张盟盟;庞俊忠;彭星;刘德昌
【摘 要】空间积分介绍了利用SolidWorks自身强大的参数化建模功能实现零件标准库建立的方法,这种方法避免了利用软件的二次开发的繁琐,而且便于修改、维护和扩展.介绍了利用方程式驱动的原理并利用方程式驱动实现齿轮参数化设计;介绍了编辑零件配置的两种方法;在SolidWorks中利用配置功能与Excel表格建立数据库相结合和方程式驱动尺寸与配置功能相结合的两种方法建立了丝杠库. 【期刊名称】《机械管理开发》
【年(卷),期】2015(030)009
【总页数】4页(P23-26)
【关键词】SolidWorks;配置;方程式驱动;参数化建模
【作 者】西四胡同张盟盟;庞俊忠;彭星;刘德昌
【作者单位】中北大学机电工程学院,山西太原030051;中北大学机械与动力工程学院,山西太原030051;中北大学机械与动力工程学院,山西太原030051;中北大学机械与动力工程学院,山西太原030051
【正文语种】中 文
【中图分类】TP391.72
引言
目前，市场上有很多三维设计软件，如Solid－Works、Pro／E、UG等，它们具有强大的实体建模、参数化特征造型、曲面造型以及处理大型装配体的功能，被广泛用于机械、航空等各个领域。
在机械产品的设计开发的过程中，如果设计人员能从CAD系统的标准件库中获得满足设计要求的标准件，可以大大减少工作量，提高设计效率。由于大部分三维软件普遍缺少标准零件库。为此，对标准件的系列化设计或者对三维软件进行二次开发以建立标准零件库非常有必要，这样可以方便用户使用。
赵仕元［1］运用SoildWorks，通过基于COM 组件的二次开发，完成了普通标准件、轴承标准件、导柱类模架的参数化三维造型。黄迎春［2］利用VC＋＋6.0编程工具结合SolidWorks API接口函数，基于SolidWorks平台开发了一套具有齿廓精确建模功能的齿轮参数化设计系统。该系统实现了直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、直齿内齿圈齿轮、斜齿内齿圈齿轮、直齿齿轮轴、斜齿齿轮轴等六种渐开线齿轮和齿轮轴的精确建模。董西军［3］介绍了SolidWorks软件的优点；叙述了以Solid－Works为开发平台，应用VB进行参数化设计的两种方法—尺寸驱动法和程序驱动法。张建德等［4］以SolidWorks二次开发为基础，采用参数化程序设计的方法，详细介绍了SolidWorks中工业直齿轮参数化绘制的设计方法与技巧。
从参考文献上看，现在关于SolidWorks零件的参数化设计的研究大部分都是采用SolidWorks的二次开发功能来实现的，本文完全利用Solid－Works自身强大的参数化建模功能实现了零件标准库建立，避免了利用软件的二次开发的繁琐而且便于修改、维护和扩展。
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首先介绍了利用方程式驱动尺寸的原理实现了零件的参数化设计的方法以及编辑零件配置
的两种方法；详述了在SolidWorks中利用方程式驱动实现齿轮参数化设计的方法；最后利用配置功能与Excel表格建立数据库相结合的方法以及方程式驱动尺寸与配置功能相结合的方法建立了滚珠丝杠库。
1 SolidWorks标准件库建立方法［5］
在SolidWorks中可以通过以下四种方法建立标准零件库。利用配置功能与Excel表格建立数据库相结合自动生成零件；利用方程式驱动尺寸与配置功能相结合来生成零件；利用宏技术通过内部编程操作SolidWorks对象，实现参数化设计；利用尺寸驱动原理，采用外部编程实现Solid－Works对象的操作，进行参数化设计。
在这四种方法中，第一种、第二种方法灵活利用了SolidWorks软件本身强大的参数化建模功能。要求设计人员对软件熟悉程度较高，对零件特征的提取要求高，但是这两种方法使用方便，不需要利用软件的二次开发，而且便于修改、维护和扩展。第三种方法实际上涉及到Solid－Works软件的二次开发问题，其基本原理是通过宏录制零件绘制过程的，自动生成VB程序，通过更改其中的变量，从而完成零件的参数化设计，这种方法编程比较简单，通用性好。第四种方法完全用程序实现三维模型的参数化设计以及模型的编辑，这种
方法编程较复杂，需要设计人员有熟练的语言编程能力，但可以实现对具有复杂形体的零件造型。
1.1 零件的方程式驱动参数化设计
在SolidWorks中可以通过两种方式将方程式显示在界面中：
在SolidWorks设计数的中，右击零件名称，隐藏的数项目，方程式，显示文件属性即可将方程式显示在设计数栏目中。
在SolidWorks设计数的空白栏中，右击鼠标，选择隐藏／显示数项目，在调出界面的方程式后面选择显示，也可以将方程式显示在设计数栏目中。
调出方程式便于在使用过程中随时管理方程式，从而避免了从菜单栏，到工具栏中调出方程式的管理界面，有利于提高设计员的工作效率。
图1 SolidWorks方程式的管理界面
图1所示即为SolidWorks方程式的管理界面，全局变量即为零件的结构参数，在数值一栏中
可以直接给参数赋值，也可以利用已建立的参数赋予其方程式，在数值／方程式一项表格的右端有一个符号，这个选项只有在零件具有两种或两种以上的配置时，通过这里可以选择该项尺寸参数应用的范围。界面的右上角显示的是当前界面方程式所属的配置文件。
1.2 零件的配置
利用SolidWorks中的configuration manager即配置管理，可以很方便地生成系列化零件，而且修改、维护、扩展起来也十分的简单方便。对一个零件生成新的配置可以通过以下两种方法：
1）在配置栏中右击当前零件名，添加配置；
超前位2）在配置栏的空白任意处右击鼠标，添加配置。
对于零件配置的修改也有两种方法：
1）从SolidWorks中调出方程式管理界面（从设计数或菜单工具栏），选择要编辑的配置名称，然后再全局变量中修改相应变量的数值；
高岭石2）从SolidWorks菜单栏中插入设计表，从设计表中修改相应配置的相应参数。
2 参数化建模
2.1 齿轮的方程式驱动参数化建模
建立齿轮模型之前，首先在方程式管理界面设置好齿轮的模数、齿数、压力角等各项参数。点击确定后回到SolidWorks主窗口设计零件。
马洛斯选择前视基准面绘制草图，利用圆形工具绘制齿轮的齿根圆、基圆、分度圆以及齿顶圆，利用智能尺寸工具赋予草图的尺寸约束为齿轮基本参数对应的全局变量值或方程。
选择方程驱动曲线工具，方程类型选择参数性，在方程式中输入以下齿轮渐开线方程，来生成齿轮渐开线。
生成的齿根圆、基圆、分度圆、齿顶圆以及渐开线如下页图2所示。
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