搜索尺寸驅動的圓柱螺旋彈簧參數化設計
2013-05-21 by:廣州有限元分析、培訓中心-1CAE.COM 來源:仿真在線
團柱螺旋彈簧三維建模較為復雜,利用Visual Basic以及結合OLE Automation技術對SolidWorks進行了二次開發。采用Access建立了圓柱螺旋彈簧基本參數數據。通過調用SolidWorks API函數與尺寸驅動技術,實現了彈簧實體的參數化、系列化設計。提高了回柱螺旋彈簧的三維實體建模效率。
作者: 楊昌明*劉文鵬 來源: 萬方數據
關鍵字: 圓柱螺旋彈簧 參數化設計 尺寸驅動 SolidWorks軟件
0前言
彈簧是一種標準件,采用標準件會給產品的設計、制造、裝配帶來了很大的方便。設計人員如果能從CAD系統的標準件庫中獲得滿足設計要求的標準件,則可大大減少重復勞動,提高設計效率,從而縮短新產品的研制周期。而彈簧的建模過程較為復為此采用Visual Basic及Access數據庫,在應用較為廣泛的SoIidWorks平臺上進行了二次開發,實現了圓柱螺旋彈簧的參數化、系列化設計。
1二次開發工具
SolidWorks系統具有非常開放的體系結構,通過OLE(Object Linking and Embedding對象鏈接與嵌入)Automation技術為用戶提供了強大的二次開發接口,凡支持OLE編程的開發工具,如VisualC++、Visual Basic,Delphi等均可用于SolidWorks的二次開發,利用系統提供的完備的函數集和對象類庫,創建出用戶定制的、專用的SolidWorks功能模塊。本文采用的是Visual Basic 6.0。
SolidWorks OLE自動化技術OLE(Object Linking And Embedding)是對象鏈接與嵌入技術的簡稱,利用OLE技術,用戶可以通過使用來自2個或多個Windows應用程序的資源來解決復雜的應用問題。OLE提供了方便的技術用來將文檔和來自不同程序的各種類型的數據結合起來。SolidWorks支持OLE標準,完全實現了OLE自動化。作為一個OLE服務器,SolidWork,提供了大量的OLE對象,以及這些對象所擁有的方法和屬性,用戶通過在客戶應用程序中對這些OLE對象及其方法和屬性的操作,可以在自己開發的應用軟件中實現諸如創建直線、構造實體、檢查曲面表面參數等幾乎所有的SolidWorks軟件功能。
自動化技術(Automation)為軟件之間的交互創造了條件,它允許多個應用程序或組件之間進行通訊和交互,而與它們的語言、分布和原始平臺無關。在開發彈簧零件庫時,運用OLE(Object Linking and Embedding)Automation技術,無疑會減小開發的難度,使系統更加穩定可靠。SolidWorks系統提供了數據操縱接口函數API,專門讀寫三維零件數據,并提供了一系列的Automation接口(包括對象、屬性和方法),使用戶進行二次開發更加容易。運用Automation技術使應用程序驅動三維CAD系統,可以實現零件參數化、系列化設計。
3界面設計
一個良好的操作界面對于一個應用程序來說至關重要,彈簧零件庫的界面以窗口模式來實現。采用下拉列表框,讓用戶從中選取,而不是自己輸入,這樣保證了用戶的信息符合國家標準。同時,界面設計盡可能簡單、直觀;提供盡可能多的保護措施,使輸人信息符合標準。圖1為拉伸彈簧建模的界面。
4尺寸驅動
在SolidWorks中,無論是草圖、特征或者裝配中的尺寸,都是"驅動"的作用,是所標注對象的幾何數據庫的內容,而不是對所標注對象的"注釋"。這些驅動尺寸是在幾何關系已經充分確定的基礎上,定義那些無法用幾何約束表達的,或者是設計過程中可能需要改變的參數。這些驅動尺寸與工程圖上應當標出的尺寸不完全相同,是一些設計尺寸,可以借助于設計基準進行定義,可以使用計算表達方式,而且驅動尺寸始終與標注對象關聯。
尺寸驅動即在零件拓撲結構不變的情況下,把零件的尺寸參數定義為尺寸變量,并定義出變量間的關系,當給定不同的尺寸值,就可得到一組結構相同而尺寸不同的零件,每一類零件對應一模式,在模式中定義尺寸變量和變量間的關系。由于SolidWorks采用了參數化的設計方法,在開發標準件模型庫時沒有必要再做尺寸約束求解,零件的最后生成可以依靠系統參數化功能來實現,即通過用新的尺寸值對準備好的模板零件進行尺寸驅動生成一個新的零件。
采用關系型數據庫Access來建立彈簧特性數據庫,包括彈簧中徑D(見表1)、絲徑d、有效圈數n等基本參數。在Visual Basic中采用ADO數據接口訪問該目標數據庫,通過數據感知控件獲得彈簧造型所需的參數,調用SolidWorks API函數對"驅動尺寸"重新賦值,從而實現參數化、系列化設計。考慮到彈簧的結構特點,采用了三段造型的方法,使彈簧三維參數化造型順利實現,也精簡了Visual Basic程序。其中,拉伸彈簧尺寸驅動的部分代碼如下:
5結語
以visualBasic6.o為開發工具,利用關系數據庫Access,在SolidWorks系統上進行了二次開發,建立了實用的圓柱螺旋彈簧參數化建模系統及彈簧基本參數數據庫。
利用基于特征的參數化造型方法對彈簧標準件進行實體造型,實現了尺寸的驅動機制功能。
在建庫過程中,利用OL,EAutomation技術,從外部操縱SolidworksOL.E對象,實現了通用CAD平臺的良好融合。用戶只需通過界面參數的選擇與修改,即可獲得所需尺寸的彈簧模型,顯著地提高了建模效率,可以為設計分析快速提供三維實體模型。
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