基于solidworks的齒輪箱個(gè)性化設(shè)計(jì)系統(tǒng)

基于solidworks的齒輪箱個(gè)性化設(shè)計(jì)系統(tǒng)

20世紀(jì)末以來(lái)，隨著以計(jì)算機(jī)科學(xué)為支柱的信息技術(shù)的發(fā)展，世界經(jīng)濟(jì)模式也發(fā)生了很大變化，形成了世界上的統(tǒng)一市場(chǎng)。受此影響，制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)變得越來(lái)越激烈。產(chǎn)品的設(shè)計(jì)作為制造企業(yè)的一個(gè)最重要的環(huán)節(jié),它在很大程度上決定了產(chǎn)品的性能,制造周期和成本,決定了產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。本文以Solidworks三維CAD實(shí)體建模軟件為平臺(tái),利用軟件開(kāi)放的二次開(kāi)發(fā)接口,用Vb語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了齒輪變速箱個(gè)性化設(shè)計(jì)系統(tǒng),此系統(tǒng)可以方便地實(shí)現(xiàn)齒輪變速箱產(chǎn)品的不同規(guī)格零部件的自動(dòng)裝配,對(duì)變速箱產(chǎn)品的個(gè)性化設(shè)計(jì)進(jìn)行了嘗試。齒輪變速箱個(gè)性化設(shè)計(jì)系統(tǒng)為提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力具有工程實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。1cad技術(shù)的發(fā)展計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)技術(shù)對(duì)提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)水平和設(shè)計(jì)能力起到了關(guān)鍵性的作用,CAD技術(shù)在國(guó)外出現(xiàn)于60年代。由于這一技術(shù)將計(jì)算機(jī)高速而精確的計(jì)算能力大能量存儲(chǔ)和處理數(shù)據(jù)的能力與人的邏輯判斷能力及創(chuàng)造思維能力接合起來(lái),從而產(chǎn)生了巨大的威力,應(yīng)用范圍極廣,近年來(lái)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。目前,在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)形成了關(guān)于CAD技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)制造銷(xiāo)售以及咨詢(xún)服務(wù)的新產(chǎn)業(yè)。在我國(guó),CAD技術(shù)的研究是從70年代初期開(kāi)始的,但迄今為止,總的來(lái)說(shuō),我國(guó)的CAD技術(shù)的應(yīng)用還處于起步階段,和發(fā)達(dá)國(guó)家相比有較大的差距。自從CAD技術(shù)出現(xiàn)以來(lái),其技術(shù)得到了很大的發(fā)展,其發(fā)展主要向著以下3個(gè)方向:(1)完全自主版權(quán)的CAD軟件的開(kāi)發(fā),一切要從底層開(kāi)始,需要投入大量的人力物力,開(kāi)發(fā)軟件的實(shí)用性較差;(2)基于二維CAD軟件系統(tǒng)的二次開(kāi)發(fā),如基于autoCAD系統(tǒng)的二次開(kāi)發(fā)等,主要完成的是產(chǎn)品或零件的二維圖紙繪制和二維圖紙的簡(jiǎn)單管理,代替原來(lái)的手工繪圖;(3)基于三維CAD實(shí)體建模軟件平臺(tái)的二次開(kāi)發(fā),此類(lèi)開(kāi)發(fā)是在深入研究CAD軟件的基礎(chǔ)上,結(jié)合產(chǎn)品的特點(diǎn),完成三維產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)系統(tǒng),這種二次開(kāi)發(fā)更近于核心層,完成的系統(tǒng)具有產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期短,見(jiàn)效快,系統(tǒng)穩(wěn)定性好,功能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。2solidford的特點(diǎn)功能強(qiáng)大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新是SolidWorks的3大特點(diǎn),使得SolidWorks成為領(lǐng)先的、主流的微機(jī)平臺(tái)的三維CAD解決方案,其界面如圖1所示。在目前市場(chǎng)上所見(jiàn)到的三維CAD解決方案中,SolidWorks軟件的產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程最簡(jiǎn)便、最方便,利用SolidWorks,可以在比較短的時(shí)間內(nèi)完成更多的工作,能夠更快地將高質(zhì)量的產(chǎn)品投放市場(chǎng)。SolidWorks還提供了大量的對(duì)象鏈接與嵌入(OLE)對(duì)象用于二次開(kāi)發(fā),這些OLE對(duì)象涵蓋了全部的SolidWorks的數(shù)據(jù)模型,通過(guò)對(duì)SolidWorks的OLE對(duì)象屬性的設(shè)置和對(duì)OLE對(duì)象方法的調(diào)用,就可以在用戶自己開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)與SolidWorks相同的功能。鑒于以上特點(diǎn),SolidWorks在目前的微機(jī)平臺(tái)用戶中得到了廣泛的應(yīng)用。就象美國(guó)著名咨詢(xún)公司Daratech所評(píng)論的那樣:“在基于Windows平臺(tái)的三維CAD軟件中,SolidWorks是最著名的品牌,是市場(chǎng)快速增長(zhǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者?！?齒輪生物不含水劑的齒輪dford本研究利用SolidWorks的OLE技術(shù),以齒輪變速箱為例,給出了利用高級(jí)編程開(kāi)發(fā)工具VB對(duì)SolidWorks進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)的方法,開(kāi)發(fā)了齒輪變速箱個(gè)性化設(shè)計(jì)系統(tǒng)。著重介紹了通用設(shè)計(jì)方法,目的在于探討一種基于SolidWorks軟件實(shí)現(xiàn)不同規(guī)格零部件自動(dòng)裝配的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方法,不拘泥于具體結(jié)構(gòu),對(duì)其它類(lèi)似結(jié)構(gòu)同樣適用。應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)則力爭(zhēng)做到模塊化,增強(qiáng)了擴(kuò)展性。改變參數(shù)和零件結(jié)構(gòu),只需對(duì)源代碼的模塊部分進(jìn)行修改即可。3.1自動(dòng)裝配系統(tǒng)齒輪變速箱個(gè)性化設(shè)計(jì)系統(tǒng)以比較成熟的單級(jí)圓柱齒輪變速箱為例。系統(tǒng)的基本功能是實(shí)現(xiàn)不同規(guī)格和形狀的底座、箱蓋、透氣塞、齒輪軸根據(jù)不同選擇進(jìn)行自動(dòng)裝配,系統(tǒng)包含主窗口和零部件窗口,利用交互界面來(lái)實(shí)現(xiàn)零部件選擇和自動(dòng)裝配,有利于提高變速箱的設(shè)計(jì)效率。系統(tǒng)具有的主要功能有:(1)選擇不同規(guī)格的零件并允許重新選擇的其它規(guī)格的零部件;(2)自動(dòng)生成所選零部件的裝配圖;(3)自動(dòng)生成產(chǎn)品裝配圖對(duì)應(yīng)的二維工程圖;(4)允許對(duì)產(chǎn)品或零部件進(jìn)行有限元分析;(5)清除剛剛所做的個(gè)性化設(shè)計(jì),進(jìn)行下一次的個(gè)性化設(shè)計(jì)。3.2創(chuàng)建裝配體的界面齒輪變速箱個(gè)性化設(shè)計(jì)系統(tǒng)的主窗口界面如圖2所示。用戶可以分別點(diǎn)擊其中的零部件,就會(huì)彈出零部件窗口以供用戶選擇零部件,如若點(diǎn)擊帶輪,則圖3所示的界面會(huì)出現(xiàn)。點(diǎn)擊“生成二維圖紙”按鈕,會(huì)自動(dòng)生成所選零件的工程圖,點(diǎn)擊“確定”按鈕終止選擇,零部件窗口消失,主窗口再現(xiàn),相應(yīng)的每一個(gè)部件對(duì)應(yīng)著一個(gè)選擇窗口供用戶選擇,如果選擇完某個(gè)部件以后,設(shè)計(jì)者想改變已做的選擇,可以點(diǎn)擊“清除全部”按鈕,重新選擇,也可以選擇“關(guān)閉”按鈕退出選擇。待所有部件選擇完畢,點(diǎn)擊“生成裝配圖”按鈕,則在裝配體框架內(nèi)自動(dòng)生成裝配圖,選擇之前或不加任何選擇,裝配圖框架內(nèi)顯示默認(rèn)裝配圖。如圖4所示為其中某種選擇時(shí)的裝配圖。在主界面窗口上,還有生成產(chǎn)品裝配體的“生成二維圖”按鈕,點(diǎn)擊此按鈕自動(dòng)生成二維圖,如圖5所示。齒輪變速箱個(gè)性化設(shè)計(jì)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā),采用VB、VBA和基本的宏語(yǔ)言等編程工具來(lái)編程實(shí)現(xiàn),程序的原代碼見(jiàn)參考文獻(xiàn)。4生態(tài)設(shè)計(jì)的需要基于SolidWorks軟件的二次開(kāi)發(fā)接口,開(kāi)發(fā)了變速箱個(gè)性化設(shè)計(jì)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了不同規(guī)格零部件的自動(dòng)裝配功能,為實(shí)現(xiàn)用戶的個(gè)性化產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行了嘗試,并積累