第１期徐国权等：基于ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ的参数化设计二次开发研究
对象可以有两种方式，一是完全编程的方式，即所有ＡＰＩ对
象全部在编程环境中完成调用。该方法使三维模型完全实
现了程序驱动，可以实现对具有复杂形体的零件造型忙１，但
编程工作量大，开发效率低，对开发人员的要求较高。二是
设计变量与编程技术相结合的方式，即以ｓ０１ｉｄｗｏｒｋｓ环境中
建立的典型结构模型为基础，用设计变量作为程序与模型的
联系纽带。该方法通过少量的变量化参数来控制模型，从而
实现快速、准确的图形设计，但由于是在系统运行过程中动
态生成零件，因此系统运行速度较慢旧Ｊ。当然，对于初学者
来说，通过宏录制方法无疑是理解ＡＰＩ对象及其调用的快捷
途径。
其次，制定具体开发方案。以第二种开发方式为例，其方案通常是：选定一个尺寸明确、绘制方便的典型零件，按正确的设计关系（包括几何关系和尺寸约束）在ｓ“ｄＷｏｒｋｓ环境中绘制三维标准模型图并保存，根据用户需要分析并确定模型的变量化参数，然后通过ＶｉｓｕａｌＢａＬｓｉｃ等编程环境设计操作界面，在程序中调用ＡＰＩ对象获取并修改标准模型中的相关约束变量参数值，使模型的几何或拓扑信息发生改变，从而完成参数化的零件建模。最后将程序置于ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ的菜单或工具条中。必须指出，如果变量化参数数值范围明确，则可以基于Ａｃｃｅｓｓ等建立变量参数数据库，并在ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ中通过Ｄａｔａ或Ａｄｏｄｃ数据控件实现对数据的调用。该方案生成零件的具体工作流程如图２所示ＨＪ。
▲图２设计变量与编程相结合的二次开发方案工作流程图
２ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ二次开发过程
以下通过齿轮的参数化设计具体阐述基于ＶｉｓｕａｌＢａｓ．ｉｃ６．０编程环境对ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ的二次开发过程。
２．１建立齿轮模型
如图３，首先以一组典型尺寸（齿轮尺寸的设计计算与校核可基予ＶＢ参考相关机械设计资料开发专用程序，这里不作介绍）齿轮的标准模型建模时，力求用最少的步骤，建立的特征尽可能简单，参数尺寸尽可能少∞ｏ。为简化操作，假定齿数ｚ≤４ｌ（这种情况基圆大于齿根圆），结合齿轮尺寸特点，通过计算，确定四个关键点（分别位于齿根圆、基圆、分度圆和齿顶圆上），最后采用Ｂ样条曲线拟合方法，并结合镜像与阵列操作，近似构成轮齿廓线。
▲图３齿轮草图与实体模型
３．２确定主从变量参数并添加必要约束
决定齿轮尺寸和齿形的基本参数有５个，即模数ｍ，压力角口，齿数ｚ，齿顶高系数Ｗ以及顶隙系数ｃ＋，它们可以作为主变量参数出现在设计界面中，其它参数从属于主变量，既可根据相关公式通过编程计算得到，也可在标准模型中对其直接添加关系式方程，使之与基本参数产生关联（如图３中前面带”∑”符号的尺寸由关系式方程得到），需要指出的是，各变量名称应符合ＧＢ规范。必要而充分的约束。参数化模型中的约束可分为几何约束和工程约束∞ｏ，而几何约束又可分为结构约束和尺寸约束，其中，结构约束是指几何元素之间的拓扑约束关系，如平行、垂直、相切等；尺寸约束则是通过尺寸标注表示的约束，如距离、角度、半径等；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在数值和逻辑上的关系来表示，如在尺寸间添加数值连接或方程式关联，本例中齿轮的基圆直径即是通过方程如＝ｄ×ｃｏｓ（ｏ）施加工程约束。
７０机械设计与研究第２３卷
如图４，在ＶＢ中制作窗体界面，为便于调用５个变量化参数的标准系列数值，下面采用两种方法，一是把参数置于组合框控件中（如模数ｍ），二是运用Ａｄｏｄｃ控件访问ＶＢ默认数据库Ａｃｃｅｓｓ中的参数表…（如齿数ｚ，压力角ｄ等）。在界面中，将“模型更新”按钮的点击事件与ＶＢ访问ｓｏｌｉｄ＿ｗｏｒｋｓ并更新齿轮变量关联。
▲图４参数化设计窗体界面
其基本工作流程为：
（１）与ｓｏｌｉｄＷｏｒｋ§建立连接
（２）打开齿轮模型文件并激活
（３）修改变量尺寸
（４）根据新尺寸重建模型
以下是模型更新相关程序。
ＰｒｉｖａｔｅＳｕｂＣｏｍｍａｎｄｌ一Ｃｌｉｃｋ（）
’以下声明相关对象和定义变量
ＤｉｍｓｗＡｐｐＡｓ０ｂｊｅｃｔ
ＤｉｍｐａｒｔＡｓ０ｂｊｅｃｔ
ＤｉｍｓｔｒＦｉｌｅＮａｍｅＡｓＳｔｒｉｎｇ，ｌｏｎｇｓｔａｔｕｓＡｓＬｏｎｇ，１０ｎｇｗａｍ—ｉｎｇｓＡｓＬｏｎｇ
ＤｉｍＺＡｓＩｎｔｅｇｅｒ，ｈａ’ＡｓＳｉｎ西ｅ，ｍＡｓＳｉｎｇｌｅ，ｃ＋ＡｓＳｉｎ－ｄｅ
Ｄｉｍ，ａＡｓＳｉｎｄｅ，ＤｂＡｓＳｉｎｇｌｅ，ｄ。Ａｓｓｉｎｄｅ，ｄｆＡｓＳｉｎ一对ｅ，ａｋＡｓｓｉｎｄｅ，ｘＡｓｓｉ“９１ｅ
’以下激活ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ并打开齿轮．ｓｌｄ皿
ⅡＤｉｒ（ｓｔｒＦｉｌｅＮａｍｅ）＝””Ｔｈｅｎ
ＭｓｇＢｏｘ（”文件不存在，请检查路径：”＆ｖｂＣｒ【玉＆ｓｔｒＦｉｌｅＮ锄ｅ）
ＥｘｉｔＳｕｂ
ＥｎｄＩｆ
（１）在ＶＢ中建立一个ＤＬＬ文
件项目，并引用ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ的插件库
文件、库文件以及常数库。
（２）在ＤＬＬ属性中选择工程兼
容并在启动程序选项中找到ｓｏｌｉｄＷｏｒｋｓ安装目录的Ｓｌｄ－Ｗｏｒｋｓ．ｅｘｅ．
（３）在ＤＬＬ文件中添加上述程序设计窗体（Ｆｏ瑚１）并在类模块中添加相应程序段（此处省略具体代码）。
（４）生成。．ＤＬＬ文件并在ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ中打开，程序将自动作为插件添加到菜单中。当然，用户还可以生成工具条或利用ＶＢＡ制作宏按扭，这里就不再一一阐述。ｓｔｒＦｉｌｅＮａｍｅ＝”Ｅ：／Ｍｙ
Ｄｏｃｕｍｅｎｔｓ＼我的文件／Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ授课图＼变速箱＼齿轮２．ｓＬＤＰＲＴ，，
ＳｅｔｓｗＡｐｐ＝Ｃｒｅａｔｅｏｂｊｅｃｔ（”ｓｌｄＷｏｒｋｓ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ”）
ｓｗＡｐｐ．Ｖｉｓｉｂｌｅ＝Ｔｎｌｅ
Ｓｅｔｐａｒｔ＝ｓｗＡｐｐ．０ｐｅｎＤｏｃ６（ｓｔｒＦｉｌｅＮａｍｅ，１，Ｏ，””，ｌｏｎｇｓｔａｔｕｓ，ｌｏｎｇｗａｍｉｎｇｓ）
ｓｅｔｐａｒｔ＝ｓｗＡｐｐ．ＡｃｔｉｖａｔｅＤｏｃ（”齿轮２”）
’以下提取文本框与组合框数值并计算相关变量（其中角度单位为弧度，长度单位为米）
ｍ＝Ｃｏｍｂ０１．Ｔｅｘｔ：Ｚ＝Ｔｅｘｔ２．Ｔｅｘｔ：ａ＝Ｔｅｘｔ３．Ｔｅｘｔ
ｈ：＝ＴｅＸｔ４．Ｔｅｘｔ：ｃ４＝Ｔｅｘｔ５．Ｔｅｘｔ：ｄ＝ｍ＋ｚ
ｄｈ＝ｍ＋Ｚ’Ｃｏｓ（ａ＋３．１４１５９２６／１８０）
ｄｆ＝（ｚ一２＋ｈ：一２＋ｃ４）木ｍ：ｄ。＝（ｚ＋２＋ｈ：）木ｍ：ｘ＝ｄｂ／ｄ。ａｋ＝Ａｔｎ（Ｓｑｒ（１一ｘ＋ｘ）／ｘ）
Ｄｅｂｕｇ．Ｐｒｉｎｌｍ，ｚ，ａ，ｈ：，ｃ＋，ｄ，ｄｂ．ｄｆ，ｄ。
ｓｔｒＦｉｌｅＮａｍｅ＝”＠齿轮２．ｓＬＤＰＲＴ”
’以下对特征变量尺寸重新赋值
ｐａｎ．Ｐａｒａｍｅｔｅｒ（”ｄ＠草图１”＆ｓｔｒＦｉｌｅＮａｍｅ）．ＳｙｓｔｅｍＶａｌｕｅ＝ｄ／１０００
ｐａｎ．Ｐａｒａｍｅｔｅｒ（”ｄ。＠草图１”＆ｓｔｒＦｉｌｅＮａｍｅ）．ＳｙｓｔｅｍＶａｌ一ｕｅ＝ｄａ／１０００
ｐａｒｔ．Ｐａｒａｍｅｔｅｒ（”ｄｆ＠草图ｌ”＆ｓｔｒＦｉｌｅＮａｍｅ）．ＳｙｓｔｅｍＶａｌ－ｕｅ＝ｄ￡／１０００
ｐａｎ．Ｐａｒａｍｅｔｅｒ（”ｄｂ＠草图１”＆ｓｔｒＦｉｌｅＮａｍｅ）．ＳｙｓｔｅｍＶａｌ一ｕｅ＝ｄｂ／１０００
ｐａｒｔ．Ｐａｒａｍｅｔｅｒ（”ａｋ＠草图１”＆ｓｔｒＦｉｌｅＮａｍｅ）．ｓｙｓｔｅｍＶａｌ－ｕｅ２ａｋ
ｐａｎ．Ｐａｒａｍｅｔｅｒ（”Ａ＠草图１”＆ｓｔｒＦｉｌｅＮａｍｅ）．ＳｙｓｔｅｍＶａｌ—ｕｅ＝（３．１４１５９２６／１８０）＋（９０／Ｚ）
ｐ耐．Ｐａｒ枷ｅｔｅｒ（”Ｄｌ＠阵列（圆周）１”＆ｓｔｒＦｉｌｅＮ锄ｅ）．ＳｙｓｔｅｍＶａｌｕｅ＝Ｚ
ｐａｎ．ＥｄｉｔＲｅｂｕｉｌｄ’重建模型
Ｓｅｔｐａｒｔ＝Ｎｏｔｈｉｎｇ
ＳｅｔｓｗＡｐｐ＝Ｎｏｔｈｉｎｇ
ＥｎｄＳｕｂ
２．４将程序作为Ｓ０１ｉｄＷｏｒｋｓ插件‘８１
如图５为齿轮设计插件，其制作过程大致如下：
▲图５齿轮插件菜单
３结论
以上对ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ的参数化设计二次开发思想与要点作了简要论述，通过对齿轮等一些典型的零件进行设计调试证明，上述方法简便易行，企业完全可以按照这个思路，结合生产实际，制作符合自身需要的产品参数化元件库，这无疑将极大地提升设计效率，缩短产品开发周期，因而具有重要的现实意义。
（下转第８７页）
基于SolidWorks的参数化设计二次开发研究
作者：徐国权， 黄志超， XU Guo-quan， HUANG Zhi-chao
作者单位：华东交通大学,职业技术学院,南昌,330013
刊名：
机械设计与研究
英文刊名：MACHINE DESIGN AND RESEARCH
年，卷(期)：2007,23(1)
被引用次数：21次
参考文献(8条)
1.周凯旋;罗会信基于Visual Basic的SolidWorks二次开发[期刊论文]-机械制造 2005(05)
2.马胜祥;易传云;李鲜明SolidWorks的二次开发研究[期刊论文]-机械工程师 2005(08)
3.李素萍;刘根生;林建平基于UG的参数化设计方法及程序设计技术[期刊论文]-模具工业 2005(12)
4.Solid Works公司SolidWorks API二次开发 2005
5.王宗彦;吴淑芳SolidWorks机械产品高级开发技术 2005
6.苏春计算机辅助设计 2004
7.吕晓燕;贾海英;张晓钟基于VB对SolidWorks二次开发方法的研究[期刊论文]-机械设计与制造 2005(03)
8.何宁;白海清基于VB开发SolidWorks标准件库[期刊论文]-机械与电子 2004(06)
引证文献(21条)
1.厉学思.于占虎.李卫民.何鑫开发SolidWorks插件实现CAD的方法研究[期刊论文]-辽宁工业大学学报 2010(1)
2.王军.桑胜举基于COM的斜齿轮参数化设计[期刊论文]-计算机应用与软件 2010(3)
3.朱春华.叶建华.朱聪玲.陈翠基于SolidWorks凸耳功能的研究与开发[期刊论文]-机械设计与制造 2010(5)
4.徐洪涛.王庆明基于VB和SolidWorks的螺旋管道参数化设计与流阻特性分析[期刊论文]-机电工程 2010(11)
5.朱春华.陈名升文档安全管理与SolidWorks的集成研究[期刊论文]-南昌工程学院学报 2009(6)
6.叶建华.张福江.李丽娜基于SolidWorks体素建模功能的研究与开发[期刊论文]-南昌工程学院学报 2009(6)
7.叶联琨.黄振琳无铁心直流永磁盘式电机虚拟样机设计[期刊论文]-上海电机学院学报 2009(4)
8.徐格宁.朱映东基于SolidWorks二次开发的变量化三维建模方法[期刊论文]-中国工程机械学报 2009(1)
9.盛步云.江峰.陆云强.丁毓峰50 MW汽轮机转子参数化设计研究[期刊论文]-机械制造 2009(7)
10.徐宏海.华利敏.詹宁基于VB和SolidWorks的调苇阀参数化设计[期刊论文]-机电工程技术 2009(4)
11.曹慧敏.刘刚田.崔凤奎基于Web的产品外观造型协同设计应用技术研究[期刊论文]-计算机与现代化 2009(5)
12.韦尧兵.姜明星.剡昌锋.雷春丽基于SolidWorks斜齿轮的参数化设计[期刊论文]-新技术新工艺 2008(11)
13.邓小林.刘夫云基于参数化技术的零件变型设计方法[期刊论文]-机械设计与研究 2008(4)
14.段明德.刘鑫.唐小景.王中义.郝燕基于变量驱动的产品系列化设计[期刊论文]-机床与液压 2008(10)
15.罗敬东.刘斌基于SolidWorks注射模脱模机构的设计[期刊论文]-模具制造 2008(8)
16.田合强.兰清群.邬平波CAD/CAE技术在铁道车辆轮对设计中的应用[期刊论文]-机械设计与制造 2008(4)
17.周春国.程伟华.刘凯行星锥盘式无级变速器参数化设计系统的开发[期刊论文]-机械传动 2008(3)
18.罗敬东VB在SolidWorks二次开发中的参数化方法[期刊论文]-广东水利电力职业技术学院学报 2008(2)
19.舒柱兵.王宗彦.吴淑芳桥式起重机桥架产品级参数化设计技术[期刊论文]-煤矿机械 2008(4)
20.方舟.张利娜面向机械手册的Solid Works标准化部件库开发[期刊论文]-陕西科技大学学报（自然科学版）2007(5)
21.方舟.曹岩.白瑀SolidWorks环境下牙嵌离合器标准件库开发[期刊论文]-西安工业大学学报 2007(4)本文链接：https://www.doczj.com/doc/c26780699.html,/Periodical_jxsjyyj200701018.aspx