基于Solid Works的參數(shù)化設(shè)計方法

焦 青

（中國礦業(yè)大學機電工程學院，江蘇 徐州 221008）

Solid Works是基于Windows操作系統(tǒng)的三維設(shè)計軟件，是一種通用的智能型的CAD/CAM軟件，其特征造型與參數(shù)化功能非常強大。可以完成復雜的產(chǎn)品設(shè)計、高性能的大型裝配的設(shè)計修改。集設(shè)計、分析、加工和數(shù)據(jù)管理于一體，還具有較好的開發(fā)性接口和功能擴充性[1]。

參數(shù)化設(shè)計的思想為Solid Works二次開發(fā)提供了捷徑，由于其利用的是參數(shù)化設(shè)計，所以對應(yīng)的新舊圖形，只是在尺寸上發(fā)生了相應(yīng)的變化，特征形狀并無根本改變，所以對標準件庫的建立發(fā)揮了積極的作用，避免了重復行工作。然而，在編程過程中怎樣獲取標準件模型中的尺寸參數(shù)作為變量，并能夠?qū)⑵涓?，是我們現(xiàn)在要面臨的主要問題。

1 VB在Solid Works中參數(shù)化實現(xiàn)方法

基于Solid Works進行參數(shù)化設(shè)計，是提高設(shè)計效率的重要方法，特別是對于標準化和系列化較高的定型產(chǎn)品，通過改變圖形的某一部分或某幾部分的尺寸，就可以實現(xiàn)整個圖形的完全更新。目前，基于SolidWorks的二次開發(fā)進行參數(shù)化設(shè)計，主要有兩種方法：其一是直接在VB環(huán)境中通過編程實現(xiàn)；其二是尺寸驅(qū)動法[2]。.

編程法是用所編寫的程序描述建模過程，將設(shè)計過程的所有的關(guān)系式，都用程序進行表示，利用程序進行設(shè)計的一步步執(zhí)行。這種方法的特點，即是要參數(shù)化形成新的模型，就需要從頭到尾地執(zhí)行一遍程序。

其開發(fā)的過程是：首先通過宏錄制將建模的全過程錄制下來，然后通過修改宏錄制的代碼，將其中的有關(guān)的常量修改為變量。這種修改宏的做法，實際就是對所錄制的造型的過程進行回放的過程，這種方法一般都是適合較為簡單的模型。這種方法在錄制造型的過程中并不是所有的過程都能錄制下來，中間很有可能會遺漏一部分造型過程，這部分代碼就需要開發(fā)者使用Solid Works API函數(shù)自行編碼。因此，不僅要編寫代碼非常多，且重新生成模型的時間長，效率低，系統(tǒng)的可維護性差。

尺寸驅(qū)動法是目前Solid Works二次開發(fā)進行參數(shù)化設(shè)計的主要方法。其設(shè)計思路為：

1.1 建立三維模型樣板

先對零件進行分類，用反應(yīng)該類零件的所有特征的復合零件作為三維模型的樣板。然后將復合零件用人機交互的方式，直接在三維CAD中建立幾何模型，確定與創(chuàng)建設(shè)計變量。

1.2 設(shè)計參數(shù)化程序

在進行模型庫中零件的造型時，并不使用宏錄制整個造型過程，而是在模型庫完成之后，建立它的一個備份，在備份的模型庫中，修改零件的需要參數(shù)化的尺寸，并使用宏將修改尺寸的過程錄制下來，然后再修改所錄制的宏代碼，將相應(yīng)的常量變成變量。模型庫的備份僅是一個中介，當完成宏代碼錄制后，即可刪除。使用這種方法進行參數(shù)化建模時，并不是按照造型的過程重新建模，而是在原有的模板模型的基礎(chǔ)上，改變參數(shù)并進行刷新即可。

綜上所述，可知道使用尺寸驅(qū)動法能夠使編寫的代碼大大減少，增加了系統(tǒng)的可靠行，也不需要掌握復雜的Solid Works API函數(shù)。本文將采用這種方法。

2 VB技術(shù)對Solid Works開發(fā)實例

下面以一活塞的二次開發(fā)，介紹基于VB的Sol-id Works具體開發(fā)過程與方法：

（1）構(gòu)建模型，分析活塞結(jié)構(gòu)，找出各個參數(shù)之間的關(guān)系，找出活塞的主要特征以及和合理的建模順序，從而對零件進行特征分解。

圖1 活塞的三維造型

（2）VB中編寫的部分程序代碼[3]：

（3）參數(shù)化運行結(jié)果。Solid Works對活塞進行參數(shù)化設(shè)計，通過改變對應(yīng)的關(guān)鍵尺寸，就能夠得到滿足要求的活塞形狀，如圖2所示。

圖2 參數(shù)化程序運行結(jié)果

3 結(jié)束語

本次設(shè)計是以Solid Works2007為開發(fā)平臺，用Vb6.0為開發(fā)工具。經(jīng)過經(jīng)過調(diào)試與運行，軟件達到了預(yù)期目標任務(wù)，即在Solid Works下自動生成用戶所需要的標準件的三維實體模型，簡化了標準件設(shè)計和圖形繪制，給設(shè)計人員帶來了便利，大大提高了產(chǎn)品的設(shè)計效率。

同時開發(fā)的自動化程度高，能夠方便快捷地設(shè)計出一系列結(jié)構(gòu)相似的零件參數(shù)化模型，簡化了零件設(shè)計過程，提高了設(shè)計工作效率。因此，該方法在機械零件設(shè)計領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用前景。同時也為以后的有限元分析、工程圖紙的直接生成，打下了良好的基礎(chǔ)。

[1]江 洪，魏 崢，王濤威.Solid Works二次開發(fā)實例解析[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004.

[2]江 洪，李仲興，邢啟恩.Solid Works2003二次開發(fā)基礎(chǔ)與實例教程[M].北京：電子工業(yè)出版社，2003.

[3]朱志良.Visual Basic程序設(shè)計教程[M].北京：清華大學出版社，2009.