隨著CAD技術(shù)在企業(yè)中應(yīng)用的不斷深人，各種CAD設(shè)計軟件得到了廣泛的應(yīng)用。Solidworks軟件是Solidworks公司推出的世界上第一個專門在windows環(huán)境下進行機械設(shè)計的三維CAD軟件，Solidworks軟件提供完整的、免費的開發(fā)工具(API )，用戶可以用微軟的Visual Basic, Visual C++或其它支持OLE的編程語言建立自己的應(yīng)用方案，從而實現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計的目的，有效縮短產(chǎn)品的設(shè)計周期。本文通過Solidworks的二次開發(fā)技術(shù)，研究分析了活塞壓縮機主要零件的參數(shù)化設(shè)計。

　　1 Solidworks二次開發(fā)技術(shù)

　　SolidWorks軟件支持OLE標準，可以通過軟件中提供的完整的、免費的二次開發(fā)工具一SolidWorksAPI應(yīng)用程序編程接口)完全實現(xiàn)OLE自動化。

　　SolidWorks API是SolidWorks的OLE編程接口，為程序員提供了大量的OLE對象以及對其所擁有的方法、屬性和事件(如圖1)。程序員可以在通用的開發(fā)平臺，如Visual Basic,VBA,Visual C ++和Delphi中對這些OLE對象及其方法和屬性進行操作，從而在自己開發(fā)的應(yīng)用軟件中實現(xiàn)諸如生成直線、構(gòu)造實體、檢查曲面表面參數(shù)等幾乎所有SolidWorks軟件的現(xiàn)有功能。

　　其中最為常用的是ModelDoc2對象，此對象屬于模型層，是SolidWorks的子對象，用ModelDoc2對象可以實現(xiàn)視圖設(shè)置、輪廓線修改、參數(shù)控制、對象選擇/打開和保存文檔、生成編輯特征參量、生成框架等與實體模型相關(guān)的各種操作。

　　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時用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 ++，但是人門較難。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(shè)計、數(shù)據(jù)庫編程和網(wǎng)絡(luò)編程方面更具有獨到之處，但遺憾的是SolidWorks常常不支持Delphi + OLE?？傊鞣N軟件都有各自的特點與不足，設(shè)計人員根據(jù)需要和要求選擇合適的開發(fā)工具。

　　2利用VB開發(fā)的過程

　　本文通過VB編程軟件來對Solid`Vorks進行二次開發(fā)，所以主要介紹VB的開發(fā)過程，具體的過程如下:

　　(1)確定能反映零件特征的尺寸參數(shù)作為主要參數(shù)，并以此作為設(shè)計變量，同時確定尺寸相互關(guān)系。

　　(2)提出設(shè)計意圖，分析將要建立的模型，打開VB程序設(shè)計軟件，根據(jù)設(shè)計意圖創(chuàng)建窗體界面，創(chuàng)建程序主界面。

　　(3)基于VB的。olidworks二次開發(fā)，最重要的是程序代碼的編寫。代碼可以完全由開發(fā)者寫人，即完全用程序?qū)崿F(xiàn)三維模型的參數(shù)化設(shè)計以及模型的編輯，這種方法編程較為復雜，但可以實現(xiàn)對具有復雜形體的零件造型，這種方法要求開發(fā)者對solidworks API函數(shù)非常熟悉，但是solidworks API函數(shù)有幾百個之多，對于初學者往往不容易掌握。一個簡單實用的方法是先錄制使用solidworks用戶界面執(zhí)行的操作，即錄制宏，獲得宏操作代碼，將其復制添加到程序所需部分，然后編輯修改以達到程序要求，通過程序驅(qū)動設(shè)計變量實現(xiàn)模型的建立和更新，這種方法編程較簡單，通用性好。

　　(4)通過給出不同的系列尺寸來自動生成零件的三維模型，從而任意實現(xiàn)類似零件三維模型的創(chuàng)建。

　　3實例分析

　　活塞壓縮機的零件數(shù)量較多，可以將主要零部件和常用的標準零部件分別建立數(shù)據(jù)庫，方便設(shè)計人員使用和添加擴充零件模型數(shù)量。這里僅對活塞壓縮機中的活塞件的設(shè)計過程舉例分析。

　　3. 1基本參數(shù)確定

　　活塞壓縮機中采用的活塞基本結(jié)構(gòu)型式有:筒形、盤形、級差式、組合式、柱塞式等。本文以全封閉式壓縮機無環(huán)部筒形活塞為例分析參數(shù)化設(shè)計過程。

　　零件的實體建模，要求對實體進行系列化的參數(shù)化設(shè)計。根據(jù)實體的外形尺寸來選擇適當?shù)膮?shù)變量作為主要參數(shù)。如圖2所示筒形活塞的基本參數(shù)為:活塞直徑D、活塞銷外徑d、連桿寬度B等基本參數(shù)確定。

　　其它尺寸要素可以通過關(guān)系表達式確定。具體幾何關(guān)系表達式如下

　　活塞高度:H=CH·D

　　活塞銷中心線高度:H1=CH1 · H

　　筒形活塞內(nèi)徑分別為D1 = D-20,D2=D-10

　　活塞端面厚度;t=0.05xD

　　其中CH,CH1分別為活塞高度系數(shù)和活塞銷中心線高度系數(shù)，其中CH取值范圍0.6~1.3，CH1的取值范圍0. 4~0.5。

　　3. 2程序界面

　　運用VB可以方便的建立程序的主界面如圖4所示，設(shè)計人員只需要在輸人參數(shù)部分輸人相應(yīng)的參數(shù)，默認情況下，零件的參數(shù)如表1所示，活塞其它尺寸參數(shù)與輸人參數(shù)之間的關(guān)系在輸人參數(shù)下方有說明，然后點擊創(chuàng)建就可以建立所要求的零件模型。

　　3. 3程序代碼的編寫

　　對于程序代碼的編寫，簡單實用的方法是先錄制使用Solidworks用戶界面執(zhí)行的操作，即錄制宏，獲得宏操作代碼，將其復制添加到程序中"創(chuàng)建"控件的click事件下，然后在代碼中找到定義實體模型的尺寸值，用對應(yīng)的尺寸參數(shù)代替這些尺寸值。編輯修改以達到程序要求，通過程序驅(qū)動設(shè)計變量實現(xiàn)模型的建立和更新，這種方法編程較簡單，通用性好。具體代碼如下:

　　以上是模型創(chuàng)建的第一步的程序代碼，其余的程序代碼與此類似，無論是錄制宏，獲得宏操作代碼，然后將其復制添加到程序所需部分編輯修改以達到程序要求，還是自己編譯程序代碼都要有以上的格式才能夠運行。

　　3. 4程序運行結(jié)果

　　運行程序，輸人相應(yīng)的參數(shù)，點擊"尺寸計算"，程序根據(jù)參數(shù)的約束關(guān)系表達式計算出其它的尺寸參數(shù)，然后點擊"創(chuàng)建"建立與用戶輸入?yún)?shù)相對應(yīng)的零件模型。創(chuàng)建的零件模型如圖4。

　　4總結(jié)

　　本文通過VB對中檔建模軟件solidworks進行二次開發(fā)，結(jié)合活塞壓縮機設(shè)計的實際應(yīng)用，實現(xiàn)了活塞壓縮機零件設(shè)計過程的參數(shù)化、白動化。有效的縮短壓縮機的開發(fā)和設(shè)計周期，大大的提高了工作效率，也使操作更加的簡單方便。而且為壓縮機進一步的CAE設(shè)計提供3D模型。

　　運用solidworks二次開發(fā)技術(shù)有以下特點:

　　(1)同樣可以實現(xiàn)零件的參數(shù)化設(shè)計，對于壓縮機設(shè)計人員，運用VB開發(fā)solidworks的方法更容易上手，能縮短參數(shù)化設(shè)計時間，提高效率;

　　(2)對于生成的三維零件，在solidworks中可以很方便的生成工程圖。