1 引言
三維參數(shù)化設(shè)計方法由于其高效、簡單、可移植性強等特點，正受到越來越多的研究設(shè)計人員的關(guān)注。利用VB對SolidWorks進行二次開發(fā)便是實現(xiàn)三維參數(shù)化設(shè)計方法常用的手段之一。SolidWorks為用戶對其進行二次開發(fā)提供了內(nèi)嵌的應(yīng)用程序接口（API），任何支持OLE和COM的編程語言都可以作為開發(fā)工具，如Delphi、C++、VisualC++、VisualBasic等。

調(diào)節(jié)閥又稱控制閥（如圖1所示），是過程控制系統(tǒng)中用動力操作去改變流體流量的裝置，隨著工業(yè)自動化程度的不斷提高，已廣泛應(yīng)用于冶金、電力、化工、石油、輕紡、造紙、建材等工業(yè)部門 。調(diào)節(jié)閥產(chǎn)品品種、規(guī)格繁多，人工設(shè)計周期較長、效率低。因此，研究Solid-Works二次開發(fā)技術(shù)在調(diào)節(jié)閥參數(shù)化設(shè)計中的應(yīng)用，對于縮短調(diào)節(jié)閥產(chǎn)品研發(fā)周期，提高設(shè)計效率和質(zhì)量，具有重要意義。
2 開發(fā)原理與思路
對SolidWorks進行二次開發(fā)主要是通過該軟件自身提供的API接口來實現(xiàn)的，該接口提供了大量的OLE對象（對象體系結(jié)構(gòu)如圖2所示）。用戶可以借助高級編程語言作為開發(fā)平臺，在設(shè)計友好界面的同時，利用程序調(diào)用OLE對象對SolidWorks進行訪問和操作，從而實現(xiàn)Solid-Works的參數(shù)化建模。

關(guān)于開發(fā)平臺的選擇問題，可以結(jié)合開發(fā)人員的實際情況選用。對于非計算機專業(yè)的工程技術(shù)人員而言，使用VisualBasic語言作為SolidWorks的二次開發(fā)平臺比較理想。該語言規(guī)則簡單、開發(fā)效率高，所具備功能已能滿足開發(fā)要求。此外，SolidWorks宏錄制功能的VBA環(huán)境與VisualBasic語言環(huán)境完全相同，便于開發(fā)人員快速上手。
在采用VisualBasic6.0對SolidWorks進行二次開發(fā)過程中，通過VB編寫的應(yīng)用程序為客戶端，SolidWorks為服務(wù)端，VB編寫的應(yīng)用程序驅(qū)動SolidWorks完成指定的設(shè)計工作。其基本開發(fā)思路是在SolidWorks環(huán)境中，任意選擇某一型號的調(diào)節(jié)閥產(chǎn)品，按正確的設(shè)計關(guān)系繪制出零件模型，同時利用SolidWorks宏錄制功能獲取相關(guān)代碼，然后根據(jù)零件設(shè)計需要分析并確定模型的參數(shù)變量，通過VB編程環(huán)境設(shè)計應(yīng)用程序操作界面，以尺寸驅(qū)動方式實現(xiàn)對調(diào)節(jié)閥零件的設(shè)計。由于調(diào)節(jié)閥多為系列化產(chǎn)品，零件結(jié)構(gòu)相似程度較高，因此VB應(yīng)用程序在設(shè)計時，可以通過建立Access數(shù)據(jù)庫，為用戶提供零件設(shè)計時所需參數(shù)。該開發(fā)思路的工作流程如圖3所示。

3 應(yīng)用實例
下面結(jié)合調(diào)節(jié)閥閥座的參數(shù)化設(shè)計，闡述基于VB和SolidWorks的二次開發(fā)技術(shù)在調(diào)節(jié)閥參數(shù)化設(shè)計中的應(yīng)用。
3.1 模型特征繪制
SolidWorks是一套基于特征建模的三維軟件，它以草圖的形狀和尺寸為基礎(chǔ)，通過“拉伸”、“旋轉(zhuǎn)”、“掃描”、“放樣”命令將2D草圖轉(zhuǎn)換為3D實體模型，然后在上述模型的基礎(chǔ)上進行“切除”、“圓角”、“倒角”、“鉆孔”等操作，完成單個零件的制作。
電動調(diào)節(jié)閥零件結(jié)構(gòu)大多數(shù)具有回轉(zhuǎn)體特征，在繪制模型時常用“拉伸”、“旋轉(zhuǎn)”命令。繪制調(diào)節(jié)閥閥座零件模型如圖4所示。

3.2 確定變量參數(shù)與約束
為了使后續(xù)程序能夠方便地調(diào)用、修改模型參數(shù)，應(yīng)結(jié)合模型的設(shè)計要求選擇和命名參數(shù)變量，添加必要的尺寸約束關(guān)系。調(diào)節(jié)閥閥座設(shè)計變量參數(shù)及約束關(guān)系如下：
Extrude1——頂部特征圓直徑：D1、頂部特征圓長度：H1；
Extrude2——退刀槽直徑：D2；
Extrude3——外螺紋公稱直徑：D3，外螺紋長度：H2；
Cut－Extrude1——中心孔直徑：D4，中心孔長度：H；
Cut－Extrude2——工藝孔直徑：D5，工藝孔孔深：HD，工藝孔孔距：L；
Cut－Revolve1——工藝孔錐體部分。
對于繪制工藝孔錐體部分的草圖，需要為其添加約束條件“HoleRadius@Sketch6”＝“Exclude2＿D1@Sketch5”／2，使工藝孔錐體底部半徑與工藝孔孔徑成1：2的關(guān)系。
具體操作為：打開繪制好的閥座模型，在工藝孔草圖中將孔徑名稱命名為Exclude2＿D1，在工藝孔錐體草圖中將錐體底部半徑命名為HoleRadius，然后在菜單欄“Tools”選擇“Equations”，在彈出的對話框中加入上述約束條件即可。
3.3 建立動態(tài)鏈接
啟動VisualBasic6．0新建標準exe工程，在“工程”→“引用”中選擇需要加載的類型庫文件，主要包括：SldWorks 2007 Type Library、SolidWorks 2007 Constant Type Library、SolidWorks2007 Commands Type Library和SolidWorks 2007 Exposed Type Libraries for add－inuse。加載類型庫文件后，初步建立了VB與SolidWorks之間的通信連接，使得VB能夠調(diào)用SolidWorks的對象、方法和屬性。
3.4 設(shè)計用戶訪問界面
根據(jù)上面所確定的變量參數(shù)，設(shè)計閥座參數(shù)，定義用戶界面，如圖5所示。

3.5 模型更新程序
要使變量參數(shù)能夠驅(qū)動模型庫中的模型，實現(xiàn)模型的自動更新，在完成上述步驟，還需要通過模型更新程序來驅(qū)動。部分調(diào)節(jié)閥閥座模型自動更新程序如下。
SetswApp＝CreateObject(″SldWorks．Application″) ＇打開SolidWorks接口為調(diào)用其API函數(shù)做準備
swApp．Visible(True) ＇啟動SolidWorks，使其窗口可視
Set Part＝swApp．OpenDoc(MyPath+″＼Class＿閥座．SLDPRT″，swDocPART) ＇調(diào)用零件庫模型
If Part Is Nothing Then
ExitSub
Else
Set Part＝swApp．ActivateDoc(″Class＿閥座．SLDPRT″) ＇激活模型，使模型可修改
End If
Part．Parameter(″TopDiameter@Sketch1″)．SystemValue＝Class＿Top ＇頂圓直徑D1
Part．Parameter(″D1@Extrude1″)．SystemValue＝Class＿Extrude1＿D1 ＇頂部長度H1
Part．Parameter(″MidDiameter@Sketch2″)．SystemValue＝Class＿Mid ＇退刀槽直徑D2
Part．Parameter(″D1@Extrude2″) ．SystemValue＝Class＿Extrude2＿D1 ＇退刀槽長度H－H1－H2
Part．Parameter(″DownDiameter@Sketch3″)．SystemValue＝Class＿Down ＇外螺紋公稱直徑D3
Part．Parameter(″D1@Extrude3″) ．SystemValue＝Class＿Extrude3＿D1 ＇外螺紋長度H2
Part．Parameter(″Exclude1＿D1@Sketch4″)．SystemValue＝Class＿Exclude1＿D1 ＇中心孔直徑D4
Part．Parameter(″Exclude2＿D1@Sketch5″)．SystemValue＝Class＿ScrewHoleDia ＇工藝孔直徑D5
Part．Parameter(″HoleDistance@Sketch5″)．SystemValue＝Class＿ScrewHoleDis ＇工藝孔孔距L
Part．Parameter(″D1@Cut－Extrude2″)．SystemValue＝Class＿ScrewHoleDepth ＇工藝孔孔深
HDPart．EditRebuild ＇重新建立模型
Part．ShowNamedView2 ″*Trimetric″，8 ＇調(diào)整模型視角
Part．ViewZoomtofit2
MsgBox″三維造型結(jié)束″，vbOKOnly，″提示″＇顯示模型更新完畢信息
注：此程序在WindowsXp SolidWorks 2007 EN下調(diào)試通過。
3.6 建立尺寸參數(shù)數(shù)據(jù)庫
根據(jù)前面所確定的調(diào)節(jié)閥閥座零件變量參數(shù)，利用Access建立符合要求的數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫建立后，在程序中通過數(shù)據(jù)控件與特定的數(shù)據(jù)表相連接，為用戶提供可選擇的零件設(shè)計參數(shù)。
4 結(jié)論
用VB6．0對SolidWorks軟件平臺進行二次開發(fā)，實現(xiàn)了設(shè)計變量與編程語言相結(jié)合的調(diào)節(jié)閥零件參數(shù)化設(shè)計，其自動化程度高，能夠方便快捷地設(shè)計出一系列結(jié)構(gòu)相似的零件參數(shù)化模型，簡化了零件設(shè)計過程，提高了設(shè)計工作效率。因此，該方法在機械零件設(shè)計領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
參考文獻
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