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基于SolidWorks的机械零件参数化设计方法

基于SolidWorks的机械零件参数化设计方法
基于SolidWorks的机械零件参数化设计方法

SolidWorks的参数化功能有多种实现方式

SolidWorks的参数化功能有多种实现方式,本文详细介绍了利用Excel表格驱动SolidWorks模型的方法:通过Excel输入参数,利用Excel表格ActiveX控件、方便的数据计算能力,结合SolidWorks方程式及宏功能,实现对SolidWorks模型尺寸修改及更新。 参数化设计方法就是将模型中的定量信息变量化,使之成为任意调整的参数。对于变量化参数赋予不同数值,就可得到不同大小和形状的零件模型。 用CAD方法开发产品时,产品设计模型的建立速度是决定整个产品开发效率的关键。如果该设计是从概念创意开始,则产品开发初期,零件形状和尺寸有一定模糊性,要在装配验证、性能分析之后才能确定,这就希望零件模型具有易于修改的柔性;如果该设计是改型设计,则快速重用现有的设计数据,不啻为一种聪明的做法。无论哪种方式,如果能采用参数化设计,其效率和准确性将会有极大的提高。 在CAD中要实现参数化设计,参数化模型的建立是关键。参数化模型表示了零件图形的几何约束、尺寸约束和工程约束。几何约束是指几何元素之间的拓扑约束关系,如平行、垂直、相切和对称等;尺寸约束则是通过尺寸标注表示的约束,如距离尺寸、角度尺寸和半径尺寸等;工程约束是指尺寸之间的约束关系,通过定义尺寸变量及它们之间在数值上和逻辑上的关系来表示。 在参数化设计系统中,设计人员根据工程关系和几何关系来指定设计要求。要满足这些设计要求,不仅需要考虑尺寸或工程参数的初值,而且要在每次改变这些设计参数时维护这些基本关系。即将参数分为两类:其一为各种尺寸值,称为可变参数;其二为几何元素间的各种连续几何信息,称为不变参数。参数化设计的本质是在可变参数的作用下,系统能够自动维护所有的不变参数。因此,参数化模型中建立的各种约束关系,正是体现了设计人员的设计意图。 SolidWorks是典型的参数化设计软件,参数化功能非常强大,并且实现方法多种多样。笔者今天介绍一种通过Excel表格对模型参数进行驱动的方法,其特点是充分利用Excel 表格强大的公式计算、直观的参数输入、方便的数据维护功能,来实现产品的参数化、系列化设计。如图1所示Excel表格,展示的是一个压力容器的法兰参数。表中直观地将不同法兰用不同颜色体现,并对应相同颜色块的参数。该参数采用下拉列表的方式,直接选取即可,最后只需要点击右下角的“更新法兰参数”,SolidWorks中的模型便实时得到更新。

基于SolidWorks的参数化设计

基于SolidWorks的参数化设计 □李轩斌单红梅韩玲 【摘要】论述了SolidWorks环境中,通过产品、部件和零件三者之间参数关联,用一种基于装配约束的参数化设计方法实现部件的参数化建模,阐述了这种参数化设计方法中的关键技术,包括产品结构的划分、尺寸分析、关联设计、基于布局草图的装配体设计和方程式的添加;运用部件参数化设计方法构建SolidWorks部件库。采用这种方法,有利于产品的修改和系列化,提高设计效率。 【关键词】SolidWorks;装配约束;参数化设计;零部件库 【作者简介】李轩斌(1972 ),男,长春轨道客车股份有限公司工程师;研究方向:夹具设计与焊接数控编程 单红梅,女,吉林大学交通学院助工,博士;研究方向:车辆智能化检测 韩玲,女,吉林大学交通学院载运工具运用工程专业在读博士 一、引言 机械制造业的设计制造水平,在很大程度上反映出企业工艺技术水平和制造能力的高低,直接影响着机械产品的加工质量、工人的劳动强度、生产效率和生产成本。 为了提高设计质量和设计效率,提高企业市场竞争力,多年来,许多企业一直致力于参数化设计的研究。大量三维实体造型软件崛起,推动了设计领域的新革命,SolidWorks就是优秀的三维参数化设计软件之一。这些三维软件,不仅仅可创建三维实体模型,还可利用设计出的三维模型来进行模拟装配和静态干涉检查、机构分析、动态干涉检查、动力学分析、强度分析等,产品设计也由原先的二维平面设计向着三维化、集成化、智能化和网络化方向发展,三维CAD的开发受到了普遍关注,并取得了较快的进展。SolidWorks是完全基于Windows的三维CAD/CAE/CAM软件。它采用与UG相同的底层图形核心Parasolid,具有强大的基于特征的参数化实体建模能力,然而要使SolidWorks软件真正为我国企业带来经济效益,必须使其国产化、专业化。 采用参数化设计技术,可以大大提高产品的设计速度。在大多数工程设计中,一个产品往往是多个零件的组合。将零件参数化的思想扩展到部件参数化设计中,实现部件整体参数化设计,无疑会更大程度地提高设计效率,为企业创造经济效益。部件参数化设计的实现以各组成零件的参数化设计为基础,但又不是组成部件的各零件的参数化的简单累加。部件的参数化问题除需解决各组成零件的参数化设计以外,还必须解决参数化时的同步更新问题。所谓的同步更新,是指当进行部件的参数化设计时,对其中某一个零件进行了更改,要求能够引起与之关联的一个或者多个零件的同步更新。同步更新主要有两方面要求,一是部件参数化设计中,各零件的相对位置关系要始终保持正确,二是各零件之间有配合关系的尺寸参数始终保持正确。 二、部件参数化设计方法 本文采用了一种基于装配体的参数化设计方法,来实现部件的参数化。其基本思想是:在参数化零件的基础上,引入零件装配关系作为约束,合理地建立零件之间的装配约束关系,以确保零件之间的相对位置关系;同时建立零部件相互关联的参数之间的关系,以保证参数之间能够联动。这样就可以实现同步更新,在此基础上建立部件的装配布局图,最终实现整个部件的参数化设计。 (一)产品结构的划分。复杂的产品按照功能和企业的生产组织特点分解为一系列的部件,而每个部件可能还会进一步划分为子部件和零件,尤其在民用飞机、汽车等产品中,产品构成十分复杂,涉及到机械、电气、液压、附件(如座椅、 原理都与之不符。现在迈克尔逊-莫雷实验同样被证明是没有说服力的,看来,相对论理论是站不住脚的。由此引发的直接效果就是量子理论失去了理论基础,同样是不科学的。 那么是不是就证明了牛顿力学的绝对正确性呢?起码目前不能这样讲,因为在近代毕竟发现了经典理论不能解释的物理现象。但可以肯定的是,这些现象肯定不能由相对论理论或现有的量子理论来科学解释,需要利用全新的科学方法重新研究和解决。 由此看来,惯性系变换引发的高速粒子的动力学问题是一项十分复杂的物理学课题,目前物理学界对于该问题的认知是不准确的,也是远远不够的,因此非常有必要进行科学细致地研究。 【参考文献】 1.郭硕鸿.电动力学[M].北京:高等教育出版社(第2版),1997 2.周世勋.量子力学教程[M].北京:高等教育出版社(第1版),1979 · 94 ·

SOLIDWORK教程功能简介及参数化草图绘制

第1 章Solidworks设计基础 【教学提示】 SolidWork是由美国SolidWorks公司(该公司是法国Dassult System公司的子公司)于1995年推出的三维机械CAD软件,它具有基于特征、单一数据库、参数化设计及全相关性等特点。本章主要对Solidworks做个概略性的介绍,使学生对SolidWorks的基本知识有一定的了解,为以后的学习打好基础。 【教学要求】 了解SolidWorks 软件的特点 熟悉SolidWorks 工作环境 掌握在SolidWorks 工作环境中文件的打开、保存等基本操作,掌握三维建模的流程。 1.1 CAD 技术的发展及SolidWorks 概述 CAD(Computer Aided Design)就是设计者利用以计算机为主的一整套系统在产品的全生命周期内帮助设计者进行产品的概念设计、方案设计、结构设计、工程分析、模拟仿真、工程绘图、文档整理等方面的工作。CAD既是一门多学科的交叉学科,它涉及计算机学科、数学学科、信息学科、工程技术等;CAD也是一项高新技术,它对企业产品质量的提高、产品设计及制造周期的缩短、提高企业对动态多变市场的响应能力及企业竞争能力都具有重要的作用。CAD技术在各行各业都得到了广泛的推广应用。SolidWorks 正是优秀CAD软件的典型代表之一。SolidWorks 作为Windows 平台下的机械设计软件,完全融入了Windows 软件使用方便和操作简单的特点,其强大的设计功能可以满足一般机械产品的设计需要 1.1.1 CAD技术的产生与发展 20世纪60年代初,美国麻省理工学院MIT开发了名为Sketchpad的计算机交互处理系统,并描述了人机对话设计和制造的全过程,这就是CAD/CAM的雏形,形成了最初的CAD 概念:科学计算、绘图。计算机在设计过程中的应用,形成了CAD 系统。 从20世纪60年代初到70年代中期,CAD从封闭的专用系统走向开放式的商品化软件系统,主要技术特点是二维、三维线框造型,其软件系统只能表达基本的几何信息,不能有效表达几何数据间的拓扑关系;且系统需配备大型计算机系统,价格昂贵。此时期有代表性的产品是:美国通用汽车公司的DAC-1,洛克希德公司的CADAM系统。在此时期CAD开始进入应用阶段。 20世纪70年代后期,CAD系统进入发展时期。一方面CAD系统硬件价格下降;同时,飞机和汽车工业蓬勃正值发展时期,飞机和汽车制造中遇到了大量的自由曲面问题,法国达索飞机制造公司率先开发出以表面模型为特点的曲面建模方法,推出了三维曲面造型系统CATIA,该系统采用多截面视图、特征纬线的方式来近似表达自由曲面。该阶段的主要技术特点是自由曲面造型。曲面造型系统为人类带来了第一次CAD技术革命。此后一些军用工业相继开发了CAD 软件,如美国洛克希德公司的CADAM、美国通用电气公司的CADAM、美国通用电气公司的CALMA、美国波音公司的CV、美国国家航空及宇航局(NASA)支持开发的I-DEAS、美国麦道公司开发的UG等。

SOLIDWORK教程-功能简介及参数化草图绘制

第 1 章Solidworks设计基础 【教学提示】 SolidWork是由美国SolidWorks公司(该公司是法国Dassult System公司的子公司)于 1995年推出的三维机械CAD软件,它具有基于特征、单一数据库、参数化设计及全相关性等特点。本章主要对Solidworks做个概略性的介绍,使学生对SolidWorks的基本知识有一定的了解,为以后的学习打好基础。 【教学要求】 了解SolidWorks 软件的特点 熟悉SolidWorks 工作环境 掌握在SolidWorks 工作环境中文件的打开、保存等基本操作,掌握三维建模的流程。 1.1 CAD 技术的发展及SolidWorks 概述 CAD(Computer Aided Design)就是设计者利用以计算机为主的一整套系统在产品的全生命周期内帮助设计者进行产品的概念设计、方案设计、结构设计、工程分析、模拟仿真、工程绘图、文档整理等方面的工作。CAD既是一门多学科的交叉学科,它涉及计算机学科、数学学科、信息学科、工程技术等;CAD也是一项高新技术,它对企业产品质量的提高、产品设计及制造周期的缩短、提高企业对动态多变市场的响应能力及企业竞争能力都具有重要的作用。CAD技术在各行各业都得到了广泛的推广应用。SolidWorks 正是优秀CAD软件的典型代表之一。SolidWorks 作为Windows 平台下的机械设计软件,完全融入了Windows 软件使用方便和操作简单的特点,其强大的设计功能可以满足一般机械产品的设计需要 1.1.1 CAD技术的产生与发展 20世纪60年代初,美国麻省理工学院MIT开发了名为Sketchpad的计算机交互处理系统,并描述了人机对话设计和制造的全过程,这就是CAD/CAM的雏形,形成了最初的CAD 概念:科学计算、绘图。计算机在设计过程中的应用,形成了CAD 系统。 从20世纪60年代初到70年代中期,CAD从封闭的专用系统走向开放式的商品化软件系统,主要技术特点是二维、三维线框造型,其软件系统只能表达基本的几何信息,不能有效表达几何数据间的拓扑关系;且系统需配备大型计算机系统,价格昂贵。此时期有代表性的产品是:美国通用汽车公司的DAC-1,洛克希德公司的CADAM系统。在此时期CAD开始进入应用阶段。 20世纪70年代后期,CAD系统进入发展时期。一方面CAD系统硬件价格下降;同时,飞机和汽车工业蓬勃正值发展时期,飞机和汽车制造中遇到了大量的自由曲面问题,法国达索飞机制造公司率先开发出以表面模型为特点的曲面建模方法,推出了三维曲面造型系统CATIA,该系统采用多截面视图、特征纬线的方式来近似表达自由曲面。该阶段的主要技术特点是自由曲面造型。曲面造型系统为人类带来了第一次CAD技术革命。此后一些军用工业相继开发了CAD 软件,如美国洛克希德公司的CADAM、美国通用电气公司的CADAM、美国通用电气公司的CALMA、美国波音公司的CV、美国国家航空及宇航局(NASA)支持开发的I-DEAS、美国麦道公司开发的UG等。 -可编辑-

基于Solidworks的零件参数化设计

基于Solidworks的零件参数化设计摘要:论述了利用Visual C++ 6.0对Solidworks进行二次开发的基本原理和一些关键技术,开发了可以与Solidworks无缝集成的动态链接库DLL,并且介绍了一个简单的应用实例的实现。 0 引言 Solidworks是一款非常优秀的三维机械软件,其易学易用、全中文界面等特点深受广大工程技术人员喜欢。随着学习和使用Solidwork的人员越来越多,企业为了提高效率和市场竞争力,必然有快速开发新产品、形成自身产品特色的需求,而且对于一些存在着许多重复性的劳动的产品设计需要缩短产品的开发周期。因此有必要对SolidWorks进行二次开发,使其能够在输入少量变化参数的情况下迅速生成所有产品模型并装配,最终生成工程图。 SolidWorks二次开发分两种,一种是基于OLE Automation的IDispatch技术,一般常用于Visual Basic、Delphi编程语言的接口,通过IDispatch接口暴露对象的属性和方法,以便在客户程序中使用这些属性并调用它所支持的方法,此种技术只能开发EXE 形式的程序,所开发的软件不能直接加挂在SolidWorks 系统下,无法实现与SolidWorks 的集成;另一种开发方式是基于COM的,这种技术可以使用最多的SolidWorks API(Application Programming Interface,应用程序接口) 函数。实际上SolidWorks 本身就是用Visual C++编写的,所以使用Visual C++通过COM接口

开发,可以实现对SolidWorks底层的开发并且代码的执行效率高。因为本文开发的是SolidWorks DLL(Dynamic Link Library,动态链接库) 插件,故采用基于COM的开发方式。 1 SolidWorks二次开发原理 1.1 SolidWorks API中的术语 COM(Component Object Model,组件对象模型)技术是SolidWorks API的基础,COM对象是一种包含接口、属性和事件以对象形式封装的实体,它以接口的方式提供服务,这种接口是COM 对象与使用COM对象的客户程序进行通信的唯一通道。 OLE (Object Linking and Embedding,对象的链接和嵌入)可以使应用程序之间能够通过数据嵌入或链接的方式共享数据。它是SolidWorks API构造的基础,是深入理解SolidWorks API的关键。SolidWorks API是SolidWorks作为OLE自动化服务器提供的属性和方法,我们开发的插件就是使用这些接口的OLE客户。 1.2 开发工具Visual C++ 6.0 SolidWorks API是基于COM组件技术构造的,SolidWorks通过COM技术为开发人员提供了强大的二次开发接口,因此Visual C++ 6.0作为当今最流行的软件开发工具之一,是程序员的首选编程利器。它提供了强大的集成开发环境,用以方便、有效地管理、编写、编译、跟踪C++程序,大大加速了程序员的工作,提高了程序代码

SolidWorks零件设计表运用参数化设计

SolidWorks零件设计表运用参数化设计 1.首先以现有零部件为基准。例如:一个套筒,在现实使用中,套筒为铸铝成型,所以套 筒的长度在实际产品配对中,其长度L是多种多样的。示例中:默认L=10mm。 2.选择SW中插入→表格→设计表,进入界面。如下图所示:

3.默认选择自动生成,选择所需草图特征,确认后进入设计表格。如下图所示: 4.选中表格中“普通”右击选择“设置单元格格式”选择“常规”进行确认,将表格中: “普通”转换零件尺寸数值。(如同Excel表格操作一样)

5.在本示例中,我们所关心的只是套筒L长度,所以可以把表格中后面三项“套筒的内径”、 “套筒的外径”以及“旋转生成所需的中心轴”草图特征删除。同时为便于查看表格,可以对表格进行优化(根据个人习惯,无非就是单元格的插入、删除、输入而已)。如下图所示: 6.依次在表格中输入我们所需要的参数值,示例中,我们取套筒五种型号,从P01到P05, 长度依次递增10mm,(注:在输入新的L值时,我们输入的是数字但有可能会显示出文字“普通”,只需参照步骤4设置单元格格式即可调节成数值)如下图:

7.到此为止,我们设计表中的参数已设置好,只需在SW界面中,鼠标点击设计表以外的 操作区域,设计表将会自动保存。弹出如下对话框,点击确定即可! 8.回到SW界面设计树中,选择“配置”界面,如下图所示。可以清楚的看到我们刚刚在 设计表中所输入的参数值。可以把不需要的配置删除(例如:默认这个配置),保留我们所需。

9. 点击我们所做的配置,可以相应得到套筒的不同规格长度L 。如下图所示: 1)P01,L=10mm

SolidWorks参数化设计简介

SolidWorks参数化设计简介 说明:简单介绍下SW2012版本参数化设计,以下仅仅是自己日常工作运用的总结,如有雷同,敬请谅解!!!随着SW版本的相继更新,应该会具有更佳的人性化、便捷性!共同学习。 1.如下图,以如下CAD二维图纸为例。首先我们按照下图,在SW中建立三维模 型。我们先以P01参数建立最初的三维模型。 2.参数化应用,首先在SW里选取命令“方程式”,图标如 。命令路径在“工具”→“方程式”。点击拾取后,会弹出如下对话框。

说明:这里有两种方法建立参数化关系,第一种直接该对话框里进行建立参数化的函数关系,然后每次修改参数的时候都要打开SW软件,进入上述方程式对话框里进行更改参数值;第二种也是在该对话框里建立好所有的参数化函数关系,只不过会选取一个txt格式的外部文件,在txt格式文件里输入参数变值,这样相应的每次修改只更改txt格式文件,不需要打开SW软件,最多使用的时候,进行一步重生成工作。下面我们逐一介绍下。 1)SW中更改参数值方法: ●首先在全局变量中输入我们想要的参数代码“L”,数值就等于100。 ●其次在方程式中去拾取那些会随着参数变化的变量,在数值中建立他们同参数值的函数关系。例如我们这个案例:我们的参数变化是依据板材的长度尺寸变化而变化的。 ●最后,我们可以直接点入确定。这样就建立完成了。 ●验证:首先进入方程式对话框里。在设计树种选中方程式右击,选中管理方程式,进入方程式对话框,更改全局变量L的数值。最初P01 L=100。

P02 L=150 P03 L=200 P04 L=250

P05 L=300

SolidWorks参数化设计

0 引言 由于通用CAD软件注重功能的全面性,几乎涵盖了制造业的方方面面,但是专业针对性差,并不能很好地满足特定企业的设计要求,所以在通用CAD软件的基础上,结合企业实际需要进行二次开发、已经成为CAD取得实效的关键环节,甚至可以说,没有进行二次开发,实现用户化、本地化的CAD就不能在真正意义上发挥效能。通用CAD的二次开发性能优劣,已经成为评价该CAD软件的重要指标,二次开发已经被视为第4代CAD系统的一个特色。 CAD二次开发的目的,在于提高通用 CAD的针对性,以便更好地满足企业设计要求,更好地发挥CAD的效能。通过对CAD软件的二次开发,可使CAD软件实现专业化、本地化。 1 SolidWorks简介 SolidWorks是美国SolidWorks公司开发的出色的三维参数化特征造型CA])软件,其技术内核基于先进的Parasolid图形语言平台。SolidWorks自从1995年11月问世以来,已成为微机平台上的三维机械设计CAD软件的主流产品,在企业中得到了广泛的应用。本文选用SoildWorks作为系统开发平台,主要是基于SolidWorks在以下几方面的突出优点: ·强大的参数化特征造型功能。SolidWorks的参数化和特征造型技术,能方便、快捷地创建几乎任何复杂形状的实体,可以满足绝大部分的工程设计的需要;SolidWorks采用统一的内部数据库,全数据相关,任何一个功能模块中对零件的修改都会自动反映到其他模块中; ·界面友好,操作简便。SolidWorks采用典型的Windows软件风格,在所有的国外三维CAI)软件中提供了最优秀的中文支持; ·拥有开放的体系结构。SolidWorks拥有丰富的第三方支持软件,提供了开放的数据结构和方便的二次开发环境,为企业今后广泛的工程应用提供了良好的基础平台; ·优异的性能价格比。SolidWorks是一款中端CAD系统,企业使用SolidWorks可以花较小的投人满足设计的要求,因此SolidWorks特别适合于中小企业的产品设计。 2 VB开发SolidWorks的参数化程序编制 根据特定的设计要求,用VB对SolidWorks进行二次开发,创建SolidWorks插件的一般方法是:在 VB中创建ActiveX DLL工程,根据开发的具体功能要求编制相应的程序代码和设计用户界面,并在工程中添加对SolidWorks类库的引用,将应用程序编译连接为DLL文件。该文件在注册过以后,就可以作为SolidWorks的插件使用了。用户可以根据具体的设计要求开发

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