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1、 摘 要III法兰盖SOLIDWORKS参数化标准件库系统设计开发摘 要 机械常用零件的设计与制图是一项繁琐且重复性大的工作,人工设计费时费力容易出错,花在创造性设计的时间大大减少,导致产品开发周期长,产品质量差,市场竞争力弱。本文以法兰盖为例，旨在讨论、研究如何利用三维设计软件Solidworks实现在机械设计中快捷地设计、使用标准件，使设计人员把更多的时间投身到创造性的工作中去,以达到缩短产品开发周期的目的。 SolidWorks是一套三维机械CAD软件，它的应用编程接口，提供了程序员直接访问SolidWorks的能力，可以很方便地对Solidworks进行二次开发，本文中利用VC+作为开
2、发工具，研究在SolidWorks环境下标准件库的开发。法兰连接是管道施工的重要连接方式。在工业管道中，法兰连接的使用十分广泛。故对法兰盖的系列化设计，对于管道设计来说具有十分重要的意义。本文对其应用进行了举例说明。 本课题开发过程有： 1.采用SolidWorks对各个系列的法兰盖进行建模。并建立EXCEL数据表格，对各系列法兰盖进行参数系列化。 2.采用ACCESS建立参数数据库。利用VC+进行数据库链接，实现了数据共享，保证各模块之间数据一致性、可靠性。 3.利用VC+对SolidWorks进行了界面设置，方便了标准件库的调用。 通过本课题的研究，得到如下的成果与结论： 1.完成了法兰盖
3、标准件库的建立。为其他标准件的推广和普及打下了基础，提高了SolidWorks的适用程度。 2.实现了二次开发可行性论证。利用SolidWorks API提供的二次开发工具可以实现由程序动态的、自动的加载用户程序，为CAD/ CAM 系统的集成打下了良好的基础。 3.验证了基于参数化的三维造型软件的二次开发方法尺寸参数驱动的技术可行性。关键词：法兰盖；SolidWorks；标准件库；Visual C+AbstractAbstractDesign and development of blind flange standard component library by SolidWorks西安工
4、业大学学士学位论文AbstractThe design and mapping of common parts of the mechanical is a tedious and repetitive work, it is time-consuming to manual design and easily prone to error, and the time spent on creative design significantly reduced, resulting in long product development cycles, the products of poor
5、 quality, weak competition in the market. This paper give blind flange as a example, aims to discuss on how to use 3-D design software Solidworks in mechanical design to achieve quickly design, the use of standard parts, allowing designers to devote more time to participate in creative work, and to
6、achieve shorten the product development cycle purposes.SolidWorks is a set of 3-D mechanical CAD software, its application programming interface, providing direct access to the SolidWorks; it is easy for the second development to Solidworks. This paper use VC + + as a development tool,research how t
7、o develop the standard component library.The flange connecting is an important connection in pipeline construction. In the industrial pipeline, the use of the flange connected is in a very wide range. Therefore, the series designs of the blind flange have a great significance of the pipeline constru
8、ction. In this paper, has an example of its application.The methods used in the process of developing of this subject are： 1. Model all series of blind flange by SolidWorks. Establish EXCEL data tables and assign the series parameters to the blind flange. 2. Establish the ACCESS parameters database.
9、 Use VC + + to link the database with SolidWorks, and implement data sharing, ensure that the data between the modules is Continuous and reliable. 3. Use VC + + to set up SolidWorks interface, make it is easy to implement a call of a standard part. Through the study of this topic, made some results
10、as follows: 1. completed the blind flange standard component library; it made easily to promote and popularize other standard component and improved the degree of application of SolidWorks. 2. Have a feasibility study of the secondary development. The feasibility of the secondary development was rea
11、lized. The users application could be loaded dynamically and automatically and saved in the unite database by SolidWorks API. This lay a good foundation for the CAD/CAM integrated system. 3. The feasibility of Size Parameter-driving was verified.Keyword: blind flange; SolidWorks; standard component
12、library; Visual C + +目录V西安工业大学学士学位论文西安工业大学学士学位论文I 目 录目 录摘 要1AbstractII主要符号表IV1 绪 论11.1 前言11.2 CAD技术概述21.2.1曲面造型系统21.2.2实体造型技术21.2.3参数化技术21.2.4变量化技术21.3课题背景及发展现状21.4 课题研究概述41.4.1 课题研究内容及依据41.4.2 课题研究安排及意义52 SolidWorks简介及标准件库开发理论基础62.1 SolidWorks简介62.1.1 方案设计72.1.2 界面风格92.1.3 零件建模功能92.1.4 组件装配功能102.1.
13、5 二次开发功能112.2 Visual C+简介112.3 Visual C+开发SolidWorks的原理132.4 Visual C+开发SolidWorks的关键技术142.4.1 三维特征建模142.4.2 参数系列化15西安工业大学学士学位论文2.4.3 数据库技术162.4.4 组件对象模型172.4.5 对象链接与嵌入192.4.6 动态链接库192.5 API函数理论202.6 设计构想及方案选择213 法兰盖三维建模及参数系列化223.1 法兰盖三维实体建模223.1.1 平面钢制法兰盖223.1.2 凸面钢制法兰盖233.1.3 凸凹面钢制法兰盖243.1.4 榫槽面钢制
14、法兰盖243.1.5 环联接面钢制法兰盖253.2 Access及EXCEL数据库系统建立253.3 法兰盖参数系列化264 Visual C+二次开发SolidWorks284.1 Visual C+配置环境284.2 用Swizard.swx生成DDL文件294.3 编制菜单栏324.4 建立交互式对话框354.5 数据库链接394.6 检索界面设计434.7 程序编译运行455 法兰盖应用实例设计465.1 法兰盖应用465.2 泵站系统设计475.3 泵站系统计算485.3.1 泵站动力系统计算48II 5.3.2 泵站附属系统计算515.3.3 法兰连接部分校核516 总 结526.
15、1 总体工作总结526.2 后期工作展望53致 谢54参考文献55附 录58 III 主要符号表主要符号表 运动粘度V 平均流速 管道内径 液体密度 动力粘度 雷诺数 液体流量 油的重度 管道长度 管内油的摩擦阻力系数 局部阻力系数 压力效率 间隙两面的压力差 油泵损失所产生的热量 油泵输入功率IV第一章 绪论1 绪 论1.1 前言标准件应用极为广泛，品种规格繁多,性能用途各异,而且其标准化、系列化、通用化的程度极高。把设计过程中可能用到的标准件或零件信息存放在一起,零件数据采用标准的描述格式,由专用的管理系统进行管理,设计人员可以进行检索、访问,并提供与CAD系统的标准接口,检索到的零件信息
16、可以方便地纳入设计文件,这种系统就称为标准件库系统。 具有标准数据格式的零件库可以取代产品目录,完成企业之间的信息集成,提高CAD应用水平，这是计算机技术用于制造业的一个必然结果。对于零件供应商来说,需要把零件的设计信息按照零件库标准转换为标准的数据描述,并作为信息化的产品目录提供给用户。首先应保证这种信息的正确性,如标识信息的唯一性、语义的合法性、语法的正确性等。企业在得到这种库文件后,把它集成到自己的零件库系统之中。在完成了总体设计以后,企业的设计活动则主要是检索零件库的零件信息和零件数据的插入,以及少量的专用件的设计,使CAD设计效率大大提高。本课题以法兰盖为例，旨在讨论、研究如何利用三
17、维CAD设计软件Solidworks实现在机械设计中快捷地设计、使用标准件，使设计人员把更多的时间投身到创造性的工作中去,以达到缩短产品开发周期的目的。1.2 CAD技术概述设计和生产的方法随着计算机的迅速发展每天都在发生着显著的变化。以前许多只能靠手工完成的作业，逐渐通过计算机实现了高效化和高精度化。这种利用计算机来达到高效化、高精度化，实现自动化设计、生产以及解析计算的方法称为CAD(Computer Aided Design，计算机辅助设计)。CAD 是指利用计算机的硬件和软件进行的设计活动。它从根本上改变了过去的手工绘图、发图、凭图纸组织整个生产过程的技术管理方式，使之变为以统一的产品
18、数据库为核心的交互式产品设计、分析、制造和维护的过程。它的迅速发展和广泛应用，给工程设计制造业带来了蓬勃生机,使传统的产品设计方法与生产组织模式发生了深刻的变革。CAD 技术起步于 50年代后期，自从计算机出现之后人们就不断地将计算机技术引入机械设计、制造领域。因为它顺应生产力的发展，在其产生之后就得到了迅速地发展。CAD 技术经历了四次飞跃：曲面造型系统、实体造1 西安工业大学学士学位论文型技术、参数化技术、变量化技术。1.2.1曲面造型系统 70 年代是飞机和汽车工业的蓬勃发展时期。期间飞机及汽车的制造中遇到了大量的自由曲面问题，此时法国人提出了贝赛尔算法，法国的达索飞机制造公司的开发者们
19、借此算法在二维绘图系统的基础上，开发出以表面模型为特点的自由曲面建模方法，推出了三维曲面造型系统 CATIA。1.2.2实体造型技术表面模型基本上都是解决 CAM 的问题，但是由于表面模型技术只能表达形体的表面信息，很难准确地表达如质量、重心、惯性矩等零件的其他特性。基于对 CAD 一体化技术发展的探索，SDRC 公司于 1979 年发布了世界上第一个完全基于实体造型技术的大型 CAD 软件I-DEAS。实体造型技术能够精确表达零件的全部属性，给设计带来了很大的方便。1.2.3参数化技术正当实体造型技术在 CAD 系统中广泛运用时，出现了一种比无约束自由造型更好的算法参数化实体造型方法。它主要
20、的特点是：基于特征、全尺寸约束、全数据相关、尺寸驱动设计修改。参数化技术彻底克服了自由缄默的无约束状态，由尺寸决定实体造型的几何形状。尺寸驱动已经成为当今造型系统的基本功能。如果想修改零件形状的话，只需修改一下尺寸的数值就可以实现形状上改变这种新构想最先在SolidWorks的软件成为现实。由于参数化技术的成功应用，使得它很快成为 CAD 业界的标准。 1.2.4变量化技术变量化造型技术保留了参数化技术基于特征、全数据相关、尺寸驱动设计修改的优点，但是在约束定义方面做了一定的改变。变量化造型技术将所需定义的尺寸“参数”进一步区分为形状约束和尺寸约束，而不仅仅是用尺寸来约束全部几何。通常在新产品
21、开发的概念设计阶段，设计者首先考虑的是设计思想及概念并将其体现在某些几何形状之中。但是这些几何形状的严格的尺寸定位关系并不能在设计的初始阶段完全确定，所以希望在初始阶段能够允许欠尺寸约束的存在。事实上，参数化技术和变量化技术已经成为了当今主流 CAD 软件的两大流派。两种造型理论相互依存，共同发展。我国 CAD 技术的引进是从 60 年代开始的，最早起步于航空工业，最近几年发展很快，现已在机械、电子、建筑、汽车、服装等行业逐步进入实用阶段。1.3课题背景及发展现状世界发展格局的高速发展和变化，各国之间交流加强。使各个行业都逐渐形成了自己的标准和规则。近年来，随着CAD/CAM技术的继续深入发展
22、，基于特征造型的三维造型方法受到人们的普遍重视并已在许多系统中实现，现在设计人员可以在计算机上能快捷，准确的实现三维实体造型，并能够在三维空间中完成零件的造型，装配设计，动力学分析等1。随着工业技术的发展，工业标准化程度不断得到提高，设计中选用的标准件也越来越多，因而在机械产品的设计中标准件所占的比重越来越大。在航空航天、船舶、汽车、机械制造等行业，机械设计始终是重要的工作之一。产品设计人员在使用CAD系统进行产品新型号的开发设计时,都会尽量考虑选用标准件，如：螺栓、螺钉、螺母、垫圈、轴承、销钉等。标准件以其独特的优点被广泛地应用在产品的各个部分上。一般情况下,标准件约占一个产品全部零件的70
23、%以上。并且随着现代化生产的不断发展，机械设计中标准件的数量日益多。 而在机械设计中快捷地使用这些标准件,最有效的途径是利用软件系统开发三维图库,供使用者方便地调用。利用三维零件样板、设计参数、模型参数化和族表技术实现标准件的尺寸系列化及三维标准件库的建立。对图库进行参数化管理,从中调出的图形文件,可以通过尺寸驱动,增减特征获得所需要的零件,从而避免或减少重复劳动。同时在装配设计中，要用到数目众多的标准件，在用到标准件时需要设计人员重新建模，这就造成了时间和精力上的浪费。基于这种情况，开发一个标准件库，为装配设计提供方便就显得十分必要。把设计可能用到的标准件或零件信息存放在一起,零件数据采用标
24、准的描述格式,由专用的管理系统进行管理,设计人员可以进行检索、访问,并提供与CAD系统的标准接口,检索到的零件信息可以方便地纳入设计文件,这种系统就称为标准件库系统。 具有标准数据格式的零件库可以取代产品目录,完成企业之间的信息集成,提高CAD应用水平。这也是计算机技术用于制造业的一个必然结果。对于零件供应商来说,需要把零件的设计信息按照零件库标准转换为标准的数据描述,并作为信息化的产品目录提供给用户。供应商提供的零件库首先应保证这种信息的正确性,如标识信息的唯一性、语义的合法性、语法的正确性等。企业还得到这种库文件后,把它集成到自己的零件库系统之中。在完成了总体设计以后,企业的设计活动则主要
25、是检索零件库的零件信息和零件数据的插入,以及少量的专用件的设计,使CAD设计效率大大提高。 当前有些商品化的CAD系统中配有标准件库,但是其数据格式是开发商自己定义的专用格式,其内容也仅限于国家颁布的标准件数据。它虽然在一定程度上可以起到方便CAD设计、提高效率的作用,但是不能完成上述信息集成的过程。随着CAD技术的普及应用,这种系统具有很大的局限性。为了使标准件库具有以上功能,最根本的就是系统要具有开放性,而保证开放性的基本手段就是采用标准化的方法。在这方面最成功的应该是德国。德国标准化协会(DIN)在80年代中期就制定了系列标准。 符合以上标准的标准件库使德国的企业,特别是汽车制造业获得了
26、巨大的利益。目前,欧洲标准化组织CEN/CENELEC和国际标准化组织ISO在德国标准的基础上共同制定了零件库国际标准ISO13584零件库(Part-LIB),以满足制造业全球化的需求。其中ISO13584-31的主要内容即为DIN66304的扩充。 近几年,我国在国际零件标准还未出台的情况下,参照采用DIN标准制定了我国的国家标准。 国际标准化组织制定的Part-LIB标准的主要部分目前还不可操作。等到正式标准发布,可能还需要一段时间。欧洲共同体现在有一个项目(ESPRIT XXX-PLUS)支持零件库标准的制定。标准ISO13584的欧洲标准号为 ENV40004。该标准吸收了德国标准的
27、基本思想,同时又受到了STEP标准的影响,引入了EXPRESS语言的形式化描述的方法2。 为了建立符合我国国标或各行业行标的标准件库，许多研究单位和部门都在各种CAD平台上利用其提供的二次开发接口进行了二次开发。华中科技大学开发了用于齿轮CAD系统设计的标准零件库；四川大学对三维注射模标准件库的开发作了深入的研究；北方交通大学也基于SolidWorks开发了内燃机车标准件库等等。在应用方面，重汽公司自行开发的基于SolidWorks的冲模标准件库得到了有效的应用等等。德国的制造业在应用CAD标准件库方面取得了很好的经验,也获得了巨大的经济效益3。所以我国对标准件库的开发，显得迫在眉睫。1.4
28、课题研究概述本课题以三维CAD软件SolidWorks为开发平台，用Visual C+程序语言为开发工具，在SolidWorks软件界面中增加能够对法兰盖系列标准件查阅、选择参数、建模等功能的插件。1.4.1课题研究内容及依据 课题以Windows XP中文版操作系统为支撑平台，利用SolidWorks2007结合面向对象技术，开发法兰盖标准件系统。在研究SolidWorks二次开发技术的基础上，以Visual C+为编程工具开发法兰盖三维标准件库，其研究工作主要有以下方面：a.原理研究：对适合SolidWorks机械设计产品参数化设计的开发原理进行研究。重点对支持基于COM技术的二次开发原理
29、进行分析。 b. SolidWorks的功能模块研究：详细了解SolidWorks基于COM的二次开发接口API函数的特点和技术的实施要点。 c.用户界面：提供标准件库的选择界面和访问接口。使用户可以在SolidWorks 标准件库下，选择不同的标准件,并且可以选择所需要标准件的参数。 d.标准件建模：根据用户所选择的标准件，设计和分析零件的特征，找出最简单的方法来建模。 e.参数系列化：根据机械设计手册所提供的数据，建立EXCEL数据表格，导入SolidWorks环境下的各对应的模型，使其生成一系列的模型。 f.链接数据库模块：利用ACCESS管理数据库，运用ODBC技术建立法兰盖标准件的数
30、据库。完成从数据库中选择标准件参数赋予相应的变量,根据新的尺寸重新调用模型。g.法兰盖的应用：根据在SolidWorks环境下建立法兰盖标准件的三维模型，明白其设计尺寸参数。通过研究法兰盖在管道联接系统上的应用，掌握其设计和安全使用的意义。1.4.2 课题研究安排及意义本课题研究开发SolidWorks环境下的参数特征模型和面向对象的SolidWorks系统。其采用信息集成优化的技术，把从后台数据库中直接提取的零件信息通过应用程序传递给SolidWorks系统中来实现零件的自动生成。这样可以减少人工输入的重复劳动，提高产品设计的效率，缩短产品开发的周期，提高企业的生产效率，实现SolidWor
31、ks系统在企业中真正合理应用，为当前发展的许多先进的制造、设计理念提供了技术依据4。本课题对CAD/CAM集成环境下，通过对零件的建模来识别零件的信息，对运用ACCESS数据库的ODBC技术和Visual C+二次开发SolidWorks方法作了深入研究，这无疑对CAD/CAM集成研究具有重要的理论意义56。同时，通过建立法兰盖标准件库，可以深入的了解CAD软件的二次开发技术。为以后的继续开发各类标准、非标准件库奠定了基础。不仅弥补了软件的不足，同时为我国的制造业提供数字化的标准提供了重要的材料和实践经验。法兰连接是管道施工的重要连接方式。在工业管道中，法兰连接的使用十分广泛。对法兰盖的系列化
32、设计，对于管道设计来说也具有十分重要的意义。 本次研究首先熟悉了SolidWorks 软件。对其建模功能、系列化模块、及其二次开发相关函数和技术进行了深入研究。同时对VC+编程语言以及二次开发步骤有了初步的了解。其次，利用SolidWorks对各个类别的法兰盖进行三维建模。参照机械设计手册提供的各个类别法兰盖参数，建立EXCEL参数表格，对各个系列法兰盖进行参数化。建立ACCESS数据库，利用VC+生成DLL文件，进行数据库链接和界面设置，实现参数和模型的链接、调用。使用户能够通过界面调用所需标准件，并在SolidWorks生成。最后，以管道连接为例，设计液压泵站。说明法兰盖在管道连接应用中的
33、重要作用，以及设计法兰盖标准件库的重要意义。56 第二章 SolidWorks简介及标准件库开发理论基础2 SolidWorks简介及标准件库开发理论基础2.1 SolidWorks简介Solidworks是基于Windows操作系统的采用面向对象技术开发的三维CAD软件。其参数化和特征造型技术能方便的、快捷地创建任何复杂形状的实体，还可以把CAD/CAM/CAPP进行有效的集成，是一个优秀的三维CAD软件。SolidWorks 软件具有如下的特点:(1)具有独特的特征管理员,提供的特征管理员设计历史树同具体的实体模型是实时的动态联接;(2)具有强大的实体建模功能和直观的Windows 用户界
34、面;(3)支持Windows 的DDE 机制和OLE 技术;(4)支持Internet 技术,可以共享设计数据; (5)双向关联的尺寸驱动机制;(6)提供了VB ,VC + + 和其他支持OLE 的开发语言接口;(7)给基于Windows 的桌面集成赋予了新的含义。它以Windows 为平台,集成了动态仿真软件(Motionworks) 、工程分析软(CosMo- SolidWorksorks) 、数控加工软件(SurfCAM) 、以及工程数据管理软(SmarTeamWorks) 等,使它们成为SolidWorks中的一部分。这些软件的数据可以相互传递共享。而且SolidWorks 公司还设有
35、网上站点,可方便用户快速了解此系统的最新发展情况,或获得最新的技术支持。但SolidWorks也并非十全十美。由于该软件是由国外研发，不适合中国的国标，如标题栏、明细表、放大图的标注、剖视图的标注、装配图的序号等方面。也没有适合我国国标的标准件库，不能满足特定企业的特殊要求。因此，为了适应特定企业的特殊要求，形成企业自己的特色，使SolidWorks在我国的企业中有效的发挥作用，并使常用或是重复的任务自动化，提高效率，就必须对其进行本土化和专业化的二次开发工作。 本节将分别对SolidWorks各个模块特点进行介绍。西安工业大学学士学位论文图1.1 SolidWorks功能示意图2.1.1方案
36、设计3ZR开思网 a.自顶向下的设计技术3ZR开思网在产品设计初期，设计依据是任务书中的一些相关参数。由于产品的相关参数变动较大，无法完全继承传统的产品结构，需要重新设计产品结构。对于这样变动较大的结构设计，如采用传统的设计方法，即先设计零件再组装成装配体的话，将花费大量的时间，设计周期无法满足。由此采用“自顶向下”的设计方法。首先确定任务书给定的相关参数为产品的主要参数化尺寸，进行整体草图布局，采用特征建模方式直接建立起产品的整体结构，以达到宏观控制设计的目的，此时产品整体结构是一个零件而不是装配体。这样做的好处在于它可以很方便地进行结构分析计算和方案修改，这种建模方法主要适用于材料基本相同
37、，继承性比较少的新产品设计。3ZR开思网对于方案设计时的零件建模，需要注意的是各个特征之间的尺寸标注尽量相互无关（特征之间是关联的除外），避免在方案修改时，由于特征或者尺寸的修改导致整体建模的失败。3ZR开思网b.结构有限元分析3ZR开思网当产品的初步结构建立起来以后，必须对产品进行结构分析，以确保产品满足强度要求。如采用传统的计算方法，计算过程复杂且结果简单，不能完整反映产品实际的状况。由此采用SolidWorks的插件COSMOSWorks进行有限元分析，它的操作菜单集成在SolidWorks软件中，功能齐全，分析过程快捷、简单，无须进行模型转换即可进行受力分析，极大地缩短了分析时间，在产
38、品的方案设计中，对产品的结构修改均参考有限元分析的结果进行，在对产品进行了上百次的结构修改和有限元分析后，基本确定产品结构。3ZR开思网c.优化设计3ZR开思网如果产品同以往产品相比，该产品要求改进很多，由此决定了产品必须在满足要求的前提下进行优化设计，最大程度地优化，满足要求。3ZR开思网3ZR开思优化设计采用的是COSMOSWorks中的优化设计功能。主要是对产品的悬臂结构进行优化。举例如图2所示，取下支撑管到悬臂的距离L2、L3和斜拉杆L1的距离为优化参数，悬臂到回转轴距离L，悬拉臂的高度H，加载力F均为定值，约束点A、B位置不变， 取整体应力最小值为优化目标，目标差值在5内即停止运算。
39、为减少计算时间和计算量，对模型进行了一些简化和缩比。3ZR开在对产品进行完方案设计后，即可转入技术设计。由于大量的前期工作均在方案设计阶段就已经完成，后面的设计就相对简单和快捷。 图2.1：优化设计参数原理图图1.2 优化设计原理图2.1.2 界面风格在产品设计的工作中，良好的界面能够使得设计人员工作效率提高，且能够减少错误的发生，易于追踪整个设计工作，便于整体的把握。可以说，良好的界面风格，是衡量一个软件的好坏的首要标准。SolidWorks完全自动捕捉设计者的意图，其具有良好的、深受设计欢迎的设计界面。用人们熟悉的Windows方式，运用下拉菜单、鼠标点击、剪切复制和拖动放置等常用的操作完
40、成来设计产品，工作过程十分简便。通过特征管理器的设计树引导，使得复杂零部件的细节和局部设计的安排条理格外清晰明了。特征模板是一个可以随时打开的设计信息库，从而标准零件和标准特征的引用变得异常轻松。尺寸、相互关系和几何轮廓形状可以随时修改。设计数据是完全可以编辑的。特征的换序用拖动放置的操作即可完成。特征树中的回放指示能逐步反推模型的生成过程。零部件与零部件之间和零部件与图纸之间的相关性有选择地更新。 图1.3 SolidWorks设计树 2.1.3 零件建模功能人类生存的现实世界是由三维几何形状构成的，因此，三维几何建模技术是产品几何定义的最佳方式。三维几何建模技术从最初的三维线框建模，到曲面
41、建模，到实体建模，经过30年的发展历程。目前，参数化特征建模技术已成为三维CAD产品设计的主流，SolidWorks作为目前运行于微机上的优秀三维机械CAD软件之一，是功能强大的参数化特征建模工具。SolidWorks有全面的零件实体建模功能7。变量化的草图轮廓绘制，并能够自动进行动态过约束检查。用SolidWorks的拉伸、旋转、倒角、抽壳和倒圆角等功能可以简便地得到要设计的实体模型，高级的抽壳可以在同一实体上定义不同的抽壳壁厚。用户可定义坐标系，能自动计算零部件的物性和进行可控制的几何测量。用高级放样、扫描和曲面等功能可以生成形状复杂的构造曲面。通过直接对曲面的操作，能控制参数曲面的形状。
42、通过简单地点取并延伸分型线，能生成非平面的分型面。其典型的应用是模具的设计。在三维模型上可以标注，标注的内容支持超级连接。把有公共边界线的曲面缝接成单一曲面。所有特征都可以用拖动手柄改变尺寸，并有动态的形状变化预览。从独特的、支持Internet的特征模板中用拖动放置的操作引用特征。变半径倒圆、指定区域倒圆、填角和圆角过渡。特征管理器(FeatureManager)对模型捕捉设计意图，双重支持几何选择，拖动放置特征换序，支持产品配置的控制和设计表的系列定义。2.1.4 组件装配功能SolidWorks的建模功能不仅局限于单纯的建模，其还可以在用户设计好各类零件后，在其操作环境下进行装配。这样不
43、仅可以实现分散设计，集中组装的设计模式，同时也可以通过模拟组装，在生产前对组件进行运动性能测试，检查出缺陷进行补救。在当今的全球生产模式和市场下，这种功能是非常有必要的。SolidWorks的装配设计中可以直接参照已有的零件生成新的零件。不论设计用“自顶而下”方法，还是“自底而上”的方法进行装配设计，SolidWorks都将以其易用的操作大幅度地提高设计的效率。快速的装配设计有一个鼠标引导的自动装配对准功能(Smart Mates)，可以捕捉要定义装配关系的位置。能观察完全动态地装配设计中可运动的零部件的运动形式。在调用大装配时，“轻化”零部件的功能极大地提高了运行速度。富有创意的装配管理器和
44、产品配置管理器可对整个装配过程进行管理。这使得系列产品和和同类零部件基于单一的设计，文档的建立和编制从而更加合理和高效。设计直接面向产品配置，通过产品配置管理器，设计者可以建立和修改指定产品配置，几何形状、装配关系、零部件颜色和其它属性都能在产品配置中控制。装配模型支持设计表，可用设计表创建和驱动产品配置，也可通过设计表的参数来控制产品配置的选择。支持多重的子装配;在装配模型中，可进行前后关联的设计。在进行自动装配对准或关联的设计时，直接或间接地导出装配约束关系8。图2.1 SolidWorks的组件干涉检查菜单2.1.5 二次开发功能一个企业欲全面开展CAD, 并取得积极效果,应以引入的CA
45、D系统为基础,根据本企业的实情,进行程度不同的用户化、本地化的二次开发，建立应用绘图系统和数据库 ，形成具有本企业特色的产品设计CAD 系统，有效的二次开发是CAD/CAM 发挥效能的关键环节9。虽然SolidWorks 所提供的功能非常强大,但要使其在我国企业中真正发挥作用,就必须对其进行本地化、专业化的二次开发工作1011。为了方便用户进行二次开发，SolidWorks提供了几百个API函数，这些API是SolidWorks的OLE或COM接口12。用户可以使用高级语言对其进行二次开发，建立适合用户需要的、专用的SolidWorks功能模块。SolidWorks 是一个非常开放的系统,提供了VB 、Visual C+和其他支持OLE的开发语言接口。提供给用户必要的工具(宏语言、库函数等) 以开发个人化的应用模块,并且易于将它集成到系统中去。用VB或Visual C+调用SolidWorks 的API 函数,可以完成零件的建造、修改；零件各特征的建立、修改、删除、压缩等各项控制；零件特征信息的提取,如特征尺寸的设置与提取，特征所在面的信息提取及各种几何和拓扑信息；零件的