基于SolidWorks二次開發(fā)的機(jī)械零件參數(shù)化建模研究(圖文)

1、基于SolidWorks二次開發(fā)的機(jī)械零件參數(shù)化建模研究(圖文)論文導(dǎo)讀：SolidWorks是基于Windows平臺(tái)的CAD/CAM/CAE/PDM桌面集成系統(tǒng)，以參數(shù)化和特征建模的技術(shù)，為設(shè)計(jì)人員提供了良好的設(shè)計(jì)環(huán)境。SolidWorks為用戶提供的API二次開發(fā)接口，由數(shù)以百計(jì)的功能函數(shù)構(gòu)，這些API函數(shù)使得程序員可以通過程序直接訪問SolidWorks。而由基于COM技術(shù)的VisualC+編程語言開發(fā)的DLL（DynamicLinkLibrary，動(dòng)態(tài)鏈接庫）文件，可以直接嵌入到SolidWorks內(nèi)部，當(dāng)成功加載后，應(yīng)用程序的菜單就直接出現(xiàn)在SolidWorks主菜單上，與Solid

2、Works自帶的插件一樣，而且還可以單獨(dú)測(cè)試，進(jìn)行操作時(shí)極大地提高了設(shè)計(jì)效率，所以是首選的開發(fā)方法。以一個(gè)柱塞實(shí)體為例，介紹采用VisualC+6.0編程語言對(duì)SolidWorks2008進(jìn)行二次開發(fā)、參數(shù)化建模的應(yīng)用。 關(guān)鍵詞：SolidWorks，VisualC+，參數(shù)化建模，二次開發(fā)0 前言 SolidWorks是基于Windows平臺(tái)的CAD/CAM/CAE/PDM桌面集成系統(tǒng)，以參數(shù)化和特征建模的技術(shù)，為設(shè)計(jì)人員提供了良好的設(shè)計(jì)環(huán)境。在SolidWorks系統(tǒng)中，模型的尺寸、相互關(guān)系和幾何輪廓可以隨時(shí)修改，零部件之間和零部件與圖紙之間的更新完全同步，能自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)約束檢查，具有強(qiáng)勁的

3、復(fù)雜曲面造型功能，現(xiàn)已成為微機(jī)平臺(tái)上主流三維設(shè)計(jì)軟件之一。 盡管SolidWorks的功能已非常強(qiáng)大，但由于仍然采用的是手工交互形式建模，不能完全滿足專業(yè)機(jī)械CAD系統(tǒng)的需要。免費(fèi)論文參考網(wǎng)?；诖艘?，如果能通過對(duì)SolidWorks進(jìn)行二次開發(fā)，針對(duì)特定機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)參數(shù)化建模，那么對(duì)于三維建模在我國企業(yè)中的推廣將是非常有利的。為了方便用戶進(jìn)行二次開發(fā)，SolidWorks軟件提供了開發(fā)工具API(Application Program Interface，應(yīng)用程序接口)，用戶可以使用支持API的高級(jí)語言如Visual C+、VisualBasic、Delphi等對(duì)SolidWorks進(jìn)行二次

4、開發(fā)1，創(chuàng)建出用戶定制的、特有的SolidWorks功能模塊。， 1.SolidWorks的二次開發(fā)技術(shù)和參數(shù)化建模 1.1 SolidWorks的二次開發(fā) SolidWorks為用戶提供的API二次開發(fā)接口，由數(shù)以百計(jì)的功能函數(shù)構(gòu)，這些API函數(shù)使得程序員可以通過程序直接訪問SolidWorks。所有的函數(shù)都是有關(guān)對(duì)象的方法或?qū)傩裕ㄟ^對(duì)這些對(duì)象屬性的設(shè)置和方法的調(diào)用，用戶可以在自己開發(fā)的程序中對(duì)SolidWorks進(jìn)行各種操作控制，從而完成零件草圖的繪制和三維模型的建立。 SolidWorks的API接口分為兩種：一種是基于OLE(Object Linking and Embedding，

5、對(duì)象的嵌入與鏈接)Automation的IDispath技術(shù)；另一種是基于Windows基礎(chǔ)的COM(Compenent Object Model，組件對(duì)象模型)技術(shù)?；贠LE Automation的IDispath技術(shù)是一種快速開發(fā)手段，通常作為Visual Basic、Delphi編程語言的接口。而由基于COM技術(shù)的VisualC+編程語言開發(fā)的DLL（Dynamic LinkLibrary，動(dòng)態(tài)鏈接庫）文件，可以直接嵌入到SolidWorks內(nèi)部，當(dāng)成功加載后，應(yīng)用程序的菜單就直接出現(xiàn)在SolidWorks主菜單上，與SolidWorks自帶的插件一樣，而且還可以單獨(dú)測(cè)試，進(jìn)行操作時(shí)極

6、大地提高了設(shè)計(jì)效率，所以是首選的開發(fā)方法。 1.2零部件的參數(shù)化建模 三維建模時(shí)應(yīng)對(duì)零件進(jìn)行分析，選擇合理的建模方法。參數(shù)化設(shè)計(jì)是指通過改動(dòng)圖形的某一部分或某幾部分的尺寸，自動(dòng)完成對(duì)圖形中相關(guān)部分的修改，即當(dāng)賦予不同的參數(shù)值時(shí)，就可自動(dòng)生成滿足設(shè)計(jì)要求的零部件模型，從而實(shí)現(xiàn)同類機(jī)械產(chǎn)品快速修改與設(shè)計(jì)。對(duì)于參數(shù)化模型而言，主要有兩個(gè)內(nèi)容：幾何關(guān)系和拓?fù)潢P(guān)系。幾何關(guān)系是指具有幾何意義的點(diǎn)、線、面，有確定的位置和大小；拓?fù)潢P(guān)系反映了形體的特性和關(guān)系，如幾何元素之間的鄰接關(guān)系2。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。對(duì)于企業(yè)中標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和系列化的產(chǎn)品，設(shè)計(jì)時(shí)所采用的數(shù)學(xué)模型及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)都可以將數(shù)據(jù)作為參數(shù)變量，從而實(shí)現(xiàn)在

7、SolidWorks環(huán)境下零部件的三維參數(shù)化建模。這種參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)具有強(qiáng)大的變量驅(qū)動(dòng)和模型再生功能，可以有效地提高設(shè)計(jì)人員的工作效率。 2.用Visual C+ 6.0對(duì)SolidWorks進(jìn)行二次開發(fā)的方法 2.1 DLL的創(chuàng)建 基于COM技術(shù)的VisualC+編程語言所開發(fā)的DLL文件，可以通過三種方式創(chuàng)建：一種是使用SWizard.swx工程向?qū)В诙N是使用ATL Object Wizard向?qū)?，第三種是使用用戶自定義向?qū)?。第二種向?qū)?chuàng)建DLL文件，相對(duì)來說簡(jiǎn)單實(shí)用，開發(fā)時(shí)間短。在Visual C+中用該向?qū)?chuàng)建DLL工程，加入自己應(yīng)用程序的代碼，編譯鏈接后生成*.dll文件，也就是

8、插件。 2.2DLL的加載 將動(dòng)態(tài)鏈接庫文件*.dll加載到SolidWorks中，有兩種常用的方法：一種是先運(yùn)行SolidWorks軟件，然后點(diǎn)擊SolidWorks菜單欄中的【文件】/【打開】菜單命令，在彈出的過濾器中選擇Add-Ins(*.dll)，最后選擇所需的DLL文件加載，確定即可；另一種是先將DLL在注冊(cè)表中注冊(cè)成為SolidWorks系統(tǒng)的插件，然后運(yùn)行SolidWorks，點(diǎn)擊【工具】/【插件】菜單命令，在彈出的插件對(duì)話框中選擇要加載的插件即可。此操作對(duì)于一個(gè)動(dòng)態(tài)庫文件只需做一次，以后啟動(dòng)SolidWorks軟件無需再進(jìn)行加載操作。 3. 對(duì)SolidWorks進(jìn)行二次開發(fā)的

9、實(shí)例 以一個(gè)柱塞實(shí)體為例，介紹采用Visual C+ 6.0編程語言對(duì)SolidWorks 2008進(jìn)行二次開發(fā)、參數(shù)化建模的應(yīng)用。 （1）啟動(dòng)Vsiua1 C+，單擊【文件】/【新建】，選擇【工程】選項(xiàng)卡，選擇【ATL COM AppWizard】，輸入工程的位置和名稱，如PUMP，單擊【確定】。 （2）在【Server Type】中選擇【DynamicLink Library（DLL）】選項(xiàng)和【Support MFC】選項(xiàng)，單擊【完成】，系統(tǒng)會(huì)給出“新建工程信息”，核對(duì)無誤后單擊【確定】。 （3）在Visua1 C+的【Class View】標(biāo)簽中，用鼠標(biāo)右鍵單擊頂部的類圖標(biāo)（PUMP c

10、lasses），在下拉列表中選擇【New ATL Object】。在彈出的對(duì)話框中的【Category】列表中，選擇【Solidworks】；在【Object】窗口中，選擇【SwAddIn】圖標(biāo)，單擊【下一步】，在【ATL Object Wizard】屬性對(duì)話框的【Names】標(biāo)簽中，輸入想在【Short Name】中使用的ATL對(duì)象類名，如ppump。其他標(biāo)簽選用默認(rèn)的設(shè)置，點(diǎn)擊【確定】按鈕。 （4）在【Class View】標(biāo)簽中，右擊Ippump接口，選擇【Add Method】，在彈出的【添加方法至界面】對(duì)話框的【N方法名】文本框中輸入函數(shù)名，單擊【確定】按鈕。 （5）在【Resour

11、ces View】標(biāo)簽中，雙擊【String Table】，雙擊表中的空白行，在表中添加三個(gè)String資源，分別是：ITEM、METHOD和HINT，如圖1所示。然后對(duì)ppump.cpp文件的AddMenus（）函數(shù)進(jìn)行編輯，在零件菜單下添加代碼。 圖1 添加“String”資源 （6）在【Resources View】標(biāo)簽中，用右鍵的快捷菜單【Insert Dialog】增加一個(gè)對(duì)話框，用來輸入柱塞體的各項(xiàng)參數(shù)，界面如圖2所示。 圖2 柱塞體參數(shù)化建模對(duì)話框 （7）雙擊對(duì)話框，建立對(duì)話框類PistonParameter，并建立七個(gè)與Edit對(duì)應(yīng)的變量m_SR、m_DR、m_IR、m_OR、

12、m_SL、m_IL、m_SBL，均是雙精度值，初值在“PistonParameter.cpp”中設(shè)定。同時(shí)在ppump.cpp文件中添加包含對(duì)話框頭文件的語句#include “PistonParameter.h”，建立相應(yīng)的響應(yīng)函數(shù)。 （8）在ppump.cpp文件中對(duì)Cppump:CreatePiston函數(shù)進(jìn)行編輯，添加的部分代碼如下： AFX_MANAGE_STATE(AfxGetStaticModuleState() HRESULT retval； /得到當(dāng)前活動(dòng)文檔 CComPtrpModel； m_iSldWorks-get_IActiveDoc2(&pModel)；/創(chuàng)建Mod

13、elDoc2接口指針 retval=pModel-InsertSketch（）；插入一個(gè)草圖 /定義對(duì)話框中涉及的七個(gè)參數(shù)變量 double SphereRadius；/定義球頭半徑 double SphereToBottoLength；/定義球頭中心到柱塞底面的距離 double PistonOutRadius；/定義柱塞體外徑 pModel-ICreateCenterLine(-0.01，0，0，-0.08，0，0)；/創(chuàng)建柱塞體中心軸線 pModel-ICreateCenterLine(0，0.012，0，0，-0.012，0)；/創(chuàng)建球頭中心軸線 /定義繪制柱塞草圖的一些關(guān)鍵點(diǎn) dou

14、bleA3,B3,C3,D3,As3,Bs3,Cs3；/定義關(guān)鍵點(diǎn)的類型 A0=SphereToBottomLength；/給A點(diǎn)賦值 A1=PistonInnerRadius； A2=0； /繪制柱塞體的草圖 pModel-ICreateLine2(A0,A1,A2,B0,B1,B2,&pLine1)；/繪制柱塞體底面線 pModel-ICreateLine2(B0,B1,B2,C0,C1,C2,&pLine2)；/繪制柱塞體外徑直體部分線 pModel-ICreateArc2(0,0,0,As0,As1,As2,Bs0,Bs1,Bs2,-1,&pCircle)；/繪制球頭圓弧 pSelMg

15、r-put_EnableContourSelection(true)；/選擇草圖輪廓 pModel-ShowNamedView2(L*上下二等角軸側(cè), 8)； pModel-ViewZoomtofit2()；/柱塞草圖在屏幕上以上下二等軸側(cè)顯示 /利用特征函數(shù)，生成旋轉(zhuǎn)實(shí)體 CComPtrpFtManager； pModel-get_FeatureManager(&pFtManager)；/獲取FeatureManager的接口指針 CComPtrpFeature； pFtManager-FeatureRevolve(6.28318530718,false,0,swRevolveTypeOne

16、Direction,0,false,false,true,&pFeature)；/調(diào)用旋轉(zhuǎn)特征函數(shù)生成旋轉(zhuǎn)特征，即得到柱塞實(shí)體 最后選擇菜單欄上的【編譯】/【全部重建】，對(duì)所編制的柱塞體參數(shù)化建模程序進(jìn)行編譯。編譯通過后，運(yùn)行SolidWorks2008軟件，在主菜單上將顯示出新加載的插件“PUMP”及子菜單“柱塞體”，如圖3所示。 圖3 加載的插件 單擊“柱塞體”子菜單，會(huì)彈出如圖2所示的“柱塞體參數(shù)化建模對(duì)話框”，在對(duì)話框中輸入相應(yīng)的數(shù)據(jù)，就會(huì)在屏幕上自動(dòng)生成一個(gè)柱塞實(shí)體，如圖4所示。改變對(duì)話框中的數(shù)據(jù)大小，就會(huì)得到不同的柱塞實(shí)體，這就是參數(shù)化變量驅(qū)動(dòng)的結(jié)果。 圖4 柱塞體參數(shù)化建模結(jié)果 4.結(jié)論 本文研究了對(duì)三維繪圖軟件SolidWorks進(jìn)行二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械零件參數(shù)化建模的過程。設(shè)計(jì)實(shí)例表明，采用Visual C+語言建立的動(dòng)態(tài)鏈接庫文件可以很好地實(shí)現(xiàn)與SolidWorks的無縫集成，能滿足用戶二次開發(fā)CAD系統(tǒng)的需要。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。在實(shí)際應(yīng)用中，通過以上