基于SolidWorks的零件參數(shù)化設(shè)計

王宣 董玉德

摘要：參數(shù)化設(shè)計系統(tǒng)的二次開發(fā)是企業(yè)深化CAD應(yīng)用，提升產(chǎn)品研發(fā)效率的潮流，本文結(jié)合實例研究探討了采用VC++編程工具對SolidWorks零件進行二次開發(fā)實現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計的方法，對開發(fā)專用零件參數(shù)化設(shè)計系統(tǒng)具有一定的參考價值。

關(guān)鍵詞：SolidWorks；參數(shù)化設(shè)計；二次開發(fā)；VC++6.0

中圖分類號：TP391.72 文獻標識碼：A 文章編號：1672-4437（2014）02-0047-04

1 引言

參數(shù)化設(shè)計可以減少設(shè)計人員的大量重復性工作，明顯提高設(shè)計效率，所以對三維軟件進行二次開發(fā)，開發(fā)出企業(yè)專用的產(chǎn)品參數(shù)化設(shè)計功能模塊，已成為企業(yè)界深化CAD應(yīng)用，進一步提高產(chǎn)品研發(fā)效率的發(fā)展趨勢。SolidWorks作為目前主流三維CAD軟件之一，不僅具有功能強大、易學易用和技術(shù)創(chuàng)新的特色，而且SolidWorks還提供了開發(fā)性和兼容性良好的應(yīng)用程序開發(fā)接口 （SolidWorks API），凡是支持OLE和COM的編程語言如Visual C++、Visual Basic、Delphi等均可用于SolidWorks的二次開發(fā)【1】。

VC++6.0是當今流行的軟件開發(fā)工具之一，是程序員的首選編程利器。使用VC++6.0對SolidWorks進行二次開發(fā)，能夠充分利用SolidWorks API，而且開發(fā)出的DLL應(yīng)用程序作為插件直接嵌入到SolidWorks內(nèi)部，加載成功后專用系統(tǒng)菜單直接出現(xiàn)在SolidWorks主菜單上，如SolidWorks原有菜單一樣操作方便，極大地提高了設(shè)計效率。

2 二次開發(fā)方法

在SolidWorks中，用二次開發(fā)實現(xiàn)零件的參數(shù)化設(shè)計主要有程序驅(qū)動和尺寸驅(qū)動兩種方法【2】，尺寸驅(qū)動法需要先建立參數(shù)化模板模型，然后在開發(fā)程序控制下，通過讀取不同的尺寸參數(shù)值，驅(qū)動模板模型改變， 實現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計；而程序驅(qū)動法是在開發(fā)程序控制下，自動建立不同的模型，完成參數(shù)化設(shè)計。尺寸驅(qū)基金項目：廣東省教育部產(chǎn)學研結(jié)合項目（編號：2011B090400598）動法程序代碼簡潔高效，是目前參數(shù)化設(shè)計較常用的方法，本實例就選用這種方法，開發(fā)出的零件參數(shù)化設(shè)計流程如圖1所示。

圖1 零件參數(shù)化設(shè)計流程圖

3 二次開發(fā)實例

下面以一個簡單的支板零件為例，詳細說明參數(shù)化設(shè)計二次開發(fā)方法。

3.1 建立零件模板的三維模型

參數(shù)化建模是以約束來表達產(chǎn)品模型的形狀特征，通過定義一組參數(shù)來控制設(shè)計結(jié)果，實現(xiàn)通過調(diào)整參數(shù)來修改設(shè)計模型，從而達到設(shè)計一簇在形狀或功能上具有相似性的零件的設(shè)計方案。目前，參數(shù)化建模可分為基于尺寸驅(qū)動的參數(shù)化建模、基于約束驅(qū)動的參數(shù)化建模、基于特征的參數(shù)化建模三種方法【3】。基于尺寸驅(qū)動的參數(shù)化建模，是指通過修改模型的幾何尺寸，達到改變模型形狀的目的，它是目前最基本的應(yīng)用最為廣泛的建模方法，本文零件模板就是采用這種三維建模的方法。

在So1idWorks中建立零件模板的三維模型時，最好重命名模型驅(qū)動尺寸使之與參數(shù)尺寸名稱一致，便于程序識別。圖2所示文件名為“支板.SLDPRT"的三維模型，將其保存在“D：＼參數(shù)化設(shè)計＼模板模型＼”下，以備調(diào)用。

圖2 支板模板模型圖

3.2 建立零件尺寸參數(shù)數(shù)據(jù)表

為了方便快捷通過參數(shù)化設(shè)計生成相似零件， 需要將參數(shù)數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中， 目前可供選擇的數(shù)據(jù)庫很多【4】。 其中Access 簡單易用， 接口靈活，完全滿足零件參數(shù)化設(shè)計對數(shù)據(jù)管理的要求， 因此常選用Access作為管理數(shù)據(jù)的工具，本實例就是采用Access建立尺寸參數(shù)數(shù)據(jù)庫的。

在Access中創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫“zz.mdb”，在庫中建立支板尺寸參數(shù)數(shù)據(jù)表，如圖3所示，保存路徑為“D：＼參數(shù)化設(shè)計＼數(shù)據(jù)庫＼零件庫＼ zz.mdb”。

圖3 支板尺寸參數(shù)數(shù)據(jù)表

3.3 二次開發(fā)編程

（1）創(chuàng)建新的ATL工程并添加ATL對象

在Visual C++6.0環(huán)境中，使用ATL COM AppWizard對象向?qū)ЫLL工程，自定義名稱為zz，然后在工程中添加新的ATL對象，在新對象屬性對話框中添加ATL對象名稱zzp，向?qū)ё詣由山涌贗zzp，該接口是所開發(fā)的參數(shù)化設(shè)計插件與SolidWorks的通信接口，接下來通過添加代碼來實現(xiàn)本插件所要具備的功能。

（2）添加菜單和菜單項

在工程資源的String Table（字串表）中定制菜單資源，如圖4所示

圖4 菜單項String Table設(shè)置

其中“零件庫@參數(shù)化設(shè)計”表示：“參數(shù)化設(shè)計”是添加到So1idWorks界面的菜單名稱，零件庫是該下拉菜單的菜單項。

（3）創(chuàng)建用戶操作界面

首先用對話框資源編輯器創(chuàng)建支板對話框模板資源，然后利用類向?qū)lass Wizard添加對話框類zbandlg，并向?qū)υ捒蝾愔刑砑酉⑻幚砗瘮?shù)、成員變量等，向?qū)ё詣由稍搶υ捒蝾惖膠bandlg.h和zbandlg.cpp文件 ；最后聲明對話框類的對象以便激活打開對話框，添加的主要代碼如下：

void seconddlg：：getSW（ISldWorks *Sw） //添加連接對話框與SldWorks對象的方法

{

this->m_iSldWorks_dlg = Sw；

}

CComPtr m_iSldWorks_dlg； //添加對話框成員變量

zbandlg *pdlg=new zbandlg； //新命名對話框

pdlg->Create（IDD_zban，NULL）； //生成對話框

pdlg->ShowWindow（SW_SHOW）； //將對話框設(shè)置為可見

pdlg->getSW（this->m_iSldWorks_dlg）； //調(diào)用對話框的Get SW函數(shù)

ShowWindow（SW_HIDE）；//顯示對話框

（4）訪問數(shù)據(jù)庫

將已建立的支板尺寸參數(shù)數(shù)據(jù)表載入支板零件操作界面的列表框中，主要實現(xiàn)步驟是：

1）在工程的StdAfx.h文件里引入ADO庫文件， 添加代碼如下：

#import "C：＼Program Files＼Common Files＼SYSTEM＼ADO＼msado15.dll" no_namespace rename（"EOF"， "adoEOF"） rename（"Parameter"，"adoParameter"）

msado15.dll動態(tài)鏈接庫中定義了ADO接口對象。

2）連接數(shù)據(jù)庫獲取數(shù)據(jù)表

一般使用函數(shù)open或使用UDL文件連接數(shù)據(jù)庫。因為采用udl文件建立連接后，當數(shù)據(jù)源改變后，只需雙擊相應(yīng)的udl文件打開屬性對話框重置數(shù)據(jù)源即可，不用更改軟件編制的程序，所以本實例選用此方法，建立的1.udl文件如圖5所示。

在zbandlg.h和zbandlg.cpp文件中添加的主要代碼是：

_ConnectionPtr m_pConnection； //添加數(shù)據(jù)庫連接對象變量

_RecordsetPtr m_pRecordset； //添加數(shù)據(jù)庫記錄集變量

m_pConnection->ConnectionString="File Name=D：＼＼參數(shù)化設(shè)計＼＼數(shù)據(jù)庫＼＼1.udl"；

//連接zz.mdb數(shù)據(jù)庫

m_pRecordset->Open（"SELECT * FROM zban "…）， // 獲取支板零件的尺寸參數(shù)數(shù)據(jù)表

圖5 udl文件建立圖

（5）參數(shù)尺寸驅(qū)動模板模型改變，生成新零件

1）將支板零件操作界面列表框內(nèi)的一行數(shù)據(jù)，賦值給對話框中的編輯框，獲得驅(qū)動尺寸參數(shù)。主要代碼是：

Void zbandlg：：OnDblclkList1（NMHDR* pNMHDR， LRESULT* pResult） // 添加雙擊列表框響應(yīng)事件函數(shù)

ListView_SetExtendedListViewStyleEx（m_List.m_hWnd，LVS_EX_FULLROWSELECT，0xFFFFFFFF）；//選擇某行

if（nItem>=0 && nItem

CString str = m_List.GetItemText（nItem，subItem）；//得到某行某列的值

2）點擊支板零件操作界面上的“三維圖”按鈕，實現(xiàn)調(diào)入零件模板模型，參數(shù)尺寸驅(qū)動，生成新零件。主要代碼是：

void zhizdlg：：OnButton1（）//添加單擊“三維圖”按鈕響應(yīng)事件函數(shù)

CComBSTR fileName（_T（"D：＼＼參數(shù)化設(shè)計＼＼模板模型＼＼支板.SLDPRT"））；//定義文件名

CComPtr m_iModelDoc；//定義ModelDoc對象

m_iSldWorks_dlg->OpenDoc6（fileName，swDocPART，Options，NULL，&Errors，&Warnings，&m_iModelDoc）；//打開文件

........................................

CString a0="L@草圖1"；//定義參數(shù)名

paramNames[0]=a0.AllocSysString（）；//將參數(shù)名CString類型變量轉(zhuǎn)換為BSTR類型變量

CString b0=m_L.GetBuffer（0）；//獲得用戶輸入的參數(shù)值

paramValues[0]=b0.AllocSysString（）；//將參數(shù)值CString類型變量轉(zhuǎn)換為BSTR類型變量

pConfigurationManager->ISetConfigurationParams （ Name， paramCount， paramNames， paramValues， &retval）；//設(shè)置配置中的各參數(shù)值，生成新零件

3.4 編譯鏈接， 生成.dll文件，加載插件

在SolidWorks中，通過點擊菜單“工具/插件”，打開插件對話框，選擇zz插件完成加載；也可點擊菜單“文件/打開”，選擇文件類型Add-Ins， 打開zz.dll實現(xiàn)加載。

3.5 運行實例

打開SolidWorks菜單欄里“參數(shù)化設(shè)計”下拉菜單，選擇“零件庫”選項，打開“零件庫”

圖6 打開支板零件操作界面圖

圖7 支板三維圖

對話框，再點擊“支板”按鈕，打開“支板”用戶操作界面，如圖6所示，雙擊列表框“系列號”是“ZBAN4”的一行數(shù)據(jù)，編輯框內(nèi)出現(xiàn)相應(yīng)尺寸參數(shù)，也可手動輸入尺寸參數(shù)，單擊“三維圖”按鈕，生成新的三維模型，如圖7所示。

4 結(jié)束語

在SolidWorks軟件環(huán)境下，利用VC++6.0編程語言開發(fā)出零件庫參數(shù)化設(shè)計系統(tǒng)，探討了參數(shù)化設(shè)計插件的開發(fā)過程和使用方法，對SolidWorks軟件的二次開發(fā)研究和實踐工作具有一定的參考價值。

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參考文獻

[1] 董玉德，趙韓.CAD二次開發(fā)理論與技術(shù)[M].合肥：合肥工業(yè)大學出版社，2009：7-11.

[2] 王東，蒲小瓊.基于SolidWorks的機械零件參數(shù)化設(shè)計[J].機械制造與研究，2004，33（5）：15-17.

[3] 陳璐.基于SolidWorks的參數(shù)化建模[J].CAD/CAM與制造業(yè)信息化，2007，（2-3）：72-73.

[4] 陳岳坪，高健，王虎奇.基于ATL技術(shù)的SolidWorks二次開發(fā)新方法[J].模具工業(yè)，2009，35（6）：5-7.