畢業(yè)設(shè)計(jì)---法蘭蓋solidworks參數(shù)化標(biāo)準(zhǔn)件庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)

1、<p>　　法蘭蓋SOLIDWORKS參數(shù)化標(biāo)準(zhǔn)件庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　機(jī)械常用零件的設(shè)計(jì)與制圖是一項(xiàng)繁瑣且重復(fù)性大的工作,人工設(shè)計(jì)費(fèi)時(shí)費(fèi)力容易出錯(cuò),花在創(chuàng)造性設(shè)計(jì)的時(shí)間大大減少,導(dǎo)致產(chǎn)品開發(fā)周期長(zhǎng),產(chǎn)品質(zhì)量差,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力弱。本文以法蘭蓋為例，旨在討論、研究如何利用三維設(shè)計(jì)軟件Solidworks實(shí)

2、現(xiàn)在機(jī)械設(shè)計(jì)中快捷地設(shè)計(jì)、使用標(biāo)準(zhǔn)件，使設(shè)計(jì)人員把更多的時(shí)間投身到創(chuàng)造性的工作中去,以達(dá)到縮短產(chǎn)品開發(fā)周期的目的。</p><p>　　SolidWorks是一套三維機(jī)械CAD軟件，它的應(yīng)用編程接口，提供了程序員直接訪問SolidWorks的能力，可以很方便地對(duì)Solidworks進(jìn)行二次開發(fā)，本文中利用VC++作為開發(fā)工具，研究在SolidWorks環(huán)境下標(biāo)準(zhǔn)件庫的開發(fā)。</p><p>

3、;　　法蘭連接是管道施工的重要連接方式。在工業(yè)管道中，法蘭連接的使用十分廣泛。故對(duì)法蘭蓋的系列化設(shè)計(jì)，對(duì)于管道設(shè)計(jì)來說具有十分重要的意義。本文對(duì)其應(yīng)用進(jìn)行了舉例說明。</p><p><b>　　本課題開發(fā)過程有：</b></p><p>　　1.采用SolidWorks對(duì)各個(gè)系列的法蘭蓋進(jìn)行建模。并建立EXCEL數(shù)據(jù)表格，對(duì)各系列法蘭蓋進(jìn)行參數(shù)系列化。</p&

4、gt;<p>　　2.采用ACCESS建立參數(shù)數(shù)據(jù)庫。利用VC++進(jìn)行數(shù)據(jù)庫鏈接，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，保證各模塊之間數(shù)據(jù)一致性、可靠性。</p><p>　　3.利用VC++對(duì)SolidWorks進(jìn)行了界面設(shè)置，方便了標(biāo)準(zhǔn)件庫的調(diào)用。</p><p>　　通過本課題的研究，得到如下的成果與結(jié)論：</p><p>　　1.完成了法蘭蓋標(biāo)準(zhǔn)件庫的建立。為其他標(biāo)

5、準(zhǔn)件的推廣和普及打下了基礎(chǔ)，提高了SolidWorks的適用程度。</p><p>　　2.實(shí)現(xiàn)了二次開發(fā)可行性論證。利用SolidWorks API提供的二次開發(fā)工具可以實(shí)現(xiàn)由程序動(dòng)態(tài)的、自動(dòng)的加載用戶程序，為CAD/ CAM 系統(tǒng)的集成打下了良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　3.驗(yàn)證了基于參數(shù)化的三維造型軟件的二次開發(fā)方法——尺寸參數(shù)驅(qū)動(dòng)的技術(shù)可行性。</p><p

6、>　　關(guān)鍵詞：法蘭蓋；SolidWorks；標(biāo)準(zhǔn)件庫；Visual C++</p><p>　　Design and development of blind flange standard component library by SolidWorks</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The d

7、esign and mapping of common parts of the mechanical is a tedious and repetitive work, it is time-consuming to manual design and easily prone to error, and the time spent on creative design significantly reduced, resultin

8、g in long product development cycles, the products of poor quality, weak competition in the market. This paper give blind flange as a example, aims to discuss on how to use 3-D design software Solidworks in mechanical de

9、sign to achieve quickly design, the use of standard par</p><p>　　SolidWorks is a set of 3-D mechanical CAD software, its application programming interface, providing direct access to the SolidWorks; it is ea

10、sy for the second development to Solidworks. This paper use VC + + as a development tool,research how to develop the standard component library.</p><p>　　The flange connecting is an important connection in p

11、ipeline construction. In the industrial pipeline, the use of the flange connected is in a very wide range. Therefore, the series designs of the blind flange have a great significance of the pipeline construction. In this

12、 paper, has an example of its application.</p><p>　　The methods used in the process of developing of this subject are： </p><p>　　1. Model all series of blind flange by SolidWorks. Establish EXCE

13、L data tables and assign the series parameters to the blind flange. </p><p>　　2. Establish the ACCESS parameters database. Use VC + + to link the database with SolidWorks, and implement data sharing, ensure

14、that the data between the modules is Continuous and reliable. </p><p>　　3. Use VC + + to set up SolidWorks interface, make it is easy to implement a call of a standard part. Through the study of this to

15、pic, made some results as follows: </p><p>　　1. completed the blind flange standard component library; it made easily to promote and popularize other standard component and improved the degree of application

16、 of SolidWorks. </p><p>　　2. Have a feasibility study of the secondary development. The feasibility of the secondary development was realized. The user's application could be loaded dynamically and autom

17、atically and saved in the unite database by SolidWorks API. This lay a good foundation for the CAD/CAM integrated system. </p><p>　　3. The feasibility of Size Parameter-driving was verified.</p>&l

18、t;p>　　Keyword: blind flange; SolidWorks; standard component library; </p><p>　　Visual C + +</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要1</b></p><p>

19、;　　AbstractII</p><p><b>　　主要符號(hào)表IV</b></p><p><b>　　1 緒 論1</b></p><p><b>　　1.1 前言1</b></p><p>　　1.2 CAD技術(shù)概述2</p><p>

20、;　　1.2.1曲面造型系統(tǒng)2</p><p>　　1.2.2實(shí)體造型技術(shù)2</p><p>　　1.2.3參數(shù)化技術(shù)2</p><p>　　1.2.4變量化技術(shù)2</p><p>　　1.3課題背景及發(fā)展現(xiàn)狀2</p><p>　　1.4 課題研究概述4</p><p>　　1.4

21、.1 課題研究?jī)?nèi)容及依據(jù)4</p><p>　　1.4.2 課題研究安排及意義5</p><p>　　2 SolidWorks簡(jiǎn)介及標(biāo)準(zhǔn)件庫開發(fā)理論基礎(chǔ)6</p><p>　　2.1 SolidWorks簡(jiǎn)介6</p><p>　　2.1.1 方案設(shè)計(jì)7</p><p>　　2.1.2 界面風(fēng)格9</

22、p><p>　　2.1.3 零件建模功能9</p><p>　　2.1.4 組件裝配功能10</p><p>　　2.1.5 二次開發(fā)功能11</p><p>　　2.2 Visual C++簡(jiǎn)介11</p><p>　　2.3 Visual C++開發(fā)SolidWorks的原理13</p><

23、;p>　　2.4 Visual C++開發(fā)SolidWorks的關(guān)鍵技術(shù)14</p><p>　　2.4.1 三維特征建模14</p><p>　　2.4.2 參數(shù)系列化15</p><p>　　2.4.3 數(shù)據(jù)庫技術(shù)16</p><p>　　2.4.4 組件對(duì)象模型17</p><p>　　2.4.5

24、 對(duì)象鏈接與嵌入19</p><p>　　2.4.6 動(dòng)態(tài)鏈接庫19</p><p>　　2.5 API函數(shù)理論20</p><p>　　2.6 設(shè)計(jì)構(gòu)想及方案選擇21</p><p>　　3 法蘭蓋三維建模及參數(shù)系列化22</p><p>　　3.1 法蘭蓋三維實(shí)體建模22</p><

25、p>　　3.1.1 平面鋼制法蘭蓋22</p><p>　　3.1.2 凸面鋼制法蘭蓋23</p><p>　　3.1.3 凸凹面鋼制法蘭蓋24</p><p>　　3.1.4 榫槽面鋼制法蘭蓋24</p><p>　　3.1.5 環(huán)聯(lián)接面鋼制法蘭蓋25</p><p>　　3.2 Access及EXC

26、EL數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)建立25</p><p>　　3.3 法蘭蓋參數(shù)系列化26</p><p>　　4 Visual C++二次開發(fā)SolidWorks28</p><p>　　4.1 Visual C++配置環(huán)境28</p><p>　　4.2 用Swizard.swx生成DDL文件29</p><p>　　4

27、.3 編制菜單欄32</p><p>　　4.4 建立交互式對(duì)話框35</p><p>　　4.5 數(shù)據(jù)庫鏈接39</p><p>　　4.6 檢索界面設(shè)計(jì)43</p><p>　　4.7 程序編譯運(yùn)行45</p><p>　　5 法蘭蓋應(yīng)用實(shí)例設(shè)計(jì)46</p><p>　　5.1

28、法蘭蓋應(yīng)用46</p><p>　　5.2 泵站系統(tǒng)設(shè)計(jì)47</p><p>　　5.3 泵站系統(tǒng)計(jì)算48</p><p>　　5.3.1 泵站動(dòng)力系統(tǒng)計(jì)算48</p><p>　　5.3.2 泵站附屬系統(tǒng)計(jì)算51</p><p>　　5.3.3 法蘭連接部分校核51</p><p>

29、;<b>　　6 總 結(jié)52</b></p><p>　　6.1 總體工作總結(jié)52</p><p>　　6.2 后期工作展望53</p><p><b>　　致 謝54</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)55</b></p><p

30、><b>　　附 錄58</b></p><p><b>　　主要符號(hào)表</b></p><p><b>　　運(yùn)動(dòng)粘度</b></p><p><b>　　V 平均流速</b></p><p><b>　　管道內(nèi)徑</b&g

31、t;</p><p><b>　　液體密度</b></p><p><b>　　動(dòng)力粘度</b></p><p><b>　　雷諾數(shù)</b></p><p><b>　　液體流量</b></p><p><b>　　油的重

32、度</b></p><p><b>　　管道長(zhǎng)度</b></p><p>　　管內(nèi)油的摩擦阻力系數(shù)</p><p><b>　　局部阻力系數(shù)</b></p><p><b>　　壓力效率</b></p><p><b>　　間隙兩面

33、的壓力差</b></p><p>　　油泵損失所產(chǎn)生的熱量</p><p><b>　　油泵輸入功率</b></p><p><b>　　1 緒 論</b></p><p><b>　　1.1 前言</b></p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)件應(yīng)用極

34、為廣泛，品種規(guī)格繁多,性能用途各異,而且其標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化的程度極高。</p><p>　　把設(shè)計(jì)過程中可能用到的標(biāo)準(zhǔn)件或零件信息存放在一起,零件數(shù)據(jù)采用標(biāo)準(zhǔn)的描述格式,由專用的管理系統(tǒng)進(jìn)行管理,設(shè)計(jì)人員可以進(jìn)行檢索、訪問,并提供與CAD系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)接口,檢索到的零件信息可以方便地納入設(shè)計(jì)文件,這種系統(tǒng)就稱為標(biāo)準(zhǔn)件庫系統(tǒng)。 具有標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式的零件庫可以取代產(chǎn)品目錄,完成企業(yè)之間的信息集成,提高CAD應(yīng)

35、用水平，這是計(jì)算機(jī)技術(shù)用于制造業(yè)的一個(gè)必然結(jié)果。對(duì)于零件供應(yīng)商來說,需要把零件的設(shè)計(jì)信息按照零件庫標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)描述,并作為信息化的產(chǎn)品目錄提供給用戶。首先應(yīng)保證這種信息的正確性,如標(biāo)識(shí)信息的唯一性、語義的合法性、語法的正確性等。企業(yè)在得到這種庫文件后,把它集成到自己的零件庫系統(tǒng)之中。在完成了總體設(shè)計(jì)以后,企業(yè)的設(shè)計(jì)活動(dòng)則主要是檢索零件庫的零件信息和零件數(shù)據(jù)的插入,以及少量的專用件的設(shè)計(jì),使CAD設(shè)計(jì)效率大大提高。</p&g

36、t;<p>　　本課題以法蘭蓋為例，旨在討論、研究如何利用三維CAD設(shè)計(jì)軟件Solidworks實(shí)現(xiàn)在機(jī)械設(shè)計(jì)中快捷地設(shè)計(jì)、使用標(biāo)準(zhǔn)件，使設(shè)計(jì)人員把更多的時(shí)間投身到創(chuàng)造性的工作中去,以達(dá)到縮短產(chǎn)品開發(fā)周期的目的。</p><p>　　1.2 CAD技術(shù)概述</p><p>　　設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的方法隨著計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展每天都在發(fā)生著顯著的變化。以前許多只能靠手工完成的作業(yè)，逐漸通過

37、計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)了高效化和高精度化。這種利用計(jì)算機(jī)來達(dá)到高效化、高精度化，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化設(shè)計(jì)、生產(chǎn)以及解析計(jì)算的方法稱為CAD(Computer Aided Design，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))。</p><p>　　CAD 是指利用計(jì)算機(jī)的硬件和軟件進(jìn)行的設(shè)計(jì)活動(dòng)。它從根本上改變了過去的手工繪圖、發(fā)圖、憑圖紙組織整個(gè)生產(chǎn)過程的技術(shù)管理方式，使之變?yōu)橐越y(tǒng)一的產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫為核心的交互式產(chǎn)品設(shè)計(jì)、分析、制造和維護(hù)的過程。它的迅速發(fā)展和

38、廣泛應(yīng)用，給工程設(shè)計(jì)制造業(yè)帶來了蓬勃生機(jī),使傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法與生產(chǎn)組織模式發(fā)生了深刻的變革。</p><p>　　CAD 技術(shù)起步于 50年代后期，自從計(jì)算機(jī)出現(xiàn)之后人們就不斷地將計(jì)算機(jī)技術(shù)引入機(jī)械設(shè)計(jì)、制造領(lǐng)域。因?yàn)樗槕?yīng)生產(chǎn)力的發(fā)展，在其產(chǎn)生之后就得到了迅速地發(fā)展。CAD 技術(shù)經(jīng)歷了四次飛躍：曲面造型系統(tǒng)、實(shí)體造</p><p>　　型技術(shù)、參數(shù)化技術(shù)、變量化技術(shù)。</p>

39、;<p>　　1.2.1曲面造型系統(tǒng)</p><p>　　70 年代是飛機(jī)和汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展時(shí)期。期間飛機(jī)及汽車的制造中遇到了大量的自由曲面問題，此時(shí)法國(guó)人提出了貝賽爾算法，法國(guó)的達(dá)索飛機(jī)制造公司的開發(fā)者們借此算法在二維繪圖系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，開發(fā)出以表面模型為特點(diǎn)的自由曲面建模方法，推出了三維曲面造型系統(tǒng) CATIA。</p><p>　　1.2.2實(shí)體造型技術(shù)</p&g

40、t;<p>　　表面模型基本上都是解決 CAM 的問題，但是由于表面模型技術(shù)只能表達(dá)形體的表面信息，很難準(zhǔn)確地表達(dá)如質(zhì)量、重心、慣性矩等零件的其他特性?；趯?duì) CAD 一體化技術(shù)發(fā)展的探索，SDRC 公司于 1979 年發(fā)布了世界上第一個(gè)完全基于實(shí)體造型技術(shù)的大型 CAD 軟件－I-DEAS。實(shí)體造型技術(shù)能夠精確表達(dá)零件的全部屬性，給設(shè)計(jì)帶來了很大的方便。</p><p>　　1.2.3參數(shù)化技術(shù)&

41、lt;/p><p>　　正當(dāng)實(shí)體造型技術(shù)在 CAD 系統(tǒng)中廣泛運(yùn)用時(shí)，出現(xiàn)了一種比無約束自由造型更好的算法－參數(shù)化實(shí)體造型方法。它主要的特點(diǎn)是：基于特征、全尺寸約束、全數(shù)據(jù)相關(guān)、尺寸驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)修改。參數(shù)化技術(shù)徹底克服了自由緘默的無約束狀態(tài)，由尺寸決定實(shí)體造型的幾何形狀。尺寸驅(qū)動(dòng)已經(jīng)成為當(dāng)今造型系統(tǒng)的基本功能。</p><p>　　如果想修改零件形狀的話，只需修改一下尺寸的數(shù)值就可以實(shí)現(xiàn)形狀上改變

42、這種新構(gòu)想最先在SolidWorks的軟件成為現(xiàn)實(shí)。由于參數(shù)化技術(shù)的成功應(yīng)用，使得它很快成為 CAD 業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)。 </p><p>　　1.2.4變量化技術(shù)</p><p>　　變量化造型技術(shù)保留了參數(shù)化技術(shù)基于特征、全數(shù)據(jù)相關(guān)、尺寸驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)修改的優(yōu)點(diǎn)，但是在約束定義方面做了一定的改變。變量化造型技術(shù)將所需定義的尺寸“參數(shù)”進(jìn)一步區(qū)分為形狀約束和尺寸約束，而不僅僅是用尺寸來約束全部幾何。

43、通常在新產(chǎn)品開發(fā)的概念設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)者首先考慮的是設(shè)計(jì)思想及概念并將其體現(xiàn)在某些幾何形狀之中。但是這些幾何形狀的嚴(yán)格的尺寸定位關(guān)系并不能在設(shè)計(jì)的初始階段完全確定，所以希望在初始階段能夠允許欠尺寸約束的存在。</p><p>　　事實(shí)上，參數(shù)化技術(shù)和變量化技術(shù)已經(jīng)成為了當(dāng)今主流 CAD 軟件的兩大流派。兩種造型理論相互依存，共同發(fā)展。我國(guó) CAD 技術(shù)的引進(jìn)是從 60 年代開始的，最早起步于航空工業(yè)，最近幾年發(fā)展很

44、快，現(xiàn)已在機(jī)械、電子、建筑、汽車、服裝等行業(yè)逐步進(jìn)入實(shí)用階段。</p><p>　　1.3課題背景及發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　世界發(fā)展格局的高速發(fā)展和變化，各國(guó)之間交流加強(qiáng)。使各個(gè)行業(yè)都逐漸形成了自己的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則。近年來，隨著CAD/CAM技術(shù)的繼續(xù)深入發(fā)展，基于特征造型的三維造型方法受到人們的普遍重視并已在許多系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)在設(shè)計(jì)人員可以在計(jì)算機(jī)上能快捷，準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)三維實(shí)體造型，并能

45、夠在三維空間中完成零件的造型，裝配設(shè)計(jì)，動(dòng)力學(xué)分析等[1]。</p><p>　　隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化程度不斷得到提高，設(shè)計(jì)中選用的標(biāo)準(zhǔn)件也越來越多，因而在機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中標(biāo)準(zhǔn)件所占的比重越來越大。在航空航天、船舶、汽車、機(jī)械制造等行業(yè)，機(jī)械設(shè)計(jì)始終是重要的工作之一。產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員在使用CAD系統(tǒng)進(jìn)行產(chǎn)品新型號(hào)的開發(fā)設(shè)計(jì)時(shí),都會(huì)盡量考慮選用標(biāo)準(zhǔn)件，如：螺栓、螺釘、螺母、墊圈、軸承、銷釘?shù)取?biāo)準(zhǔn)件以其獨(dú)特的

46、優(yōu)點(diǎn)被廣泛地應(yīng)用在產(chǎn)品的各個(gè)部分上。一般情況下,標(biāo)準(zhǔn)件約占一個(gè)產(chǎn)品全部零件的70%以上。并且隨著現(xiàn)代化生產(chǎn)的不斷發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)中標(biāo)準(zhǔn)件的數(shù)量日益多。</p><p>　　而在機(jī)械設(shè)計(jì)中快捷地使用這些標(biāo)準(zhǔn)件,最有效的途徑是利用軟件系統(tǒng)開發(fā)三維圖庫,供使用者方便地調(diào)用。利用三維零件樣板、設(shè)計(jì)參數(shù)、模型參數(shù)化和族表技術(shù)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)件的尺寸系列化及三維標(biāo)準(zhǔn)件庫的建立。對(duì)圖庫進(jìn)行參數(shù)化管理,從中調(diào)出的圖形文件,可以通過尺寸驅(qū)動(dòng)

47、,增減特征獲得所需要的零件,從而避免或減少重復(fù)勞動(dòng)。同時(shí)在裝配設(shè)計(jì)中，要用到數(shù)目眾多的標(biāo)準(zhǔn)件，在用到標(biāo)準(zhǔn)件時(shí)需要設(shè)計(jì)人員重新建模，這就造成了時(shí)間和精力上的浪費(fèi)?；谶@種情況，開發(fā)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件庫，為裝配設(shè)計(jì)提供方便就顯得十分必要。</p><p>　　把設(shè)計(jì)可能用到的標(biāo)準(zhǔn)件或零件信息存放在一起,零件數(shù)據(jù)采用標(biāo)準(zhǔn)的描述格式,由專用的管理系統(tǒng)進(jìn)行管理,設(shè)計(jì)人員可以進(jìn)行檢索、訪問,并提供與CAD系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)接口,檢索到的零件

48、信息可以方便地納入設(shè)計(jì)文件,這種系統(tǒng)就稱為標(biāo)準(zhǔn)件庫系統(tǒng)。 具有標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式的零件庫可以取代產(chǎn)品目錄,完成企業(yè)之間的信息集成,提高CAD應(yīng)用水平。這也是計(jì)算機(jī)技術(shù)用于制造業(yè)的一個(gè)必然結(jié)果。對(duì)于零件供應(yīng)商來說,需要把零件的設(shè)計(jì)信息按照零件庫標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)描述,并作為信息化的產(chǎn)品目錄提供給用戶。供應(yīng)商提供的零件庫首先應(yīng)保證這種信息的正確性,如標(biāo)識(shí)信息的唯一性、語義的合法性、語法的正確性等。企業(yè)還得到這種庫文件后,把它集成到自己的

49、零件庫系統(tǒng)之中。在完成了總體設(shè)計(jì)以后,企業(yè)的設(shè)計(jì)活動(dòng)則主要是檢索零件庫的零件信息和零件數(shù)據(jù)的插入,以及少量的專用件的設(shè)計(jì),使CAD設(shè)計(jì)效率大大提高。 當(dāng)前有些商品化的CAD系統(tǒng)中配有標(biāo)準(zhǔn)件庫,但是其數(shù)據(jù)格式是開發(fā)商自己定義的專用格式,其內(nèi)容也僅限于國(guó)家頒布的標(biāo)準(zhǔn)件數(shù)據(jù)。它雖然在一定程度上可以起到方便CAD設(shè)計(jì)、提高效率的作用,但是不能完成上述信息集成的過程。隨著CAD技術(shù)的普及應(yīng)用</p><p>　　為

50、了使標(biāo)準(zhǔn)件庫具有以上功能,最根本的就是系統(tǒng)要具有開放性,而保證開放性的基本手段就是采用標(biāo)準(zhǔn)化的方法。在這方面最成功的應(yīng)該是德國(guó)。德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(DIN)在80年代中期就制定了系列標(biāo)準(zhǔn)。 符合以上標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)件庫使德國(guó)的企業(yè),特別是汽車制造業(yè)獲得了巨大的利益。目前,歐洲標(biāo)準(zhǔn)化組織CEN/CENELEC和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO在德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上共同制定了零件庫國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO13584——零件庫(Part-LIB),以滿足制造業(yè)全球化的需

51、求。其中ISO13584-31的主要內(nèi)容即為DIN66304的擴(kuò)充。 近幾年,我國(guó)在國(guó)際零件標(biāo)準(zhǔn)還未出臺(tái)的情況下,參照采用DIN標(biāo)準(zhǔn)制定了我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織制定的Part-LIB標(biāo)準(zhǔn)的主要部分目前還不可操作。等到正式標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布,可能還需要一段時(shí)間。歐洲共同體現(xiàn)在有一個(gè)項(xiàng)目(ESPRIT XXX-PLUS)支持零件庫標(biāo)準(zhǔn)的制定。標(biāo)準(zhǔn)ISO13584的歐洲標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為 ENV400

52、04。該標(biāo)準(zhǔn)吸收了德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的基本思想,同時(shí)又受到了STEP標(biāo)準(zhǔn)的影響,引入了EXPRESS語言的形式化描述的方法[2]。 為了建立符合我國(guó)國(guó)標(biāo)或各行業(yè)行標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)件庫，許多研究單位和部門都在各種CAD平臺(tái)上利用其提供的二次開發(fā)接口進(jìn)行了二次開發(fā)。華中科技大學(xué)開發(fā)了用于齒輪CAD系統(tǒng)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)零件庫；四川大學(xué)對(duì)三維注射模標(biāo)準(zhǔn)件庫的開發(fā)作了深入的研究；北方交通大學(xué)也基于SolidWorks開發(fā)了內(nèi)燃機(jī)車標(biāo)準(zhǔn)件庫等等。在應(yīng)用方面，重汽公

53、司自行開發(fā)的基于SolidWorks的沖模標(biāo)準(zhǔn)件庫得到了有效的應(yīng)用等等。</p><p>　　德國(guó)的制造業(yè)在應(yīng)用CAD標(biāo)準(zhǔn)件庫方面取得了很好的經(jīng)驗(yàn),也獲得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益[3]。所以我國(guó)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)件庫的開發(fā)，顯得迫在眉睫。</p><p>　　1.4 課題研究概述</p><p>　　本課題以三維CAD軟件SolidWorks為開發(fā)平臺(tái)，用Visual C++程序語言為

54、開發(fā)工具，在SolidWorks軟件界面中增加能夠?qū)Ψㄌm蓋系列標(biāo)準(zhǔn)件查閱、選擇參數(shù)、建模等功能的插件。</p><p>　　1.4.1課題研究?jī)?nèi)容及依據(jù) </p><p>　　課題以Windows XP中文版操作系統(tǒng)為支撐平臺(tái)，利用SolidWorks2007結(jié)合面向?qū)ο蠹夹g(shù)，開發(fā)法蘭蓋標(biāo)準(zhǔn)件系統(tǒng)。在研究SolidWorks二次開發(fā)技術(shù)的基礎(chǔ)上，以Visual C++為編程工具開發(fā)法蘭蓋三

55、維標(biāo)準(zhǔn)件庫，其研究工作主要有以下方面：</p><p>　　a.原理研究：對(duì)適合SolidWorks機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品參數(shù)化設(shè)計(jì)的開發(fā)原理進(jìn)行研究。重點(diǎn)對(duì)支持基于COM技術(shù)的二次開發(fā)原理進(jìn)行分析。</p><p>　　b. SolidWorks的功能模塊研究：詳細(xì)了解SolidWorks基于COM的二次開發(fā)接口—API函數(shù)的特點(diǎn)和技術(shù)的實(shí)施要點(diǎn)。</p><p>　　c.

56、用戶界面：提供標(biāo)準(zhǔn)件庫的選擇界面和訪問接口。使用戶可以在SolidWorks 標(biāo)準(zhǔn)件庫下，選擇不同的標(biāo)準(zhǔn)件,并且可以選擇所需要標(biāo)準(zhǔn)件的參數(shù)。</p><p>　　d.標(biāo)準(zhǔn)件建模：根據(jù)用戶所選擇的標(biāo)準(zhǔn)件，設(shè)計(jì)和分析零件的特征，找出最簡(jiǎn)單的方法來建模。</p><p>　　e.參數(shù)系列化：根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》所提供的數(shù)據(jù)，建立EXCEL數(shù)據(jù)表格，導(dǎo)入SolidWorks環(huán)境下的各對(duì)應(yīng)的模型，使

57、其生成一系列的模型。</p><p>　　f.鏈接數(shù)據(jù)庫模塊：利用ACCESS管理數(shù)據(jù)庫，運(yùn)用ODBC技術(shù)建立法蘭蓋標(biāo)準(zhǔn)件的數(shù)據(jù)庫。完成從數(shù)據(jù)庫中選擇標(biāo)準(zhǔn)件參數(shù)賦予相應(yīng)的變量,根據(jù)新的尺寸重新調(diào)用模型。</p><p>　　g.法蘭蓋的應(yīng)用：根據(jù)在SolidWorks環(huán)境下建立法蘭蓋標(biāo)準(zhǔn)件的三維模型，明白其設(shè)計(jì)尺寸參數(shù)。通過研究法蘭蓋在管道聯(lián)接系統(tǒng)上的應(yīng)用，掌握其設(shè)計(jì)和安全使用的意義。&l

58、t;/p><p>　　1.4.2 課題研究安排及意義</p><p>　　本課題研究開發(fā)SolidWorks環(huán)境下的參數(shù)特征模型和面向?qū)ο蟮腟olidWorks系統(tǒng)。其采用信息集成優(yōu)化的技術(shù)，把從后臺(tái)數(shù)據(jù)庫中直接提取的零件信息通過應(yīng)用程序傳遞給SolidWorks系統(tǒng)中來實(shí)現(xiàn)零件的自動(dòng)生成。這樣可以減少人工輸入的重復(fù)勞動(dòng)，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的效率，縮短產(chǎn)品開發(fā)的周期，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)Soli

59、dWorks系統(tǒng)在企業(yè)中真正合理應(yīng)用，為當(dāng)前發(fā)展的許多先進(jìn)的制造、設(shè)計(jì)理念提供了技術(shù)依據(jù)[4]。</p><p>　　本課題對(duì)CAD/CAM集成環(huán)境下，通過對(duì)零件的建模來識(shí)別零件的信息，對(duì)運(yùn)用ACCESS數(shù)據(jù)庫的ODBC技術(shù)和Visual C++二次開發(fā)SolidWorks方法作了深入研究，這無疑對(duì)CAD/CAM集成研究具有重要的理論意義[5][6]。</p><p>　　同時(shí)，通過建立法

60、蘭蓋標(biāo)準(zhǔn)件庫，可以深入的了解CAD軟件的二次開發(fā)技術(shù)。為以后的繼續(xù)開發(fā)各類標(biāo)準(zhǔn)、非標(biāo)準(zhǔn)件庫奠定了基礎(chǔ)。不僅彌補(bǔ)了軟件的不足，同時(shí)為我國(guó)的制造業(yè)提供數(shù)字化的標(biāo)準(zhǔn)提供了重要的材料和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。</p><p>　　法蘭連接是管道施工的重要連接方式。在工業(yè)管道中，法蘭連接的使用十分廣泛。對(duì)法蘭蓋的系列化設(shè)計(jì)，對(duì)于管道設(shè)計(jì)來說也具有十分重要的意義。 本次研究首先熟悉了SolidWorks 軟件。對(duì)其建模功能、系列化

61、模塊、及其二次開發(fā)相關(guān)函數(shù)和技術(shù)進(jìn)行了深入研究。同時(shí)對(duì)VC++編程語言以及二次開發(fā)步驟有了初步的了解。</p><p>　　其次，利用SolidWorks對(duì)各個(gè)類別的法蘭蓋進(jìn)行三維建模。參照《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》提供的各個(gè)類別法蘭蓋參數(shù)，建立EXCEL參數(shù)表格，對(duì)各個(gè)系列法蘭蓋進(jìn)行參數(shù)化。</p><p>　　建立ACCESS數(shù)據(jù)庫，利用VC++生成DLL文件，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫鏈接和界面設(shè)置，實(shí)現(xiàn)參數(shù)

62、和模型的鏈接、調(diào)用。使用戶能夠通過界面調(diào)用所需標(biāo)準(zhǔn)件，并在SolidWorks生成。</p><p>　　最后，以管道連接為例，設(shè)計(jì)液壓泵站。說明法蘭蓋在管道連接應(yīng)用中的重要作用，以及設(shè)計(jì)法蘭蓋標(biāo)準(zhǔn)件庫的重要意義。</p><p>　　2 SolidWorks簡(jiǎn)介及標(biāo)準(zhǔn)件庫開發(fā)理論基礎(chǔ)</p><p>　　2.1 SolidWorks簡(jiǎn)介</p>&l

63、t;p>　　Solidworks是基于Windows操作系統(tǒng)的采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)開發(fā)的三維CAD軟件。其參數(shù)化和特征造型技術(shù)能方便的、快捷地創(chuàng)建任何復(fù)雜形狀的實(shí)體，還可以把CAD/CAM/CAPP進(jìn)行有效的集成，是一個(gè)優(yōu)秀的三維CAD軟件。</p><p>　　SolidWorks 軟件具有如下的特點(diǎn):</p><p>　　(1)具有獨(dú)特的特征管理員,提供的特征管理員設(shè)計(jì)歷史樹同具體的

64、實(shí)體模型是實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)聯(lián)接;</p><p>　　(2)具有強(qiáng)大的實(shí)體建模功能和直觀的Windows 用戶界面;</p><p>　　(3)支持Windows 的DDE 機(jī)制和OLE 技術(shù);</p><p>　　(4)支持Internet 技術(shù),可以共享設(shè)計(jì)數(shù)據(jù); </p><p>　　(5)雙向關(guān)聯(lián)的尺寸驅(qū)動(dòng)機(jī)制;</p>&l

65、t;p>　　(6)提供了VB ,VC + + 和其他支持OLE 的開發(fā)語言接口;</p><p>　　(7)給基于Windows 的桌面集成賦予了新的含義。</p><p>　　它以Windows 為平臺(tái),集成了動(dòng)態(tài)仿真軟件(Motionworks) 、工程分析軟(CosMo- SolidWorksorks) 、數(shù)控加工軟件(SurfCAM) 、以及工程數(shù)據(jù)管理軟(SmarTeamW

66、orks) 等,使它們成為SolidWorks中的一部分。這些軟件的數(shù)據(jù)可以相互傳遞共享。而且SolidWorks 公司還設(shè)有網(wǎng)上站點(diǎn),可方便用戶快速了解此系統(tǒng)的最新發(fā)展情況,或獲得最新的技術(shù)支持。</p><p>　　但SolidWorks也并非十全十美。由于該軟件是由國(guó)外研發(fā)，不適合中國(guó)的國(guó)標(biāo)，如標(biāo)題欄、明細(xì)表、放大圖的標(biāo)注、剖視圖的標(biāo)注、裝配圖的序號(hào)等方面。也沒有適合我國(guó)國(guó)標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)件庫，不能滿足特定企業(yè)的特

67、殊要求。因此，為了適應(yīng)特定企業(yè)的特殊要求，形成企業(yè)自己的特色，使SolidWorks在我國(guó)的企業(yè)中有效的發(fā)揮作用，并使常用或是重復(fù)的任務(wù)自動(dòng)化，提高效率，就必須對(duì)其進(jìn)行本土化和專業(yè)化的二次開發(fā)工作。 </p><p>　　本節(jié)將分別對(duì)SolidWorks各個(gè)模塊特點(diǎn)進(jìn)行介紹。</p><p>　　圖1.1 SolidWorks功能示意圖</p><p>　　2

68、.1.1方案設(shè)計(jì)3ZR開思網(wǎng)</p><p>　　a.自頂向下的設(shè)計(jì)技術(shù)3ZR開思網(wǎng)</p><p>　　在產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期，設(shè)計(jì)依據(jù)是任務(wù)書中的一些相關(guān)參數(shù)。由于產(chǎn)品的相關(guān)參數(shù)變動(dòng)較大，無法完全繼承傳統(tǒng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，需要重新設(shè)計(jì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。對(duì)于這樣變動(dòng)較大的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如采用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，即先設(shè)計(jì)零件再組裝成裝配體的話，將花費(fèi)大量的時(shí)間，設(shè)計(jì)周期無法滿足。由此采用“自頂向下”的設(shè)計(jì)方法。首先確定

69、任務(wù)書給定的相關(guān)參數(shù)為產(chǎn)品的主要參數(shù)化尺寸，進(jìn)行整體草圖布局，采用特征建模方式直接建立起產(chǎn)品的整體結(jié)構(gòu)，以達(dá)到宏觀控制設(shè)計(jì)的目的，此時(shí)產(chǎn)品整體結(jié)構(gòu)是一個(gè)零件而不是裝配體。這樣做的好處在于它可以很方便地進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析計(jì)算和方案修改，這種建模方法主要適用于材料基本相同，繼承性比較少的新產(chǎn)品設(shè)計(jì)。3ZR開思網(wǎng)</p><p>　　對(duì)于方案設(shè)計(jì)時(shí)的零件建模，需要注意的是各個(gè)特征之間的尺寸標(biāo)注盡量相互無關(guān)（特征之間是關(guān)聯(lián)的除

70、外），避免在方案修改時(shí)，由于特征或者尺寸的修改導(dǎo)致整體建模的失敗。3ZR開思網(wǎng)</p><p>　　b.結(jié)構(gòu)有限元分析3ZR開思網(wǎng)</p><p>　　當(dāng)產(chǎn)品的初步結(jié)構(gòu)建立起來以后，必須對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，以確保產(chǎn)品滿足強(qiáng)度要求。如采用傳統(tǒng)的計(jì)算方法，計(jì)算過程復(fù)雜且結(jié)果簡(jiǎn)單，不能完整反映產(chǎn)品實(shí)際的狀況。由此采用SolidWorks的插件COSMOSWorks進(jìn)行有限元分析，它的操作菜單集成

71、在SolidWorks軟件中，功能齊全，分析過程快捷、簡(jiǎn)單，無須進(jìn)行模型轉(zhuǎn)換即可進(jìn)行受力分析，極大地縮短了分析時(shí)間，在產(chǎn)品的方案設(shè)計(jì)中，對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)修改均參考有限元分析的結(jié)果進(jìn)行，在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了上百次的結(jié)構(gòu)修改和有限元分析后，基本確定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。3ZR開思網(wǎng)</p><p>　　c.優(yōu)化設(shè)計(jì)3ZR開思網(wǎng)</p><p>　　如果產(chǎn)品同以往產(chǎn)品相比，該產(chǎn)品要求改進(jìn)很多，由此決定了產(chǎn)品必須在滿足

72、要求的前提下進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，最大程度地優(yōu)化，滿足要求。3ZR開思網(wǎng)</p><p>　　3ZR開思優(yōu)化設(shè)計(jì)采用的是COSMOSWorks中的優(yōu)化設(shè)計(jì)功能。主要是對(duì)產(chǎn)品的懸臂結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。舉例如圖2所示，取下支撐管到懸臂的距離L2、L3和斜拉桿L1的距離為優(yōu)化參數(shù)，懸臂到回轉(zhuǎn)軸距離L，懸拉臂的高度H，加載力F均為定值，約束點(diǎn)A、B位置不變， 取整體應(yīng)力最小值為優(yōu)化目標(biāo)，目標(biāo)差值在5％內(nèi)即停止運(yùn)算。為減少計(jì)算時(shí)間和計(jì)算

73、量，對(duì)模型進(jìn)行了一些簡(jiǎn)化和縮比。</p><p>　　3ZR開在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行完方案設(shè)計(jì)后，即可轉(zhuǎn)入技術(shù)設(shè)計(jì)。由于大量的前期工作均在方案設(shè)計(jì)階段就已經(jīng)完成，后面的設(shè)計(jì)就相對(duì)簡(jiǎn)單和快捷。</p><p>　　圖2.1：優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)原理圖</p><p>　　圖1.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)原理圖</p><p>　　2.1.2 界面風(fēng)格</p>&

74、lt;p>　　在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工作中，良好的界面能夠使得設(shè)計(jì)人員工作效率提高，且能夠減少錯(cuò)誤的發(fā)生，易于追蹤整個(gè)設(shè)計(jì)工作，便于整體的把握?？梢哉f，良好的界面風(fēng)格，是衡量一個(gè)軟件的好壞的首要標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　SolidWorks完全自動(dòng)捕捉設(shè)計(jì)者的意圖，其具有良好的、深受設(shè)計(jì)歡迎的設(shè)計(jì)界面。用人們熟悉的Windows方式，運(yùn)用下拉菜單、鼠標(biāo)點(diǎn)擊、剪切復(fù)制和拖動(dòng)放置等常用的操作完成來設(shè)計(jì)產(chǎn)品，工作過程十分

75、簡(jiǎn)便。通過特征管理器的設(shè)計(jì)樹引導(dǎo)，使得復(fù)雜零部件的細(xì)節(jié)和局部設(shè)計(jì)的安排條理格外清晰明了。特征模板是一個(gè)可以隨時(shí)打開的設(shè)計(jì)信息庫，從而標(biāo)準(zhǔn)零件和標(biāo)準(zhǔn)特征的引用變得異常輕松。尺寸、相互關(guān)系和幾何輪廓形狀可以隨時(shí)修改。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)是完全可以編輯的。特征的換序用拖動(dòng)放置的操作即可完成。特征樹中的回放指示能逐步反推模型的生成過程。零部件與零部件之間和零部件與圖紙之間的相關(guān)性有選擇地更新。</p><p>　　圖1.3 Soli

76、dWorks設(shè)計(jì)樹 </p><p>　　2.1.3 零件建模功能</p><p>　　人類生存的現(xiàn)實(shí)世界是由三維幾何形狀構(gòu)成的，因此，三維幾何建模技術(shù)是產(chǎn)品幾何定義的最佳方式。三維幾何建模技術(shù)從最初的三維線框建模，到曲面建模，到實(shí)體建模，經(jīng)過30年的發(fā)展歷程。目前，參數(shù)化特征建模技術(shù)已成為三維CAD產(chǎn)品設(shè)計(jì)的主流，SolidWorks作為目前運(yùn)行于微機(jī)上的優(yōu)秀三維機(jī)械CAD軟件之一，是功

77、能強(qiáng)大的參數(shù)化特征建模工具。</p><p>　　SolidWorks有全面的零件實(shí)體建模功能[7]。變量化的草圖輪廓繪制，并能夠自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)過約束檢查。</p><p>　　用SolidWorks的拉伸、旋轉(zhuǎn)、倒角、抽殼和倒圓角等功能可以簡(jiǎn)便地得到要設(shè)計(jì)的實(shí)體模型，高級(jí)的抽殼可以在同一實(shí)體上定義不同的抽殼壁厚。</p><p>　　用戶可定義坐標(biāo)系，能自動(dòng)計(jì)算零部

78、件的物性和進(jìn)行可控制的幾何測(cè)量。用高級(jí)放樣、掃描和曲面等功能可以生成形狀復(fù)雜的構(gòu)造曲面。通過直接對(duì)曲面的操作，能控制參數(shù)曲面的形狀。通過簡(jiǎn)單地點(diǎn)取并延伸分型線，能生成非平面的分型面。</p><p>　　其典型的應(yīng)用是模具的設(shè)計(jì)。在三維模型上可以標(biāo)注，標(biāo)注的內(nèi)容支持超級(jí)連接。把有公共邊界線的曲面縫接成單一曲面。所有特征都可以用拖動(dòng)手柄改變尺寸，并有動(dòng)態(tài)的形狀變化預(yù)覽。從獨(dú)特的、支持Internet的特征模板中用拖

79、動(dòng)放置的操作引用特征。變半徑倒圓、指定區(qū)域倒圓、填角和圓角過渡。特征管理器(FeatureManager)對(duì)模型捕捉設(shè)計(jì)意圖，雙重支持幾何選擇，拖動(dòng)放置特征換序，支持產(chǎn)品配置的控制和設(shè)計(jì)表的系列定義。</p><p>　　2.1.4 組件裝配功能</p><p>　　SolidWorks的建模功能不僅局限于單純的建模，其還可以在用戶設(shè)計(jì)好各類零件后，在其操作環(huán)境下進(jìn)行裝配。這樣不僅可以實(shí)現(xiàn)

80、分散設(shè)計(jì)，集中組裝的設(shè)計(jì)模式，同時(shí)也可以通過模擬組裝，在生產(chǎn)前對(duì)組件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)性能測(cè)試，檢查出缺陷進(jìn)行補(bǔ)救。在當(dāng)今的全球生產(chǎn)模式和市場(chǎng)下，這種功能是非常有必要的。</p><p>　　SolidWorks的裝配設(shè)計(jì)中可以直接參照已有的零件生成新的零件。不論設(shè)計(jì)用“自頂而下”方法，還是“自底而上”的方法進(jìn)行裝配設(shè)計(jì)，SolidWorks都將以其易用的操作大幅度地提高設(shè)計(jì)的效率。</p><p>

81、;　　快速的裝配設(shè)計(jì)有一個(gè)鼠標(biāo)引導(dǎo)的自動(dòng)裝配對(duì)準(zhǔn)功能(Smart Mates)，可以捕捉要定義裝配關(guān)系的位置。能觀察完全動(dòng)態(tài)地裝配設(shè)計(jì)中可運(yùn)動(dòng)的零部件的運(yùn)動(dòng)形式。在調(diào)用大裝配時(shí)，“輕化”零部件的功能極大地提高了運(yùn)行速度。富有創(chuàng)意的裝配管理器和產(chǎn)品配置管理器可對(duì)整個(gè)裝配過程進(jìn)行管理。這使得系列產(chǎn)品和和同類零部件基于單一的設(shè)計(jì)，文檔的建立和編制從而更加合理和高效。</p><p>　　設(shè)計(jì)直接面向產(chǎn)品配置，通過產(chǎn)品配

82、置管理器，設(shè)計(jì)者可以建立和修改指定產(chǎn)品配置，幾何形狀、裝配關(guān)系、零部件顏色和其它屬性都能在產(chǎn)品配置中控制。裝配模型支持設(shè)計(jì)表，可用設(shè)計(jì)表創(chuàng)建和驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品配置，也可通過設(shè)計(jì)表的參數(shù)來控制產(chǎn)品配置的選擇。支持多重的子裝配;在裝配模型中，可進(jìn)行前后關(guān)聯(lián)的設(shè)計(jì)。在進(jìn)行自動(dòng)裝配對(duì)準(zhǔn)或關(guān)聯(lián)的設(shè)計(jì)時(shí)，直接或間接地導(dǎo)出裝配約束關(guān)系[8]。</p><p>　　圖2.1 SolidWorks的組件干涉檢查菜單</p>

83、<p>　　2.1.5 二次開發(fā)功能</p><p>　　一個(gè)企業(yè)欲全面開展CAD, 并取得積極效果,應(yīng)以引入的CAD系統(tǒng)為基礎(chǔ),根據(jù)本企業(yè)的實(shí)情,進(jìn)行程度不同的用戶化、本地化的二次開發(fā)，建立應(yīng)用繪圖系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫 ，形成具有本企業(yè)特色的產(chǎn)品設(shè)計(jì)CAD 系統(tǒng)，有效的二次開發(fā)是CAD/CAM 發(fā)揮效能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[9]。</p><p>　　雖然SolidWorks 所提供的功能非常強(qiáng)

84、大,但要使其在我國(guó)企業(yè)中真正發(fā)揮作用,就必須對(duì)其進(jìn)行本地化、專業(yè)化的二次開發(fā)工作[10][11]。</p><p>　　為了方便用戶進(jìn)行二次開發(fā)，SolidWorks提供了幾百個(gè)API函數(shù)，這些API是SolidWorks的OLE或COM接口[12]。用戶可以使用高級(jí)語言對(duì)其進(jìn)行二次開發(fā)，建立適合用戶需要的、專用的SolidWorks功能模塊。SolidWorks 是一個(gè)非常開放的系統(tǒng),提供了VB 、Visual

85、 C++和其他支持OLE的開發(fā)語言接口。提供給用戶必要的工具(宏語言、庫函數(shù)等) 以開發(fā)個(gè)人化的應(yīng)用模塊,并且易于將它集成到系統(tǒng)中去。</p><p>　　用VB或Visual C++調(diào)用SolidWorks 的API 函數(shù),可以完成零件的建造、修改；零件各特征的建立、修改、刪除、壓縮等各項(xiàng)控制；零件特征信息的提取,如特征尺寸的設(shè)置與提取，特征所在面的信息提取及各種幾何和拓?fù)湫畔ⅲ涣慵难b配信息；零件工程圖紙中的

86、各項(xiàng)信息；還可在SolidWorks主菜單上增加按鈕，將自己開發(fā)的應(yīng)用模塊嵌入到它的管理系統(tǒng)中。</p><p>　　2.2 Visual C++簡(jiǎn)介</p><p>　　VC++是微軟公司開發(fā)的一個(gè)IDE(集成開發(fā)環(huán)境),換句話說,就是使用C++的一個(gè)開發(fā)平臺(tái)。 VC++是Windows平臺(tái)上的C++編程環(huán)境。</p><p>　　Visual C++是一個(gè)功能強(qiáng)

87、大的可視化軟件開發(fā)工具，它大概可以分成三個(gè)主要的部分： 第一部分Developer Studio：它是一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境，我們?nèi)粘９ぷ鞯?9%都是在它上面完成的。很多人理所當(dāng)然的認(rèn)為，它就是Visual C++。其實(shí)不然，雖然Developer Studio提供了一個(gè)很好的編輯器和很多Wizard，但實(shí)際上它沒有任何編譯和鏈接程序的功能。Developer Studio并不是專門用于VC的，它也同樣用于VB，VJ，VID等Visu

88、al Studio家族的其他語言。所以Developer Studio只是Visual C++的一個(gè)殼子。</p><p>　　第二部分MFC：從理論上來講，MFC也不是專用于Visual C++。Borland C++，C++ Builder和Symantec C++同樣可以處理MFC。同時(shí)，用Visual C++編寫代碼也并不意味著一定要用MFC，用Visual C++來編寫SDK程序，或者使用STL，ATL

89、，一樣沒有限制。不過，Visual C++本來就是為MFC打造的，Visual C++中的許多特征和語言擴(kuò)展也是為MFC而設(shè)計(jì)的，所以用Visual C++而不用MFC就等于拋棄了Visual C++中很大的一部分功能。但是，Visual C++也不等于MFC。 第三部分Platform SDK：它才是Visual C++和整個(gè)Visual Studio的精華和靈魂。Platform SDK是以Microsoft C/C++編譯

90、器為核心，配合MASM，輔以其他一些工具和文檔資料來完成整個(gè)程序工作的。</p><p>　　Visual C++的編譯器、調(diào)試器、連接器、編輯器、和資源管理器都是非常強(qiáng)大的，在編譯器中還提供了自動(dòng)語句生成功能。編譯器不僅僅界面友好，而且還自動(dòng)提示函數(shù)的參數(shù)、對(duì)象的成員。集成調(diào)用工具以及支持一套聯(lián)機(jī)文檔。</p><p>　　使用Developer Studio，可以完成創(chuàng)建、調(diào)試、修改應(yīng)

91、用程序等各種操作。Visual C++是和Windows聯(lián)系最為密切的開發(fā)工具。Visual C++還提供了應(yīng)用程序向?qū)硖峁┯脩粞杆偕蓱?yīng)用程序框架。</p><p>　　使用Visual C++來編寫應(yīng)用程序，主要的就是它的執(zhí)行效率。用戶可以利用Visual C++以兩種方式編寫Win32應(yīng)用程序，一種方式是基于Windows API的C編成方式，另一種是基于MFC的C++編程方式。由于C語言程序的開發(fā)難度

92、與開發(fā)的工作量都是非常大的。而C++編程方式相對(duì)于C編程方式，代碼的運(yùn)行效率稍微低一點(diǎn)，但是C++編程方式的開發(fā)難度小、開發(fā)的工作量小、源代碼效率高。所以一般在Windows下編寫應(yīng)用程序追求代碼的運(yùn)行效率時(shí)都會(huì)采用C++編程方式。</p><p>　　總結(jié)起來，Visual C++與其它開發(fā)語言比較具有以下優(yōu)勢(shì):</p><p>　　第一，與Windows緊密結(jié)合。第二，強(qiáng)大的類庫支持和

93、改造能力。第三，擁有高效率的運(yùn)行速度。</p><p>　　圖2.2 Visual C++菜單</p><p>　　2.3 Visual C++開發(fā)SolidWorks的原理</p><p>　　SolidWorks軟件是完全基于Windows的CAD/CAE/CAM桌面集成系統(tǒng)，它的核心技術(shù)是在Windows環(huán)境下生成的，充分利用和發(fā)揮了Windows的強(qiáng)大威力和

94、OLE技術(shù)，具有用戶界面友好，上手快的優(yōu)點(diǎn)。該軟件支持Visual Basic、Visual C++或其它OLE開發(fā)語言，免費(fèi)提供二次開發(fā)工具API[13]。用戶二次開發(fā)的應(yīng)用程序，可直接掛在SolidWorks的菜單下，形成統(tǒng)一的界面。然而SolidWorks與許多商品化的CAD/CAM系統(tǒng)如Pro/E、UG、AUTOCAD等一樣，它們雖然在設(shè)計(jì)行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，但由于這些CAD/CAM系統(tǒng)都是作為通用機(jī)械設(shè)計(jì)與制造軟件來設(shè)計(jì)的，

95、不是特別有針對(duì)性，因此為了提高設(shè)計(jì)的效率，需要對(duì)其進(jìn)行二次開發(fā)。</p><p>　　SSolidWorks 通過 OLE(Object Linking and Embedding ,對(duì)象的鏈接和嵌入) 技術(shù)為用戶提供了強(qiáng)大的二次開發(fā)接口 API(Application Programming Interface ,應(yīng)用程序界面) ,API 中包含了數(shù)百個(gè)可以在 Visual Basic、VBA(Excel 、A

96、ccess 等) 、C、C++ 或 SolidWorks 宏文件調(diào)用的函數(shù)。SolidWorks API 接口采用面向?qū)ο蟮姆椒?,所有的函數(shù)都是有關(guān)對(duì)象的方法或?qū)傩浴Ｓ脩敉ㄟ^對(duì)這些對(duì)象屬性的設(shè)置和方法的調(diào)用 ,就可以在用戶自己開發(fā)的程序中對(duì) SolidWorks 進(jìn)行各種操作控制 ,完成零件草圖的繪制和修改;零件各種特征的建立和修改;零件的特征信息、裝配信息及工程圖紙信息的提取等。</p><p>　　使用Vi

97、sual C++開發(fā)應(yīng)用程序，可以直接嵌入到SolidWorks內(nèi)部，加載成功后應(yīng)用程序菜單直接出現(xiàn)在SolidWorks主菜單上，如同SolidWorks自帶功能一樣進(jìn)行工作，極大地提高了設(shè)計(jì)效率。SolidWorks類庫由Visual C++類庫生成器生成，支持C++面向?qū)ο笳Z言的三大特性：封裝、繼承和多態(tài)性。因此，利用此特性，可以派生出大量應(yīng)用程序的新類，這樣既能充分利用SolidWorks的類，又可以通過用戶接口API用戶繼承并

98、開發(fā)自己的新類[14] 。</p><p>　　SolidWorks系統(tǒng)本身是由Visual C++開發(fā)的，因此，繼續(xù)用Visual C++進(jìn)行二次開發(fā)無疑將會(huì)提高系統(tǒng)本身的兼容性，二次開發(fā)的模塊可以完全嵌入到SolidWorks中而沒有被排斥，這種寄主開發(fā)可以作到“無縫集成”。通過Visual C++編寫基于 COM的動(dòng)態(tài)連接庫 DLL(Dynamic Link Library)文件 ,能直接在 SolidWo

99、rks 的界面下添加菜單、工具條等 ,如圖2.3所示。在注冊(cè)表中注冊(cè)成功即可成為 SolidWorks 的插件 ,實(shí)現(xiàn)了與 SolidWorks 的兼容,是眾多二次開發(fā)方法中的首選。</p><p>　　圖2.3 SolidWorks添加的菜單 </p><p>　　2.4 Visual C++開發(fā)SolidWorks的關(guān)鍵技術(shù)</p><p>　　利用Vi

100、sual C++進(jìn)行SolidWorks二次開發(fā)，需要對(duì)兩者各自的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行大致的了解。同時(shí)，對(duì)兩者之間的鏈接技術(shù)，需要重點(diǎn)的掌握。</p><p>　　2.4.1三維特征建模</p><p>　　在對(duì)標(biāo)準(zhǔn)件庫進(jìn)行開發(fā)的時(shí)間，首要的是對(duì)標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行建模。</p><p>　　SolidWorks的三維模型庫由若干的三維模型組成。對(duì)于系列產(chǎn)品來說，可按照成組技術(shù)的原理

101、進(jìn)行分類，一組相似的零部件可建立一個(gè)三維模型，即所謂的三維模型板[15]。</p><p>　　模型樣板的生產(chǎn)方式比較靈活，不僅可以在建庫時(shí)由程序員構(gòu)建，也可以根據(jù)需要隨時(shí)進(jìn)行修改和替換。一個(gè)模型樣板可以認(rèn)為是一組尺寸不同、結(jié)構(gòu)形式相似的系列化零部件的基本模型，賦予其不同的一組參數(shù)值即可生成新的三維模型，因此，模型樣板應(yīng)包含該組零部件的所有特征，并用一組設(shè)計(jì)變量來控制其幾何尺寸和拓?fù)潢P(guān)系。</p>

102、<p>　　特征是組成零件實(shí)體模型的基本元素，它體現(xiàn)了產(chǎn)品的功能要素和工程含義，是描述產(chǎn)品信息的集合。設(shè)計(jì)人員直接用特征來定義零件的幾何結(jié)構(gòu)，其操作對(duì)象不再是原始的線條和體素，而是產(chǎn)品的功能要素，諸如凸臺(tái)、倒角、圓角、螺紋孔和鍵槽等。它使產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作在更高的層次上進(jìn)行，因此，基于特征的設(shè)計(jì)更符合設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)思路，更有利于發(fā)揮設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造力和想象力。</p><p>　　實(shí)體特征是構(gòu)成零件實(shí)體的基本要素

103、，是基于特征的實(shí)體建模的含義所在，是創(chuàng)建基體特征和進(jìn)行細(xì)節(jié)特征操作的主要部分。特征是各種單個(gè)的加工形狀，當(dāng)將它們組合起來時(shí)，就形成各種零件。有些特征是由草圖生成，有些特征是通過選擇適當(dāng)?shù)墓ぞ呋蛘卟藛蚊?，然后定義所需的尺寸或者特征所生成。</p><p>　　任何零件模型的建立都是建立特征和特征修改的結(jié)合過程。SolidWorks參數(shù)化特征建模技術(shù)，不僅提供了功能強(qiáng)大的建模工具，而且為修改特征提供了最大限度的方便

104、。在Feature Manager設(shè)計(jì)樹或圖形區(qū)域，通過相應(yīng)的操作，可修改相應(yīng)的尺寸值，可編輯當(dāng)前特征的草圖，可修改特征草圖平面，可重新定義所選特征的有關(guān)參數(shù)，如終止條件、參數(shù)值等內(nèi)容。</p><p>　　除此以外，SolidWorks還提供了動(dòng)態(tài)修改特征工具，可以在圖形區(qū)域直接用鼠標(biāo)拖動(dòng)來移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)和調(diào)整拉伸及旋轉(zhuǎn)特征的大小。在修改工程中遵循特征的父子關(guān)系和特征的先后順序。動(dòng)態(tài)修改特征工具可以修改特征的內(nèi)容如

105、下：特征的位置和尺寸、草圖的繪圖平面、草圖元素的尺寸和草圖中的幾何關(guān)系。</p><p>　　圖2.4 SolidWorks的特征 </p><p>　　2.4.2 參數(shù)系列化</p><p>　　參數(shù)化是指對(duì)零件上的各種特征施加各種約束形式。各個(gè)特征的幾何形狀與尺寸大小用變量的方式表示，如果定義某個(gè)特征的變量發(fā)生了改變，則零件的這個(gè)特征的幾何形狀與尺寸大

106、小，將隨著參數(shù)的改變而改變。</p><p>　　將參數(shù)化設(shè)計(jì)應(yīng)用到特征設(shè)計(jì)中去，把參數(shù)化的基本體素定義為特征，用特征通過體素拼合的方法，構(gòu)造零件的幾何形狀，使得特征具有可調(diào)整性，這就是參數(shù)化特征建模技術(shù)。參數(shù)化設(shè)計(jì)就是將零件尺寸的設(shè)計(jì)，用參數(shù)來描述并在設(shè)計(jì)修改時(shí)通過修改的數(shù)值來更改零件的外形，從而實(shí)現(xiàn)尺寸對(duì)圖形的驅(qū)動(dòng)。其中進(jìn)行驅(qū)動(dòng)所需的幾何信息和拓?fù)湫畔⒂捎?jì)算機(jī)自動(dòng)提取。</p><p>

107、;　　模塊尺寸參數(shù)化處理過程中必須滿足：1）零件與零件、圖形元素與圖形元素之間相關(guān)聯(lián)，即模塊的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在參數(shù)化前后保持不變，如圖形元素與圖形元素之間的平行、垂直、對(duì)稱、同心和相切等幾何約束關(guān)系在參數(shù)化前后必須保持一致；2）零件/ 圖形元素與圖形尺寸以及零件/ 圖形元素之間與圖形尺寸相關(guān)聯(lián)，如圖形元素與圖形尺寸以及圖形元素之間和圖形尺寸之間約束關(guān)系在參數(shù)化前后保持一致。同時(shí)標(biāo)注的圖形尺寸在圖形驅(qū)動(dòng)前后必須能夠隨新的圖形自動(dòng)更新。為了保持這