基于SolidWorks二次开发的机械零件参数化建模研究(图文)

1、基于SolidWorks二次开发的机械零件参数化建模研究(图文)论文导读：SolidWorks是基于Windows平台的CAD/CAM/CAE/PDM桌面集成系统，以参数化和特征建模的技术，为设计人员提供了良好的设计环境。SolidWorks为用户提供的API二次开发接口，由数以百计的功能函数构，这些API函数使得程序员可以通过程序直接访问SolidWorks。而由基于COM技术的VisualC+编程语言开发的DLL（DynamicLinkLibrary，动态链接库）文件，可以直接嵌入到SolidWorks内部，当成功加载后，应用程序的菜单就直接出现在SolidWorks主菜单上，与Solid

2、Works自带的插件一样，而且还可以单独测试，进行操作时极大地提高了设计效率，所以是首选的开发方法。以一个柱塞实体为例，介绍采用VisualC+6.0编程语言对SolidWorks2008进行二次开发、参数化建模的应用。 关键词：SolidWorks，VisualC+，参数化建模，二次开发0 前言 SolidWorks是基于Windows平台的CAD/CAM/CAE/PDM桌面集成系统，以参数化和特征建模的技术，为设计人员提供了良好的设计环境。在SolidWorks系统中，模型的尺寸、相互关系和几何轮廓可以随时修改，零部件之间和零部件与图纸之间的更新完全同步，能自动进行动态约束检查，具有强劲的

3、复杂曲面造型功能，现已成为微机平台上主流三维设计软件之一。 尽管SolidWorks的功能已非常强大，但由于仍然采用的是手工交互形式建模，不能完全满足专业机械CAD系统的需要。免费论文参考网。基于此因，如果能通过对SolidWorks进行二次开发，针对特定机械结构实现参数化建模，那么对于三维建模在我国企业中的推广将是非常有利的。为了方便用户进行二次开发，SolidWorks软件提供了开发工具API(Application Program Interface，应用程序接口)，用户可以使用支持API的高级语言如Visual C+、VisualBasic、Delphi等对SolidWorks进行二次

4、开发1，创建出用户定制的、特有的SolidWorks功能模块。， 1.SolidWorks的二次开发技术和参数化建模 1.1 SolidWorks的二次开发 SolidWorks为用户提供的API二次开发接口，由数以百计的功能函数构，这些API函数使得程序员可以通过程序直接访问SolidWorks。所有的函数都是有关对象的方法或属性，通过对这些对象属性的设置和方法的调用，用户可以在自己开发的程序中对SolidWorks进行各种操作控制，从而完成零件草图的绘制和三维模型的建立。 SolidWorks的API接口分为两种：一种是基于OLE(Object Linking and Embedding，

5、对象的嵌入与链接)Automation的IDispath技术；另一种是基于Windows基础的COM(Compenent Object Model，组件对象模型)技术。基于OLE Automation的IDispath技术是一种快速开发手段，通常作为Visual Basic、Delphi编程语言的接口。而由基于COM技术的VisualC+编程语言开发的DLL（Dynamic LinkLibrary，动态链接库）文件，可以直接嵌入到SolidWorks内部，当成功加载后，应用程序的菜单就直接出现在SolidWorks主菜单上，与SolidWorks自带的插件一样，而且还可以单独测试，进行操作时极

6、大地提高了设计效率，所以是首选的开发方法。 1.2零部件的参数化建模 三维建模时应对零件进行分析，选择合理的建模方法。参数化设计是指通过改动图形的某一部分或某几部分的尺寸，自动完成对图形中相关部分的修改，即当赋予不同的参数值时，就可自动生成满足设计要求的零部件模型，从而实现同类机械产品快速修改与设计。对于参数化模型而言，主要有两个内容：几何关系和拓扑关系。几何关系是指具有几何意义的点、线、面，有确定的位置和大小；拓扑关系反映了形体的特性和关系，如几何元素之间的邻接关系2。免费论文参考网。对于企业中标准化、通用化和系列化的产品，设计时所采用的数学模型及产品结构都可以将数据作为参数变量，从而实现在

7、SolidWorks环境下零部件的三维参数化建模。这种参数化设计技术具有强大的变量驱动和模型再生功能，可以有效地提高设计人员的工作效率。 2.用Visual C+ 6.0对SolidWorks进行二次开发的方法 2.1 DLL的创建 基于COM技术的VisualC+编程语言所开发的DLL文件，可以通过三种方式创建：一种是使用SWizard.swx工程向导，第二种是使用ATL Object Wizard向导，第三种是使用用户自定义向导。第二种向导创建DLL文件，相对来说简单实用，开发时间短。在Visual C+中用该向导创建DLL工程，加入自己应用程序的代码，编译链接后生成*.dll文件，也就是

8、插件。 2.2DLL的加载 将动态链接库文件*.dll加载到SolidWorks中，有两种常用的方法：一种是先运行SolidWorks软件，然后点击SolidWorks菜单栏中的【文件】/【打开】菜单命令，在弹出的过滤器中选择Add-Ins(*.dll)，最后选择所需的DLL文件加载，确定即可；另一种是先将DLL在注册表中注册成为SolidWorks系统的插件，然后运行SolidWorks，点击【工具】/【插件】菜单命令，在弹出的插件对话框中选择要加载的插件即可。此操作对于一个动态库文件只需做一次，以后启动SolidWorks软件无需再进行加载操作。 3. 对SolidWorks进行二次开发的

9、实例 以一个柱塞实体为例，介绍采用Visual C+ 6.0编程语言对SolidWorks 2008进行二次开发、参数化建模的应用。 （1）启动Vsiua1 C+，单击【文件】/【新建】，选择【工程】选项卡，选择【ATL COM AppWizard】，输入工程的位置和名称，如PUMP，单击【确定】。 （2）在【Server Type】中选择【DynamicLink Library（DLL）】选项和【Support MFC】选项，单击【完成】，系统会给出“新建工程信息”，核对无误后单击【确定】。 （3）在Visua1 C+的【Class View】标签中，用鼠标右键单击顶部的类图标（PUMP c

10、lasses），在下拉列表中选择【New ATL Object】。在弹出的对话框中的【Category】列表中，选择【Solidworks】；在【Object】窗口中，选择【SwAddIn】图标，单击【下一步】，在【ATL Object Wizard】属性对话框的【Names】标签中，输入想在【Short Name】中使用的ATL对象类名，如ppump。其他标签选用默认的设置，点击【确定】按钮。 （4）在【Class View】标签中，右击Ippump接口，选择【Add Method】，在弹出的【添加方法至界面】对话框的【N方法名】文本框中输入函数名，单击【确定】按钮。 （5）在【Resour

11、ces View】标签中，双击【String Table】，双击表中的空白行，在表中添加三个String资源，分别是：ITEM、METHOD和HINT，如图1所示。然后对ppump.cpp文件的AddMenus（）函数进行编辑，在零件菜单下添加代码。 图1 添加“String”资源 （6）在【Resources View】标签中，用右键的快捷菜单【Insert Dialog】增加一个对话框，用来输入柱塞体的各项参数，界面如图2所示。 图2 柱塞体参数化建模对话框 （7）双击对话框，建立对话框类PistonParameter，并建立七个与Edit对应的变量m_SR、m_DR、m_IR、m_OR、

12、m_SL、m_IL、m_SBL，均是双精度值，初值在“PistonParameter.cpp”中设定。同时在ppump.cpp文件中添加包含对话框头文件的语句#include “PistonParameter.h”，建立相应的响应函数。 （8）在ppump.cpp文件中对Cppump:CreatePiston函数进行编辑，添加的部分代码如下： AFX_MANAGE_STATE(AfxGetStaticModuleState() HRESULT retval； /得到当前活动文档 CComPtrpModel； m_iSldWorks-get_IActiveDoc2(&pModel)；/创建Mod

13、elDoc2接口指针 retval=pModel-InsertSketch（）；插入一个草图 /定义对话框中涉及的七个参数变量 double SphereRadius；/定义球头半径 double SphereToBottoLength；/定义球头中心到柱塞底面的距离 double PistonOutRadius；/定义柱塞体外径 pModel-ICreateCenterLine(-0.01，0，0，-0.08，0，0)；/创建柱塞体中心轴线 pModel-ICreateCenterLine(0，0.012，0，0，-0.012，0)；/创建球头中心轴线 /定义绘制柱塞草图的一些关键点 dou

14、bleA3,B3,C3,D3,As3,Bs3,Cs3；/定义关键点的类型 A0=SphereToBottomLength；/给A点赋值 A1=PistonInnerRadius； A2=0； /绘制柱塞体的草图 pModel-ICreateLine2(A0,A1,A2,B0,B1,B2,&pLine1)；/绘制柱塞体底面线 pModel-ICreateLine2(B0,B1,B2,C0,C1,C2,&pLine2)；/绘制柱塞体外径直体部分线 pModel-ICreateArc2(0,0,0,As0,As1,As2,Bs0,Bs1,Bs2,-1,&pCircle)；/绘制球头圆弧 pSelMg

15、r-put_EnableContourSelection(true)；/选择草图轮廓 pModel-ShowNamedView2(L*上下二等角轴侧, 8)； pModel-ViewZoomtofit2()；/柱塞草图在屏幕上以上下二等轴侧显示 /利用特征函数，生成旋转实体 CComPtrpFtManager； pModel-get_FeatureManager(&pFtManager)；/获取FeatureManager的接口指针 CComPtrpFeature； pFtManager-FeatureRevolve(6.28318530718,false,0,swRevolveTypeOne

16、Direction,0,false,false,true,&pFeature)；/调用旋转特征函数生成旋转特征，即得到柱塞实体 最后选择菜单栏上的【编译】/【全部重建】，对所编制的柱塞体参数化建模程序进行编译。编译通过后，运行SolidWorks2008软件，在主菜单上将显示出新加载的插件“PUMP”及子菜单“柱塞体”，如图3所示。 图3 加载的插件 单击“柱塞体”子菜单，会弹出如图2所示的“柱塞体参数化建模对话框”，在对话框中输入相应的数据，就会在屏幕上自动生成一个柱塞实体，如图4所示。改变对话框中的数据大小，就会得到不同的柱塞实体，这就是参数化变量驱动的结果。 图4 柱塞体参数化建模结果 4.结论 本文研究了对三维绘图软件SolidWorks进行二次开发，实现机械零件参数化建模的过程。设计实例表明，采用Visual C+语言建立的动态链接库文件可以很好地实现与SolidWorks的无缝集成，能满足用户二次开发CAD系统的需要。免费论文参考网。在实际应用中，通过以上