SolidWorks环境下牙嵌离合器标准件库开发

o610o19

在机械设汁过程中，使用标准件可以提高设计效率、缩短产品的开发周期、提高企业的竟争力.使用标准件最有效的途径就是利用软件系统开发三维标准件库，供使用者方便地调用，国外一些企业和国家很多行业都在开发标准件库系统，如汽车、模具、飞机制造行业等，但这些标准件库不是不符合国内的标准就是面向具体的行业，实用性和通用性较差，而基于机械设计手册的标准件库开发，其标准件种类齐全，通过尺寸驱动、可扩展的数据库，从而避免或减少重复劳动达到缩短产品开发周期的目的.实现标准件库有多种CAD平台.其中SolidWorks是基Windows平台的三维设计软件，它的设计数据包括尺寸、几何关系、约束关系和装配关系可以随着用户的需求而更改。文中在SolidWorks环境下，开发出了用户界面友好、可扩充、便用方便的牙嵌离合器标准件库。
; Z# z2 ^! X, p, ~
- d% u/ P, t$ A" X1开发方法
5 e7 z* M  O( W  \' [$ \
由于SolidWorks其参数化和特征造型技术方便、快捷，且参数化的实体能够通过对尺寸的改变来进行编辑，实现参数驱动，据此，在标准件建库过程中，采用参数化方法.参数化设计主要有程序驱动法和尺寸驱动法两种，程序驱动法是将设计过程的所有关系式融人应用程序中，然后在程序的控制下，顺序执行这些设计表达式，通过与用户的交互完成设计工作。
" k3 }# b0 B8 {6 v& l
. H9 m3 N/ V1 X3 q7 K7 h, q& v# L采用C 作为开发工具在SolidWorks环境下开发标准件库应用程序，标准件库的特点是零件的尺寸参数是国家标准，不允许随便修改，绘制的零件图必须与国家标准相符合。根据这种特点，开发标准件库可以采用参数驱动法，但是在实际应用过程中，零件的其拓扑结构不易正确掌握，导致零件重构时经常发生错误，出现过定义，定义冲突无法求解的问题因此采用一种程序驱动法的改进方法，参数化程序驱动法.这种方法将数据库技术与程序驱动法结合起来，将程序驱动法与用户交互的参数获得途径改变为从数据库中读取指定的数据，当然其开发难度比参数驱动法略高，但是程序驱动法的绘制过程与人工在SolidWorks一下绘制零件的过程完全相同，不必去考虑零件的拓扑结构，在一定程度上可以简化程序开发者的开发难度。其次在标准零件的绘制过程中可以详细了解零件的绘斜方法，可以使表准件库不仅用于企业设计生产环境，而且可以应用在学校教学等教学环节中，无疑扩宽了标准件库的应用范围。
8 i% S$ ^# r$ R3 W& O' b0 E
9 D& x; V. J( f% A6 T标准件库作为面向用户的应用软件，除了要能够实现标准件的建模过程，还有提供给用户一个与国家机械标准进行交互的界面，在本论文中实现了国家标准数据，用户需求和建模的有机结合，通过交互式的界面实现标准数据的选择.通过后台程序将用户选择的标准数据传递给建模函数，实现可交互的自动建模过程，数据流如图1所示。


) B$ B) H6 [4 ^9 w& W8 ?# A
2 J1 S4 w* {9 [% W2SolidWorks环境下的API函数建模

SolidWorks中常用的主要API对象有SolidWorks,ModelDoc,AssemblyDoc,DrawingDoc,Sketch,Dimension等，SolidWorks对象位于应用程序的底层，可以实现应用程序的最基本的操作，如创建、打开、关闭和退出SolidWorks文档，设置当前的活动文档，并可数对SolidWorks的系统环境进行设置.Dimension对象用于设置尺寸标注值和公差标注等内容.Sketch对象允许获取关于轮廓线的基本信息，ModelDoc对象属于模型层，是SolidWorks的子对象.用ModelDoc对象可以实现视图设置，轮廓线修改，参数控制，对象选择/打开和保存文档、创建编辑特征参量、创建框架等与实体模型相关的各类操作，ModelDoc对象包括PartDoc,AssemblyDoc和DrawingDoc等3个常用的对象.SolidWorks的对象之间的关系如图2所示。

' d) u6 Q+ d: @
% a6 h+ |  A4 x& }6 q  Z! D: t& P采用SolidWorksAPI数建模的步骤是:①用SolidWorks中的宏录制工具录制整个牙嵌离合器的建模过程;②将VBScript的程序转换为VC 代码.
# S$ ?& s0 n. [' \) n0 X
8 X" v3 i9 U  t) O! ?! z1 o( {2.1 SolidWorksVBA宏的代码的录制
4 l  j) R* g: N0 @, \
# D, O5 v' y4 R  R# s+ y在二次开发的过程中，可以利用宏录制，生成部分源代码.SolidWorks录制"宏"一般包括以下一系列步骤:首先是进入"工具->宏->录制"，然后执行一系列操作，在执行"工具->宏->停止"操作，最后再进行"工具->宏->编辑"操作即可到VBA下打开宏的源代码.
/ r; p" ]. P6 {$ i$ a
2.2 VBA宏代码向VC代码的转换

因为在SolidWorks中录制的代码都是VBA代码要实现在VC 环境下的二次开发，因此必须将录制的VBA代码转换成VC代码格式，如:
7 x3 K8 x  q2 w5 w9 _/ V6 a

2.3牙嵌离合器的API函数建模
- I" ~; F' w" S* Q. M" I* b
牙嵌离合器是一种轴对称模型，本文中采用先在基准面内绘制草图，再选择SolidWorks中的旋转操作形成牙嵌离合器的建模方法，如前所述的VBA宏的录制过程是为了解决绘制牙嵌离合器时如何选择API绘图函数的问题.通过对照VBA宏代码，在SolidWorksAPI函数的帮助文档中查找对应于VC 环境的API函数，实现建模过程。

- D7 B% r+ r5 ESolidWorks的草图绘制要在基准面或者参考基准面内进行，本文在前视基准面中通过绘制一条中心线和由若干条直线段组成的折线构成草图，其中折线作为旋转操作的对象，中心线作为旋转操作的轴线，如图3所示绘制完草图后通过对旋转轴和旋转对象的选择，实现旋转操作，如图4所示。