基于Solidworks二次开发的活塞压缩机零件参数化设计

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发表时间： 2008-4-28 作者: 白亮亮*唐良宝 来源: 万方数据
关键字: Solidworks 二次开发 活塞压缩机 参数化设计  
2 O, @. S7 n& D4 w3 T! q8 O, G8 ^利用visual basic6. 4来开发Solidworks，建立一个活塞压缩机零件的参数化建模体系，并通过实例说明具体设计的方法，达到缩短活塞压缩机设计周期的目的，比较基于Pro/E二次开发的参数化设计方法，利用visual basic6. 4来开发Solidworks更容易操作。
6 R) o3 X; r& k; C4 p    0引言
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    活塞压缩机是通用机械，在化工、制冷等领域有着广泛的应用。在对活塞压缩机进行系列设计过程中，经常会重复用到结构相同或相似而尺寸不同的一些零件，如活塞、连杆、连杆螺栓等。传统的设计方法是将每个零件都单独设计，占用了设计人员大部分的时间和精力，严重影响了新产品的开发周期，从而制约了企业的技术进步和持续发展。随着CAD技术在企业中应用的不断深人，各种CAD设计软件得到了广泛的应用。Solidworks软件是Solidworks公司推出的世界上第一个专门在windows环境下进行机械设计的三维CAD软件，Solidworks软件提供完整的、免费的开发工具(API )，用户可以用微软的Visual Basic, Visual C++或其它支持OLE的编程语言建立自己的应用方案，从而实现参数化设计的目的，有效缩短产品的设计周期。本文通过Solidworks的二次开发技术，研究分析了活塞压缩机主要零件的参数化设计。
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" w+ h" c+ W, @- k9 w5 u' P    1  Solidworks二次开发技术
   
2 V* D4 w8 ~+ l- `    SolidWorks软件支持OLE标准，可以通过软件中提供的完整的、免费的二次开发工具一SolidWorksAPI应用程序编程接口)完全实现OLE自动化。
   
; Z6 U1 {& _: P    SolidWorks API是SolidWorks的OLE编程接口，为程序员提供了大量的OLE对象以及对其所拥有的方法、属性和事件(如图1)。程序员可以在通用的开发平台，如Visual Basic,VBA,Visual C ++和Delphi中对这些OLE对象及其方法和属性进行操作，从而在自己开发的应用软件中实现诸如生成直线、构造实体、检查曲面表面参数等几乎所有SolidWorks软件的现有功能。
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    其中最为常用的是ModelDoc2对象，此对象属于模型层，是SolidWorks的子对象，用ModelDoc2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、生成编辑特征参量、生成框架等与实体模型相关的各种操作。
   
# m  P( B0 c3 c6 e3 O" U    任何支持OLE和COM的编程语言都可以作为SolidWorks的开发工具。最简单的二次开发工具是VBA，在涉及Excel时用VBA最为方便，VBA常用于录制宏，得到基本程序框架。易学易用的高级开发语言是VB，但功能有限。功能强大的语言是Visual C ++，但是人门较难。Delphi集中了VB和Visual C++两者的优点，学习过程中很容易上手，而且功能也非常强大，尤其在界面设计、数据库编程和网络编程方面更具有独到之处，但遗憾的是SolidWorks常常不支持Delphi + OLE。总之，各种软件都有各自的特点与不足，设计人员根据需要和要求选择合适的开发工具。
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3 h+ i6 f4 S- ^7 [3 B9 O. S    2利用VB开发的过程
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    本文通过VB编程软件来对Solid`Vorks进行二次开发，所以主要介绍VB的开发过程，具体的过程如下:
   
2 _8 t6 ^0 @7 K2 D  O4 e    (1)确定能反映零件特征的尺寸参数作为主要参数，并以此作为设计变量，同时确定尺寸相互关系。
   
    (2)提出设计意图，分析将要建立的模型，打开VB程序设计软件，根据设计意图创建窗体界面，创建程序主界面。
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# `2 P7 H8 J# {7 J! T: U    (3)基于VB的。olidworks二次开发，最重要的是程序代码的编写。代码可以完全由开发者写人，即完全用程序实现三维模型的参数化设计以及模型的编辑，这种方法编程较为复杂，但可以实现对具有复杂形体的零件造型，这种方法要求开发者对solidworks API函数非常熟悉，但是solidworks API函数有几百个之多，对于初学者往往不容易掌握。一个简单实用的方法是先录制使用solidworks用户界面执行的操作，即录制宏，获得宏操作代码，将其复制添加到程序所需部分，然后编辑修改以达到程序要求，通过程序驱动设计变量实现模型的建立和更新，这种方法编程较简单，通用性好。
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: u4 N0 F  F, A! C' E& e    (4)通过给出不同的系列尺寸来自动生成零件的三维模型，从而任意实现类似零件三维模型的创建。

    3实例分析
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& o7 S, u3 l% f0 }. C# w3 D    活塞压缩机的零件数量较多，可以将主要零部件和常用的标准零部件分别建立数据库，方便设计人员使用和添加扩充零件模型数量。这里仅对活塞压缩机中的活塞件的设计过程举例分析。
基于Solidworks二次开发的活塞压缩机零件参数化设计

  |- P/ y9 W$ r( W发表时间： 2008-4-28 作者: 白亮亮*唐良宝 来源: 万方数据
关键字: Solidworks 二次开发 活塞压缩机 参数化设计  
& a  b# x( F& z5 w* @利用visual basic6. 4来开发Solidworks，建立一个活塞压缩机零件的参数化建模体系，并通过实例说明具体设计的方法，达到缩短活塞压缩机设计周期的目的，比较基于Pro/E二次开发的参数化设计方法，利用visual basic6. 4来开发Solidworks更容易操作。
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# ?3 _! _# G& ^% d: ^' A; v1 x    3. 1基本参数确定
   
    活塞压缩机中采用的活塞基本结构型式有:筒形、盘形、级差式、组合式、柱塞式等。本文以全封闭式压缩机无环部筒形活塞为例分析参数化设计过程。
   
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: m. u) E) U* Q0 T$ Z1 m+ ?    零件的实体建模，要求对实体进行系列化的参数化设计。根据实体的外形尺寸来选择适当的参数变量作为主要参数。如图2所示筒形活塞的基本参数为:活塞直径D、活塞销外径d、连杆宽度B等基本参数确定。
   
    其它尺寸要素可以通过关系表达式确定。具体几何关系表达式如下
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    活塞高度:H=CH·D
  w2 c% r# ]6 ]& e5 {    活塞销中心线高度:H1=CH1 · H
) {/ _2 x5 H1 w3 s3 g: M    筒形活塞内径分别为D1 = D-20,D2=D-10
    活塞端面厚度;t=0.05xD
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# F+ U' B  ?! v, v7 g3 z6 D    其中CH,CH1分别为活塞高度系数和活塞销中心线高度系数，其中CH取值范围0.6~1.3，CH1的取值范围0. 4~0.5。
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$ Q; J* ~& s, |% q* t    3. 2程序界面
   
+ z: I* y4 B4 S- P    运用VB可以方便的建立程序的主界面如图4所示，设计人员只需要在输人参数部分输人相应的参数，默认情况下，零件的参数如表1所示，活塞其它尺寸参数与输人参数之间的关系在输人参数下方有说明，然后点击创建就可以建立所要求的零件模型。
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+ ?9 M/ N' L7 ?& K$ C9 m    3. 3程序代码的编写
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. R* Y/ t# L) l8 g" C    对于程序代码的编写，简单实用的方法是先录制使用Solidworks用户界面执行的操作，即录制宏，获得宏操作代码，将其复制添加到程序中"创建"控件的click事件下，然后在代码中找到定义实体模型的尺寸值，用对应的尺寸参数代替这些尺寸值。编辑修改以达到程序要求，通过程序驱动设计变量实现模型的建立和更新，这种方法编程较简单，通用性好。具体代码如下:
   

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    以上是模型创建的第一步的程序代码，其余的程序代码与此类似，无论是录制宏，获得宏操作代码，然后将其复制添加到程序所需部分编辑修改以达到程序要求，还是自己编译程序代码都要有以上的格式才能够运行。 基于Solidworks二次开发的活塞压缩机零件参数化设计
发表时间： 2008-4-28 作者: 白亮亮*唐良宝 来源: 万方数据
关键字: Solidworks 二次开发 活塞压缩机 参数化设计  
/ A! l! y# P$ M* {利用visual basic6. 4来开发Solidworks，建立一个活塞压缩机零件的参数化建模体系，并通过实例说明具体设计的方法，达到缩短活塞压缩机设计周期的目的，比较基于Pro/E二次开发的参数化设计方法，利用visual basic6. 4来开发Solidworks更容易操作。

7 r. e3 n3 a' `    3. 4程序运行结果
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6 ^  T9 I- x8 u* l" d2 x    运行程序，输人相应的参数，点击"尺寸计算"，程序根据参数的约束关系表达式计算出其它的尺寸参数，然后点击"创建"建立与用户输入参数相对应的零件模型。创建的零件模型如图4。




- p. u+ Y  I& Z# h    4总结
   
    本文通过VB对中档建模软件solidworks进行二次开发，结合活塞压缩机设计的实际应用，实现了活塞压缩机零件设计过程的参数化、白动化。有效的缩短压缩机的开发和设计周期，大大的提高了工作效率，也使操作更加的简单方便。而且为压缩机进一步的CAE设计提供3D模型。
   
    运用solidworks二次开发技术有以下特点:
   
    (1)同样可以实现零件的参数化设计，对于压缩机设计人员，运用VB开发solidworks的方法更容易上手，能缩短参数化设计时间，提高效率;
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    (2)对于生成的三维零件，在solidworks中可以很方便的生成工程图。
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