副標題#e#    SolidWorks是普遍使用的一種三維機械CAD軟件，具有參數化和特征建模功能，并具有圖形用戶界面直觀、使用方便、易學易用等特點，是工程設計人員有效的設計工具。設計人員在裝配設計中，要用到數目眾多的標準件，如墊圈、螺栓、螺母等。標準件是工程設計中用途最為廣泛的基本單元，其繪制也是設計人員重復勞動最多的環節。SolidWorks本身并不帶國家標準零件庫，在每次用到標準件時設計人員都需要重新建模，這就造成時間浪費。基于這種情況，利用SolidWorks本身提供的API接口，可以開發一個標準件庫，為裝配設計提供方便，避免重復性勞動。標準件庫的建立和使用提高了設計效率和質量，是CAD系統走向實用化的必不可少的環節。
   
    設計開發一個標準件庫將為設計工程師帶來極大的方便，本文以常用標準件如墊圈、螺栓、螺母的二次開發為例，研究了標準件庫的開發流程、用VB調用SolidWorks中APl函數的方法以及通過高級語言(如VB、VC)調用標準件參數庫驅動SolidWorks實現標準件三維實體造型的方法。
   
    1二次開發原理
   
    SolidWorks是基于參數化和特征建模技術的產品設計軟件，可以通過編程來實現各參數驅動的標準件的生成和調用，建立三維標準件庫插件，用VB開發出來的模塊可以生成SolidWorks工具條，一般是生成．exe文件，然后用SolidWorks的工具宏命令調用生成工具條，這樣就簡化了設計人員的操作過程。
   
    在建立標準件參數庫的基礎上，通過調用SolidWorks提供的API函數，可以實現三維參數模型的建立與重新生成。對于具備參數化功能的SolidWorks系統來說，建立三維標準件庫只需繪制各種標準件的模板圖形，然后命名尺寸參數變量，并建立相應的尺寸參數表。對于某一類標準件來說，通常有多個型號對應不同的尺寸參數，這些尺寸參數可以形成一個該類型的標準件參數庫。開發標準件型號選擇程序，可以從標準件參數庫中選擇某一型號的標準件，同時調用該型號標準件的尺寸參數。通過API接口，將尺寸參數傳送到SolidWorks的造型函數，用新尺寸更新模板圖形中的尺寸，重新生成與新尺寸對應的實體模型，這樣就避免了同類型標準件的重復建模。
   
    使用VB開發的應用程序可以直接嵌入到SolidWorks環境中，加載成功后應用程序菜單直接出現在SolidWorks的主菜單上，如同SolidWorks的自帶功能一樣進行工作，極大地提高了設計效率。
   

    2用VB開發標準件庫的過程與實現方法
   
    2．1標準件庫的開發方法
   
    開發方法有2種：一種是利用人機交互形式建立模型，設置合理的設計變量，再通過VB程序驅動設計變量，替換原有的零件參數，以實現模型的更新，這種方法編程簡單，通用性好；另一種是完全利用程序實現三維模型的參數化設計以及模型的編輯，這種方法編程較前者復雜，但可以實現復雜形體的零件造型，如生成精確的漸開線齒輪齒廓、滾刀參數造型等。本文采用第一種方法。
   
    2．2標準件庫的開發流程
   
    創建標準件庫的基本過程為：根據從界面上選擇的基本尺寸和規格，從標準件設計參數表中讀取相應的配置，在SolidWorks環境中生成該標準件的三維模型，如圖1所示。
   
    基于VB的標準件庫的二次開發主要包括3部分：標準件模型的繪制、Access數據庫的建立、VB程序的編制。
   
    2．3標準件實體模型的建立
   
    根據某一類標準件的結構特征，建立其標準件三維實體模型，實際上是建立這一類標準件的參數化設計模板，將其放入標準件庫中，為標準件庫的開發奠定基礎，以便通過程序更改其尺寸參數，生成新尺寸的標準件。
   
    在進行標準件三維實體建模時，首先要分析標準件的結構特征，以確定尺寸變量以及尺寸變量之間的約束關系，明確主要參數、主動尺寸和從動尺寸的關聯性，設置尺寸變量名稱，建立驅動變量表、變量之間的關聯關系，以便通過給尺寸變量賦予不同參數值來驅動SolidWorks重新生成該標準件的三維實體模型，實現標準件的尺寸更新，從而充分發揮SolidWorks參數化設計的優勢，達到縮短新產品設計周期的目的。
   
    一般來說，建模時要盡量能使模型的各個草圖完全定義，以保證模型的正確更新和生成，同時利用零件本身的幾何約束及對稱關系來簡化建模過程。在零件參數的確定上，主要考慮參數表達的工程意義，盡可能使零件的關鍵尺寸得到體現，在此基礎上，同時考慮參數對二次開發的簡便性?。下面以螺栓為例詳細介紹如下。
   
    在建模時，草圖的定位、幾何約束關系和適當添加方程式等方面需要特別注意，避免在使用VB進行參數化設計時出現如實體變形、草圖的過定義、某些特征發生沖突等問題，從而導致參數化設計的失敗。因為三維CAD的草圖和二維CAD的工程圖并不一樣，二維CAD軟件是面向圖紙的，只要標注的主要尺寸正確，就可以實現對零件的正確表達。而三維CAD軟件中，草圖是生成各種特征的基礎，草圖實體之間的位置有嚴格的限制。因此，在螺栓的建模過程中要特別注意草圖的繪制，草圖必須完全定位好，約束好，這樣才能起到事半功倍的作用。