搜索基于SolidWorks的參數化設計
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軟件的優點;敘述了以SolidWorks為開發平臺,應用VB進行參數化設計的兩種方法- 尺寸驅動法和程序驅動法。
作者: 董西軍 來源: 萬方數據
關鍵字: SolidWorks 參數化設計 尺寸驅動 程序驅動
0 引言
由于通用CAD軟件注重功能的全面性,幾乎涵蓋了制造業的方方面面,但是專業針對性差,并不能很好地滿足特定企業的設計要求,所以在通用CAD軟件的基礎上,結合企業實際需要進行二次開發、已經成為CAD取得實效的關鍵環節,甚至可以說,沒有進行二次開發,實現用戶化、本地化的CAD就不能在真正意義上發揮效能。通用CAD的二次開發性能優劣,已經成為評價該CAD軟件的重要指標,二次開發已經被視為第4代CAD系統的一個特色。
CAD二次開發的目的,在于提高通用 CAD的針對性,以便更好地滿足企業設計要求,更好地發揮CAD的效能。通過對CAD軟件的二次開發,可使CAD軟件實現專業化、本地化。
1 SolidWorks簡介
SolidWorks是美國SolidWorks公司開發的出色的三維參數化特征造型CA])軟件,其技術內核基于先進的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軟件的主流產品,在企業中得到了廣泛的應用。本文選用SoildWorks作為系統開發平臺,主要是基于SolidWorks在以下幾方面的突出優點:
·強大的參數化特征造型功能。SolidWorks的參數化和特征造型技術,能方便、快捷地創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采用統一的內部數據庫,全數據相關,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)軟件中提供了最優秀的中文支持;
·擁有開放的體系結構。SolidWorks擁有豐富的第三方支持軟件,提供了開放的數據結構和方便的二次開發環境,為企業今后廣泛的工程應用提供了良好的基礎平臺;
·優異的性能價格比。SolidWorks是一款中端CAD系統,企業使用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的產品設計。
2 VB開發SolidWorks的參數化程序編制
根據特定的設計要求,用VB對SolidWorks進行二次開發,創建SolidWorks插件的一般方法是:在 VB中創建ActiveX DLL工程,根據開發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。用戶可以根據具體的設計要求開發出若干插件,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程序編制的過程,也是一個自頂向下和自底而上結合的過程,先根據功能要求分析確定總體結構,再從底層各功能模塊的程序編制開始實施。
參數化程序的編制,就是要實現特定零部件的參數化設計,并在SolidWorks中建立專用設計環境。編程實現零部件參數化的方式有尺寸驅動法和程序驅動法兩種,在基于SolidWorks的二次開發中其程序編制方法是不同的。
尺寸驅動法程序編制:由于尺寸驅動法通過修改CAD系統建模時自動生成的設計變量來驅動零件,所以程序的代碼非常簡捷。SolidWorks在零件建模時,將根據建模的過程自動創建設計變量,并給每個變量賦以相應的名稱,尺寸驅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。
以下是一段尺寸驅動法參數化程序的代碼:
尺寸驅動參數化通常處理形狀結構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,零件如有局部結構差異,則需另建模型進行驅動,對于系統無法生成設計變量的參數也不能處理,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。
程序驅動法程序編制:程序驅動法直接通過程序調用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,速度不如尺寸驅動法快。但由于它可以處理非設計變量的參數,具備變型設計的能力,所以往往用作尺寸驅動法的輔助手段。
一個采用程序驅動法的程序,實際上就是一個繪圖程序。其參數化的途徑是根據用戶指定的值或程序計算出的值作為API對象的函數變量的值,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化驅動,對于尺寸驅動法無法處理的問題可以用該方法解決。以下是一段程序驅動法的程序代碼:
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,將決定是否執行cutl子例程,構造的零件也就會不同,如圖2所示。
3 小結
以SolidWorks為平臺,闡述了SolidWorks參數化設計的相關技術,并且以VB作為編程語言,詳細說明了尺寸驅動法和程序驅動法兩種參數化設計的程序編制方法。
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