本文探討研究了機(jī)械產(chǎn)品在SolidWorks下的參數(shù)化設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容。

　　產(chǎn)品全生命周期設(shè)計(jì)要求具有自組織能力和一個(gè)開放的體系結(jié)構(gòu)。為了體現(xiàn)CIMS環(huán)境下設(shè)計(jì)的集成性與并行性，通過某種模式的建立使產(chǎn)品模型信息計(jì)算機(jī)化已成為目前機(jī)械領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。隨著自動(dòng)化程度的不斷提高，參數(shù)化設(shè)計(jì)為建立產(chǎn)品層次的數(shù)字化模型奠定了基礎(chǔ)，極大地方便了產(chǎn)品模型的交互式修改，是企業(yè)信息化工程的重要組成部分。。通過對(duì)橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)的研究，以SolidWoAs，API(Application Programming Interface)模塊為基礎(chǔ)，利用AetiveX Automation技術(shù)和CAD/CAE一體化軟件集成思想，使用面向?qū)ο笳Z言VB開發(fā)了橋式起重機(jī)參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)。通過尺寸驅(qū)動(dòng)的方式可將設(shè)計(jì)參數(shù)直接轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的三維模型，達(dá)到了"立優(yōu)即現(xiàn)"的動(dòng)態(tài)效果。將生成的.dll文件集成到客戶應(yīng)用程序中，實(shí)現(xiàn)SolidWorks的完全客戶化，使機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)具有一定的集成性。

　　1參數(shù)化設(shè)計(jì)平臺(tái)體系

　　橋式起重機(jī)參數(shù)化設(shè)計(jì)平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)，如圖1所示。設(shè)計(jì)是在人機(jī)交互界面的指導(dǎo)下進(jìn)行，首先對(duì)提交的設(shè)計(jì)要求與工程參數(shù)進(jìn)行相關(guān)的自適應(yīng)判斷，同時(shí)對(duì)輸入的參數(shù)做出越界反應(yīng)，并在操作過程中給出信息提示等。利用尺寸驅(qū)動(dòng)，平臺(tái)能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)參數(shù)直接轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品零件及裝配體三維模型，方便了模型的動(dòng)態(tài)交互式修改，提高了設(shè)計(jì)效率。

　　2參數(shù)化設(shè)計(jì)平臺(tái)程序接口

　　ActiveX Automation是由OLE自動(dòng)化(OLE Automation)技術(shù)擴(kuò)充、復(fù)合而來，通過嵌入或鏈接的方式做到數(shù)據(jù)共享，使應(yīng)用程序以一定的流程相互溝通、控制。SolidWorks/APl模塊為用戶提供了采用標(biāo)準(zhǔn)"對(duì)象鏈接與嵌入"技術(shù)和"部件對(duì)象模式(COM)"技術(shù)的應(yīng)用程序接口，有利于二次開發(fā)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，通過使用支持AetiveX Automation的面向?qū)ο笳Z言VB進(jìn)行二次開發(fā)，將SolidWorks功能集成到客戶應(yīng)用程序中，實(shí)現(xiàn)SolidWorks完全客戶化。

　　在設(shè)計(jì)平臺(tái)中，利用VB編寫的接口程序如下：

　　這樣就可以創(chuàng)建新的Application對(duì)象實(shí)例，也可以連接現(xiàn)有的對(duì)象實(shí)例。

　　為實(shí)現(xiàn)與Solidworks通信，在VB的項(xiàng)目中還要添加引用SolidWorks中的相關(guān)類型庫(kù)，即組件對(duì)象模型COM(Component Object Model )通過訪問COM組件，能夠使不同語言開發(fā)的軟件組件在單機(jī)或網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下相互操作。利用VB引用的COM組件如下：

　　在VB中建立一個(gè)DLL文件項(xiàng)目，并引用Solidworks的插件庫(kù)文件、庫(kù)文件及常數(shù)庫(kù)，在屬性中選擇工程兼容并在類模塊中添加相應(yīng)程序段，生成*.dll文件并在SolidWorks中打開，*.dll文件將以插件的形式添加到菜單中。這樣就建立了設(shè)計(jì)平臺(tái)與SolidWorks對(duì)象的聯(lián)系，可以在VB的環(huán)境下對(duì)SolidWorks對(duì)象進(jìn)行操作。

　　3快速參數(shù)化建模

　　在設(shè)計(jì)平臺(tái)中采用尺寸驅(qū)動(dòng)參數(shù)化建模技術(shù)，主要是在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和形狀確定的前提下，通過對(duì)尺寸變量施加約束并自動(dòng)求解來生成新的三維模型聊。這種設(shè)計(jì)模式首先確定主要參數(shù)，其余尺寸作為服從變量與主變量建立約束關(guān)系，綜合利用系列表與方程式這兩種功能，建立該類零件的自動(dòng)化設(shè)計(jì)模型。在SolidWorks中，由自變量和因變量建立約束方程：

　　其中自變量x1、x2是獨(dú)立的參數(shù)在三維模型設(shè)計(jì)過程中，通過合理設(shè)置參數(shù)及它們之間的約束關(guān)系建立方程就可以完成零件參數(shù)化，實(shí)現(xiàn)同類系列件的自動(dòng)建模。

　　在方程式中定義的約束函數(shù)如下：

　　以雙梁橋式起重機(jī)主梁為數(shù)字樣機(jī)，其起重量為32t，跨度為31.5m，建立的主梁三維模型，如圖2所示。

　　4橋架自動(dòng)裝配

　　橋架的裝配中，零件之間的相對(duì)位置和配合關(guān)系表達(dá)了零件之間的相互約束關(guān)系，描述產(chǎn)品零、部件之間裝配約束關(guān)系是建立裝配模型的關(guān)鍵。采用基于特征的自頂向下高級(jí)裝配方法，先在裝配體中布局草圖，然后再利用草圖對(duì)零部件進(jìn)行定位，所有零件和子部件采用三個(gè)基準(zhǔn)面和結(jié)構(gòu)控制草圖進(jìn)行定位。裝配體的參數(shù)化設(shè)計(jì)首先在裝配體模型中確定主動(dòng)參數(shù)和驅(qū)動(dòng)參數(shù)，然后采用方程控制驅(qū)動(dòng)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)，查看有無零件干涉或其他錯(cuò)誤后進(jìn)行程序的編寫。與SolidWorks建立裝配連接的程序如下：

　　裝配前要在零件環(huán)境下打開要裝配的文件，程序如下：

　　在裝配環(huán)境下定義基準(zhǔn)面的配合并進(jìn)行自動(dòng)裝配，其程序如下：

　　系統(tǒng)根據(jù)定義的約束關(guān)系進(jìn)行自動(dòng)求解，避免了裝配干涉等問題。橋架三維模型，如圖3所示。

　　5結(jié)論

　　在橋式起重機(jī)參數(shù)化設(shè)計(jì)平臺(tái)中，使用了尺寸驅(qū)動(dòng)參數(shù)化建模方法，將設(shè)計(jì)參數(shù)直接轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品零件和裝配體的三維模型，達(dá)到了"立優(yōu)即現(xiàn)"的動(dòng)態(tài)效果，在零件中定義裝配約束關(guān)系并自動(dòng)求解，避免了裝配干涉等問題，提高了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)效率和準(zhǔn)確率。利用ActiveX Automation技術(shù)，將生成的.dll文件集成到客戶應(yīng)用程序中，實(shí)現(xiàn)SolidWorks的完全客戶化，使設(shè)計(jì)具有很好的集成性，具有很好的工程實(shí)用價(jià)值。