基于SoIidWorks平台的轴类零件参数化设计

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参数化设计(Parametrlc Deslgn)也称为参数化尺寸驱动，是将零部件图形的描述分为图形的拓扑关系、图形的几何参数(如点的坐标)以及这些几何参数与图形结构参数(如图形的长、宽等)之间的联系三部分，并将图形信息记录在数据库中，用一组变量记录图形的几何参数，通过定位某一组特定数据记录而得到所需设计的产品。

它的主要特点是全尺寸约束、全数据相关、尺寸驱动设计修改。

这种设计技术特别适合于标准件、通用件的设计以及结构定型的系列产品设计。

一、参数化设计方法

1．用设计变量表实现三维模型的参数化设计

三维CAD系统通常具有强大的特征构造功能。在三维CAD系统中，以生成的二维轮廓为基础，通过拉伸、旋转、放样、扫描等命令，填料、除料、抽壳等特征来构建三维模型，并自动生成设计变量表。用户通过设计变量表中的数据进行修改，以设计变量作为三维模型的参数，从而实现用户交互操作层次上的参数化设计。对于具有全参数化功能的三维CAD系统均可以采用这种方法，如在S011d№rks中通过用户建立的一组设计变量或表格方式来控制模型的几何尺寸及约束关系。

这种参数化设计策略的优点是不通过编程手段来实现零部件的三维参数化设计，简单实用。缺点是操作较复杂，设计效率不高。

2．用编程技术实现三维模型的参数化设计

利用三维CAD系统本身提供的开发环境应用程序接口，用编程方法生成三维模型的参数化设计。模型二维轮廓的生成各种特征的构建及编辑等均由程序控制。

其优点是三维模型完全实现了程序驱动，但不足之处是编程工作量大、开发效率低、适用面窄。

3．用设计变量与编程技术相结合的方式实现三维模型的参数化设计

综合前两种策略的优点，可采用设计变量与编程技术相结合的三维模型的参数化设计方法。其实现原理是以三维参数化特征造型技术生成的模型为基础, 用设计变量作为参数化程序与三维模型的联系纽带。

其主要设计思路如下：

(1)建立三维模型样板先对零件进行分类，用反映该类零件所有特征的复合零件作为三维模型样板。然后将复合零件用人机交互的形式直接在三维CAD环境中建立模型，确定和创建设计变量。

(2)设计参数化程度从已构建的模型样板中获取设计变量，采用图形用户界面对设计变量进行查询或修改。根据设计计算所确定的设计参数修改零件模型的设计变量，最后生成新的三维模型.

二、轴类零件参数化设计的实现

轴是机器中的重要零件之一，用来支持旋转的机械零件。对于一些成熟的系列产品，就可以采用参数化设计技术来提高轴类零件的设计效率。

1．开发工具的选择Solidworks通过OLE(对象链接与嵌入)技术为用户提供了强大的二次开发接口(API)，其中包含数以百计的功能函数可被VB、VBA(Excel、Access)调用。VB功能强大，符合开发系统的要求，它提供了直接访问Solidworks的能力。对于零件的标准件信息，可以存放在数据库，通过选择简单的Access数据库就可以很方便地实现信息保存、查询及维护功能。

2．VB开发solidworks的基本原理及过程。Solidworks支持ActlveX Automatlon技术，在VB环境下建立的客户程序可以直接访问Solidworks中的对象。在这里我们将Solidworks理解为一个服务程序，把二次开发工具的VB程序作为客户程序，它们之间是服务器与客户的关系。用户只要在VB上进行操作，VB就驱动Solidworks完成相应的工作。Solidworks为二次开发提供了大量的API对象，通过调用对象属性的设置和方法，就可以在用户自己开发的程序中实现与Solidworks相同的功能.

对于一般轴类零件的参数化设计可采用人机交互形式建立模型,设置合理的设计变量，再通过VB程序驱动设计变量实现模型更新的方法。对So]1dworks进行二次开发，这种方法编程较简单，通用性好。系统开发流程如图1所示。