(jù)具體的設計要求開發(fā)出若干插件,每一個插件的功能又由至少一個菜單條嵌人到SolidWorks系統(tǒng)中,每一個菜單條包括若干菜單項,每個菜單項對應一個功能模塊。這樣的層次體系反映了二次開發(fā)程序編制的過程,也是一個自頂向下和自底而上結(jié)合的過程,先根據(jù)功能要求分析確定總體結(jié)構(gòu),再從底層各功能模塊的程序編制開始實施。

參數(shù)化程序的編制,就是要實現(xiàn)特定零部件的參數(shù)化設計,并在SolidWorks中建立專用設計環(huán)境。編程實現(xiàn)零部件參數(shù)化的方式有尺寸驅(qū)動法和程序驅(qū)動法兩種,在基于SolidWorks的二次開發(fā)中其程序編制方法是不同的。

尺寸驅(qū)動法程序編制:由于尺寸驅(qū)動法通過修改CAD系統(tǒng)建模時自動生成的設計變量來驅(qū)動零件,所以程序的代碼非常簡捷。SolidWorks在零件建模時,將根據(jù)建模的過程自動創(chuàng)建設計變量,并給每個變量賦以相應的名稱,尺寸驅(qū)動程序只需修改這些變量的值。這種程序的算法流程如圖1所示。

以下是一段尺寸驅(qū)動法參數(shù)化程序的代碼:

基于SolidWorks的參數(shù)化設計 solidworks simulation分析圖片1

基于SolidWorks的參數(shù)化設計 solidworks simulation分析圖片2

基于SolidWorks的參數(shù)化設計 solidworks simulation分析圖片3

尺寸驅(qū)動參數(shù)化通常處理形狀結(jié)構(gòu)相同但尺寸不同的零件,運行速度快,效率高,但一般缺乏變型設計能力,零件如有局部結(jié)構(gòu)差異,則需另建模型進行驅(qū)動,對于系統(tǒng)無法生成設計變量的參數(shù)也不能處理,而且這種方法對建模過程有嚴格的要求,必須生成與零件實際參數(shù)相應的設計變量,并且建模方法需與零件的設計要求相吻合。

程序驅(qū)動法程序編制:程序驅(qū)動法直接通過程序調(diào)用API對象繪制圖形,圖形完全由程序生成,所以代碼量大,程序編制難度較大,而且每次生成零件時都需運行一次程序,速度不如尺寸驅(qū)動法快。但由于它可以處理非設計變量的參數(shù),具備變型設計的能力,所以往往用作尺寸驅(qū)動法的輔助手段。

一個采用程序驅(qū)動法的程序,實際上就是一個繪圖程序。其參數(shù)化的途徑是根據(jù)用戶指定的值或程序計算出的值作為API對象的函數(shù)變量的值,并按該值繪制出圖形。理論上這種方法可以進行所有零件的參數(shù)化驅(qū)動,對于尺寸驅(qū)動法無法處理的問題可以用該方法解決。以下是一段程序驅(qū)動法的程序代碼:

基于SolidWorks的參數(shù)化設計 solidworks simulation分析圖片4

基于SolidWorks的參數(shù)化設計 solidworks simulation分析圖片5

由上可見,這種方法程序的代碼相當長,雖然SolidWorks有宏錄制功能,減輕了編程的負擔,但仍不如尺寸驅(qū)動法簡捷。但這種程序具備一定的變型設計能力,如上述程序,若程序給 i賦0值或非0值,將決定是否執(zhí)行cutl子例程,構(gòu)造的零件也就會不同,如圖2所示。

    3 小結(jié)

以SolidWorks為平臺,闡述了SolidWorks參數(shù)化設計的相關技術(shù),并且以VB作為編程語言,詳細說明了尺寸驅(qū)動法和程序驅(qū)動法兩種參數(shù)化設計的程序編制方法。

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