基于SolidWorks的滚动轴承三维参数化图库开发

收稿日期:2008-02-13;修订日期:2008-10-08

作者简介:毛文武(1973-),男,福建浦城人,上海海洋大学讲师,主要从事工程图学、机械工程的教学和研究。

基于SolidWorks的滚动轴承三维参数化图库开发毛文武,邬国军(上海海洋大学,上海201306)

摘要:阐述了对SolidWorks进行二次开发的机理,结合我国最新国家标准,详细分析了采用VB语言和ACCESS数据库在SolidWorks平台上进行滚动轴承三维图库开发的具体方法和步骤,用户只要轻松点击滚动轴承类型和代号,就可以得到对应轴承的三维模型。关键词:滚动轴承;参数化图库;SolidWorks;VB

中图分类号:TQ43212　文献标识码:A　文章编号:1001-3563(2008)12-0143-03

Developmentof3D2ParameterizedDrawingLibraryofRollingBearingsBasedonSolidWorksMAOWen2wu,WUGuo2jun(ShanghaiOceanUniversity,Shanghai201306,China)Abstract:ThemechanismofSolidWorkssecondarydevelopmentwasintroduced.Theparameterized3DdrawinglibraryofrollerbearingwasdevelopedaccordingtothenewestnationalstandardandbasedonSolidWorks.ThemethodsandproceduresofestablishingthelibrarybyusingVBandACCESSwereana2lyzed.Usercaneasilyget3Dmodeloftherelevantbearingsimplybyclicksonthebearingtypeandcode.Keywords:rollingbearing;parameterizeddrawinglibrary;SolidWorks;VB

近年来,美国生信实维公司的SolidWorks软件以其创新性、易用性和高效性,在包装机械设计和产品展示中得到了越来越多的应用[1-2],对提高包装机械的设计效率发挥了显著作用。然而SolidWorks的标准件库主要是基于美国工业标准(ANSI)、国际标准(ISO)、德国工业标准(DIN)、日本工业标准(JIS)开发的,对中国国家标准(GB)的支持力度较少[3]。中国用户在使用该软件时,对机械设计中大量使用的标准件,只能一步步执行SolidWorks建模工具,绘图过程烦琐和低效,严重影响了设计效率。笔者结合在包装机械中大量使用的滚动轴承,进行了符合我国国家标准的参数化图库开发,该图库相对于常见的参数化图库,具有高效、便捷、实用的特点,用户只要轻松地点击相关滚动轴承的型号,即可得到该轴承的三维模型。1　SolidWorks二次开发机理及开发工具SolidWorks为用户提供了采用标准Windows“对象链接与嵌入”(OLE)技术和“部件对象模式”(COM)技术的应用程序接口(API),便于用户进行二次开发,扩展SolidWorks的功能。VisualBasic、VisualC++、Delphi以及其他支持ActiveXAutomation技术的开发工具都适合SolidWorks的二次开发,笔者即选用了VB6.0进行滚动轴承图库的二次开发,相对其他工具,其语言规则简单、使用简捷,是目前较受欢迎的SolidWorks二次开发工具。VB对SolidWorks进行二次开发,是通过调用SolidWorks的对象体系结构来进行的[4]。Solid2Works将其内部数据以对象的形式组织起来,形成一个对象层次结构,见图1,其最顶层的对象叫做SldWorks,它是Solid2

图1　SolidWorks的对象层次体系Fig.1HiberarchysystemofSolidWorksobjects

Works其他所有子对象的派生基系。SolidWorksAPI提供了所有的SolidWorks对象,以及这些对象所拥有的方法和属

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毛文武等　基于SolidWorks的滚动轴承三维参数化图库开发© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net性,用户通过在客户应用程序中对这些对象及其方法和属性的操作,便可以在自己开发的应用程序中实现诸如构造实体、零件装配等几乎所有的SolidWorks软件的功能,实现软件的客户化。用VisualBasic作为SolidWorks开发工具,因为采用的是DIL动态链接库方式,必须先在VisualBasic中导入所需的3种类型库:SolidWorks2007TypeLibrary、SolidWorksCon2stanttypeLibrary、SolidWorksexposedtypelibrariesforadd-inuse,然后才能调用SolidWorks的对象、方法和属性[5]。编写

代码时,采用SolidWorks宏录制工具,来获得程序头部和应用程序的代码是相当有效的方法,程序完成后载入动态链接库时,即可直接用SolidWorks打开编好的.dil文件,也可在插件模块中添加新编写好的名字同.dil文件的插件模块[6]。

2　使用数据库技术构建滚动轴承信息库目前,参数化图库主参数的输入主要有两种方案:

1)直接由用户输入参数值,通过编制计算程序由主参数计算出绘图中将涉及的其他参数,进而通过绘图程序得到对应的图形。该方法适用于部分参数标准化的常用件和非标零件,

对操作者的专业化程度要求也较高,使用时操作者如果输入不恰当的参数数据将导致绘图出错或无法出图。2)采用数据库技术构建滚动轴承信息库,根据用户选定的特征参数读取数据库中对应的记录,自动获得其他各项参数值信息,进而调用绘图程序,该方案对用户专业化程度要求较低,用户使用和扩展图库相当方便,适用于各参数完全标准化或高度标准化的零件。针对滚动轴承的具体情况,笔者选择了后一种方案,采用ACCESS建立了符合我国国标(GB)的滚动轴承数据库。

3　滚动轴承三维参数化图库开发1)分析滚动轴承结构,建模过程和相关国家标准(如GB296-1994),确定滚动轴承图库的主参数。绝大多数滚动轴承都是标准件,国家对各类滚动轴承的代号、结构参数和规定画法专门制定了国家标准[7],以圆锥滚子轴承的国家标准GB

296-1994为例,用户只要选择轴承型号,就能确定轴承公称内径、轴承公称外径、轴承公称宽度、内圈公称宽度、外圈公称宽度[8]等绘图参数,就能进一步计算出其他相关参数。2)在SolidWorks中建立每一类滚动轴承实体模型的样本文件,分别进行内圈、外圈、滚动体、保持架的三维造型,在有相互关系的尺寸之间添加方程式,见图2。3)对样本轴承建模过程录制宏命令,复制粘贴宏代码到VB程序中,将宏内描述特征尺寸的参数用变量定义,编译各类滚动轴承三维绘图主程序。

图2　圆锥滚子轴承的三维模型及约束方程式Fig.23Dmodeloftaperedrollerbearingsandtheconstrainedequations

4)建立滚动轴承数据库,见图3,将每一类轴承分别设为一数据表,其数据类型和数值与国家标准一致,并实现对数据的检索、添加、删除、更新等功能。

图3　滚动轴承数据库Fig.3Databaseofrollerbearings

5)建立滚动轴承参数化图库人机交互系统,其人机交互主界面见图4,并通过ADO接口分别建立人机交互系统与数据库见图5、人机交互系统与SolidWorks的链接。6)程序的整合、调试和运行。调试程序成功后,生成工程.exe文件,可直接运行程序或在SolidWorks中运行,在人机交互界面内选择轴承代号或检索轴承代号,点击三维绘图按钮,即可在SolidWorks中得到相应滚动轴承的三维模型。

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包装工程　PACKAGINGENGINEERINGVol.29No.122008.12

© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 图4　滚动轴承图库人机交互主界面图5　ADO调用对象Fig.4Man2computerinteractivedialog2boxforthedrawingoftaperedrollerbearingsFig.5ADOinterface

4　结语针对目前在国内外机械行业中广泛应用的SolidWorks软件,笔者进行了基于我国最新国家标准的滚动轴承三维图库开发,用户只要轻松地点击相关滚动轴承的型号,即可快速得到该轴承的三维模型,从而大幅度地提高设计和绘图效率,所采取的开发方法便捷、高效、实用,特别适合非计算机专业的开发人员采用,对SolidWorks平台上其他标准件、常用件和专用零部件三维参数化图库的开发也有较好的借鉴。

参考文献:

[1]　王霜,何忠秀.用Solidworks进行工业设计产品表达[J].包装工

程,2005,26(6):166-168.

[2]　毛文武,王隽烨.基于SolidWorks的便携式捆包机CAD三维建模与初步分析[J].包装工程,2007,28(8):150-152.

[3]　SolidWorks公司.SolidWorksAPI二次开发[M].北京:科学出版,2005.

[4]　赵艳,裘祖荣.SolidWorks二次开发在运动仿真中的应用[J].制造技术与机床,2007,(1):60-62.

[5]　殷国富,徐雷,等.SolidWorks2007二次开发技术实例精解[M].北京:机械工业出版社,2007.

[6]　刘敬,朱长才,孙家广.基于SolidWorks的设备库的研究和实现[J].计算机应用研究,2006,(1):132-135.[7]　何铭新,钱可强.机械制图[M].北京:高等教育出版社,2004.[8]　马香峰,徐凤禄,等.机械设计制图[M].北京:高等教育出版社,2000.

(上接第109页)潢设计是根据艺术思维运用艺术手段对包装进行外观的平面设计。作为辣椒的销售包装,其上应有一些基本文字,比如包括商品名称、商标、生产厂家等一些基本内容,其他说明文字主要包括商品(辣椒)的内装量、食用方法、保质期、贮藏方法、厂名、厂址、产品标准号、生产日期、批号、质量等级等内容,这些文字可依实际情况设计安排。图案方面,在主要展示面上设计了添加一些辣椒形象。对于色彩,选择绿色为主要印刷色,由于内装产品是辣椒,而且要传递给人们健康、新鲜、舒适的感觉,所以绿色是最佳选择。其外包装箱立体效果见图2。图2　辣椒销售包装效果图Fig.2Theeffectpictureofcapsicum’ssalepackage5　结语总之作为的销售包装销售包装设计,针对于辣椒的物性,