副標(biāo)題#e#    SolidWorks是普遍使用的一種三維機械CAD軟件，具有參數(shù)化和特征建模功能，并具有圖形用戶界面直觀、使用方便、易學(xué)易用等特點，是工程設(shè)計人員有效的設(shè)計工具。設(shè)計人員在裝配設(shè)計中，要用到數(shù)目眾多的標(biāo)準(zhǔn)件，如墊圈、螺栓、螺母等。標(biāo)準(zhǔn)件是工程設(shè)計中用途最為廣泛的基本單元，其繪制也是設(shè)計人員重復(fù)勞動最多的環(huán)節(jié)。SolidWorks本身并不帶國家標(biāo)準(zhǔn)零件庫，在每次用到標(biāo)準(zhǔn)件時設(shè)計人員都需要重新建模，這就造成時間浪費。基于這種情況，利用SolidWorks本身提供的API接口，可以開發(fā)一個標(biāo)準(zhǔn)件庫，為裝配設(shè)計提供方便，避免重復(fù)性勞動。標(biāo)準(zhǔn)件庫的建立和使用提高了設(shè)計效率和質(zhì)量，是CAD系統(tǒng)走向?qū)嵱没谋夭豢缮俚沫h(huán)節(jié)。
   
    設(shè)計開發(fā)一個標(biāo)準(zhǔn)件庫將為設(shè)計工程師帶來極大的方便，本文以常用標(biāo)準(zhǔn)件如墊圈、螺栓、螺母的二次開發(fā)為例，研究了標(biāo)準(zhǔn)件庫的開發(fā)流程、用VB調(diào)用SolidWorks中APl函數(shù)的方法以及通過高級語言(如VB、VC)調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)件參數(shù)庫驅(qū)動SolidWorks實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)件三維實體造型的方法。
   
    1二次開發(fā)原理
   
    SolidWorks是基于參數(shù)化和特征建模技術(shù)的產(chǎn)品設(shè)計軟件，可以通過編程來實現(xiàn)各參數(shù)驅(qū)動的標(biāo)準(zhǔn)件的生成和調(diào)用，建立三維標(biāo)準(zhǔn)件庫插件，用VB開發(fā)出來的模塊可以生成SolidWorks工具條，一般是生成．exe文件，然后用SolidWorks的工具宏命令調(diào)用生成工具條，這樣就簡化了設(shè)計人員的操作過程。
   
    在建立標(biāo)準(zhǔn)件參數(shù)庫的基礎(chǔ)上，通過調(diào)用SolidWorks提供的API函數(shù)，可以實現(xiàn)三維參數(shù)模型的建立與重新生成。對于具備參數(shù)化功能的SolidWorks系統(tǒng)來說，建立三維標(biāo)準(zhǔn)件庫只需繪制各種標(biāo)準(zhǔn)件的模板圖形，然后命名尺寸參數(shù)變量，并建立相應(yīng)的尺寸參數(shù)表。對于某一類標(biāo)準(zhǔn)件來說，通常有多個型號對應(yīng)不同的尺寸參數(shù)，這些尺寸參數(shù)可以形成一個該類型的標(biāo)準(zhǔn)件參數(shù)庫。開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)件型號選擇程序，可以從標(biāo)準(zhǔn)件參數(shù)庫中選擇某一型號的標(biāo)準(zhǔn)件，同時調(diào)用該型號標(biāo)準(zhǔn)件的尺寸參數(shù)。通過API接口，將尺寸參數(shù)傳送到SolidWorks的造型函數(shù)，用新尺寸更新模板圖形中的尺寸，重新生成與新尺寸對應(yīng)的實體模型，這樣就避免了同類型標(biāo)準(zhǔn)件的重復(fù)建模。
   
    使用VB開發(fā)的應(yīng)用程序可以直接嵌入到SolidWorks環(huán)境中，加載成功后應(yīng)用程序菜單直接出現(xiàn)在SolidWorks的主菜單上，如同SolidWorks的自帶功能一樣進行工作，極大地提高了設(shè)計效率。
   

    2用VB開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)件庫的過程與實現(xiàn)方法
   
    2．1標(biāo)準(zhǔn)件庫的開發(fā)方法
   
    開發(fā)方法有2種：一種是利用人機交互形式建立模型，設(shè)置合理的設(shè)計變量，再通過VB程序驅(qū)動設(shè)計變量，替換原有的零件參數(shù)，以實現(xiàn)模型的更新，這種方法編程簡單，通用性好；另一種是完全利用程序?qū)崿F(xiàn)三維模型的參數(shù)化設(shè)計以及模型的編輯，這種方法編程較前者復(fù)雜，但可以實現(xiàn)復(fù)雜形體的零件造型，如生成精確的漸開線齒輪齒廓、滾刀參數(shù)造型等。本文采用第一種方法。
   
    2．2標(biāo)準(zhǔn)件庫的開發(fā)流程
   
    創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)件庫的基本過程為：根據(jù)從界面上選擇的基本尺寸和規(guī)格，從標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計參數(shù)表中讀取相應(yīng)的配置，在SolidWorks環(huán)境中生成該標(biāo)準(zhǔn)件的三維模型，如圖1所示。
   
    基于VB的標(biāo)準(zhǔn)件庫的二次開發(fā)主要包括3部分：標(biāo)準(zhǔn)件模型的繪制、Access數(shù)據(jù)庫的建立、VB程序的編制。
   
    2．3標(biāo)準(zhǔn)件實體模型的建立
   
    根據(jù)某一類標(biāo)準(zhǔn)件的結(jié)構(gòu)特征，建立其標(biāo)準(zhǔn)件三維實體模型，實際上是建立這一類標(biāo)準(zhǔn)件的參數(shù)化設(shè)計模板，將其放入標(biāo)準(zhǔn)件庫中，為標(biāo)準(zhǔn)件庫的開發(fā)奠定基礎(chǔ)，以便通過程序更改其尺寸參數(shù)，生成新尺寸的標(biāo)準(zhǔn)件。
   
    在進行標(biāo)準(zhǔn)件三維實體建模時，首先要分析標(biāo)準(zhǔn)件的結(jié)構(gòu)特征，以確定尺寸變量以及尺寸變量之間的約束關(guān)系，明確主要參數(shù)、主動尺寸和從動尺寸的關(guān)聯(lián)性，設(shè)置尺寸變量名稱，建立驅(qū)動變量表、變量之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，以便通過給尺寸變量賦予不同參數(shù)值來驅(qū)動SolidWorks重新生成該標(biāo)準(zhǔn)件的三維實體模型，實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)件的尺寸更新，從而充分發(fā)揮SolidWorks參數(shù)化設(shè)計的優(yōu)勢，達到縮短新產(chǎn)品設(shè)計周期的目的。
   
    一般來說，建模時要盡量能使模型的各個草圖完全定義，以保證模型的正確更新和生成，同時利用零件本身的幾何約束及對稱關(guān)系來簡化建模過程。在零件參數(shù)的確定上，主要考慮參數(shù)表達的工程意義，盡可能使零件的關(guān)鍵尺寸得到體現(xiàn)，在此基礎(chǔ)上，同時考慮參數(shù)對二次開發(fā)的簡便性?。下面以螺栓為例詳細介紹如下。
   
    在建模時，草圖的定位、幾何約束關(guān)系和適當(dāng)添加方程式等方面需要特別注意，避免在使用VB進行參數(shù)化設(shè)計時出現(xiàn)如實體變形、草圖的過定義、某些特征發(fā)生沖突等問題，從而導(dǎo)致參數(shù)化設(shè)計的失敗。因為三維CAD的草圖和二維CAD的工程圖并不一樣，二維CAD軟件是面向圖紙的，只要標(biāo)注的主要尺寸正確，就可以實現(xiàn)對零件的正確表達。而三維CAD軟件中，草圖是生成各種特征的基礎(chǔ)，草圖實體之間的位置有嚴(yán)格的限制。因此，在螺栓的建模過程中要特別注意草圖的繪制，草圖必須完全定位好，約束好，這樣才能起到事半功倍的作用。