基于Solid Works的参数化设计方法

焦 青

（中国矿业大学机电工程学院，江苏 徐州 221008）

Solid Works是基于Windows操作系统的三维设计软件，是一种通用的智能型的CAD/CAM软件，其特征造型与参数化功能非常强大。可以完成复杂的产品设计、高性能的大型装配的设计修改。集设计、分析、加工和数据管理于一体，还具有较好的开发性接口和功能扩充性[1]。

参数化设计的思想为Solid Works二次开发提供了捷径，由于其利用的是参数化设计，所以对应的新旧图形，只是在尺寸上发生了相应的变化，特征形状并无根本改变，所以对标准件库的建立发挥了积极的作用，避免了重复行工作。然而，在编程过程中怎样获取标准件模型中的尺寸参数作为变量，并能够将其更新，是我们现在要面临的主要问题。

1 VB在Solid Works中参数化实现方法

基于Solid Works进行参数化设计，是提高设计效率的重要方法，特别是对于标准化和系列化较高的定型产品，通过改变图形的某一部分或某几部分的尺寸，就可以实现整个图形的完全更新。目前，基于SolidWorks的二次开发进行参数化设计，主要有两种方法：其一是直接在VB环境中通过编程实现；其二是尺寸驱动法[2]。.

编程法是用所编写的程序描述建模过程，将设计过程的所有的关系式，都用程序进行表示，利用程序进行设计的一步步执行。这种方法的特点，即是要参数化形成新的模型，就需要从头到尾地执行一遍程序。

其开发的过程是：首先通过宏录制将建模的全过程录制下来，然后通过修改宏录制的代码，将其中的有关的常量修改为变量。这种修改宏的做法，实际就是对所录制的造型的过程进行回放的过程，这种方法一般都是适合较为简单的模型。这种方法在录制造型的过程中并不是所有的过程都能录制下来，中间很有可能会遗漏一部分造型过程，这部分代码就需要开发者使用Solid Works API函数自行编码。因此，不仅要编写代码非常多，且重新生成模型的时间长，效率低，系统的可维护性差。

尺寸驱动法是目前Solid Works二次开发进行参数化设计的主要方法。其设计思路为：

1.1 建立三维模型样板

先对零件进行分类，用反应该类零件的所有特征的复合零件作为三维模型的样板。然后将复合零件用人机交互的方式，直接在三维CAD中建立几何模型，确定与创建设计变量。

1.2 设计参数化程序

在进行模型库中零件的造型时，并不使用宏录制整个造型过程，而是在模型库完成之后，建立它的一个备份，在备份的模型库中，修改零件的需要参数化的尺寸，并使用宏将修改尺寸的过程录制下来，然后再修改所录制的宏代码，将相应的常量变成变量。模型库的备份仅是一个中介，当完成宏代码录制后，即可删除。使用这种方法进行参数化建模时，并不是按照造型的过程重新建模，而是在原有的模板模型的基础上，改变参数并进行刷新即可。

综上所述，可知道使用尺寸驱动法能够使编写的代码大大减少，增加了系统的可靠行，也不需要掌握复杂的Solid Works API函数。本文将采用这种方法。

2 VB技术对Solid Works开发实例

下面以一活塞的二次开发，介绍基于VB的Sol-id Works具体开发过程与方法：

（1）构建模型，分析活塞结构，找出各个参数之间的关系，找出活塞的主要特征以及和合理的建模顺序，从而对零件进行特征分解。

图1 活塞的三维造型

（2）VB中编写的部分程序代码[3]：

（3）参数化运行结果。Solid Works对活塞进行参数化设计，通过改变对应的关键尺寸，就能够得到满足要求的活塞形状，如图2所示。

图2 参数化程序运行结果

3 结束语

本次设计是以Solid Works2007为开发平台，用Vb6.0为开发工具。经过经过调试与运行，软件达到了预期目标任务，即在Solid Works下自动生成用户所需要的标准件的三维实体模型，简化了标准件设计和图形绘制，给设计人员带来了便利，大大提高了产品的设计效率。

同时开发的自动化程度高，能够方便快捷地设计出一系列结构相似的零件参数化模型，简化了零件设计过程，提高了设计工作效率。因此，该方法在机械零件设计领域，具有广阔的应用前景。同时也为以后的有限元分析、工程图纸的直接生成，打下了良好的基础。

[1]江 洪，魏 峥，王涛威.Solid Works二次开发实例解析[M].北京：机械工业出版社，2004.

[2]江 洪，李仲兴，邢启恩.Solid Works2003二次开发基础与实例教程[M].北京：电子工业出版社，2003.

[3]朱志良.Visual Basic程序设计教程[M].北京：清华大学出版社，2009.