基于Solid Works的參數化設計方法

焦 青

（中國礦業大學機電工程學院，江蘇 徐州 221008）

Solid Works是基于Windows操作系統的三維設計軟件，是一種通用的智能型的CAD/CAM軟件，其特征造型與參數化功能非常強大。可以完成復雜的產品設計、高性能的大型裝配的設計修改。集設計、分析、加工和數據管理于一體，還具有較好的開發性接口和功能擴充性[1]。

參數化設計的思想為Solid Works二次開發提供了捷徑，由于其利用的是參數化設計，所以對應的新舊圖形，只是在尺寸上發生了相應的變化，特征形狀并無根本改變，所以對標準件庫的建立發揮了積極的作用，避免了重復行工作。然而，在編程過程中怎樣獲取標準件模型中的尺寸參數作為變量，并能夠將其更新，是我們現在要面臨的主要問題。

1 VB在Solid Works中參數化實現方法

基于Solid Works進行參數化設計，是提高設計效率的重要方法，特別是對于標準化和系列化較高的定型產品，通過改變圖形的某一部分或某幾部分的尺寸，就可以實現整個圖形的完全更新。目前，基于SolidWorks的二次開發進行參數化設計，主要有兩種方法：其一是直接在VB環境中通過編程實現；其二是尺寸驅動法[2]。.

編程法是用所編寫的程序描述建模過程，將設計過程的所有的關系式，都用程序進行表示，利用程序進行設計的一步步執行。這種方法的特點，即是要參數化形成新的模型，就需要從頭到尾地執行一遍程序。

其開發的過程是：首先通過宏錄制將建模的全過程錄制下來，然后通過修改宏錄制的代碼，將其中的有關的常量修改為變量。這種修改宏的做法，實際就是對所錄制的造型的過程進行回放的過程，這種方法一般都是適合較為簡單的模型。這種方法在錄制造型的過程中并不是所有的過程都能錄制下來，中間很有可能會遺漏一部分造型過程，這部分代碼就需要開發者使用Solid Works API函數自行編碼。因此，不僅要編寫代碼非常多，且重新生成模型的時間長，效率低，系統的可維護性差。

尺寸驅動法是目前Solid Works二次開發進行參數化設計的主要方法。其設計思路為：

1.1 建立三維模型樣板

先對零件進行分類，用反應該類零件的所有特征的復合零件作為三維模型的樣板。然后將復合零件用人機交互的方式，直接在三維CAD中建立幾何模型，確定與創建設計變量。

1.2 設計參數化程序

在進行模型庫中零件的造型時，并不使用宏錄制整個造型過程，而是在模型庫完成之后，建立它的一個備份，在備份的模型庫中，修改零件的需要參數化的尺寸，并使用宏將修改尺寸的過程錄制下來，然后再修改所錄制的宏代碼，將相應的常量變成變量。模型庫的備份僅是一個中介，當完成宏代碼錄制后，即可刪除。使用這種方法進行參數化建模時，并不是按照造型的過程重新建模，而是在原有的模板模型的基礎上，改變參數并進行刷新即可。

綜上所述，可知道使用尺寸驅動法能夠使編寫的代碼大大減少，增加了系統的可靠行，也不需要掌握復雜的Solid Works API函數。本文將采用這種方法。

2 VB技術對Solid Works開發實例

下面以一活塞的二次開發，介紹基于VB的Sol-id Works具體開發過程與方法：

（1）構建模型，分析活塞結構，找出各個參數之間的關系，找出活塞的主要特征以及和合理的建模順序，從而對零件進行特征分解。

圖1 活塞的三維造型

（2）VB中編寫的部分程序代碼[3]：

（3）參數化運行結果。Solid Works對活塞進行參數化設計，通過改變對應的關鍵尺寸，就能夠得到滿足要求的活塞形狀，如圖2所示。

圖2 參數化程序運行結果

3 結束語

本次設計是以Solid Works2007為開發平臺，用Vb6.0為開發工具。經過經過調試與運行，軟件達到了預期目標任務，即在Solid Works下自動生成用戶所需要的標準件的三維實體模型，簡化了標準件設計和圖形繪制，給設計人員帶來了便利，大大提高了產品的設計效率。

同時開發的自動化程度高，能夠方便快捷地設計出一系列結構相似的零件參數化模型，簡化了零件設計過程，提高了設計工作效率。因此，該方法在機械零件設計領域，具有廣闊的應用前景。同時也為以后的有限元分析、工程圖紙的直接生成，打下了良好的基礎。

[1]江 洪，魏 崢，王濤威.Solid Works二次開發實例解析[M].北京：機械工業出版社，2004.

[2]江 洪，李仲興，邢啟恩.Solid Works2003二次開發基礎與實例教程[M].北京：電子工業出版社，2003.

[3]朱志良.Visual Basic程序設計教程[M].北京：清華大學出版社，2009.