基于Solidworks的零件參數(shù)化設(shè)計(jì)

1、基于 Solidworks 的零件參數(shù)化設(shè)計(jì)摘要：論述了利用Visual C+ 6.0對(duì)Solidworks進(jìn)行二次開(kāi)發(fā) 的基本原理和一些關(guān)鍵技術(shù)，開(kāi)發(fā)了可以與 Solidworks 無(wú)縫集成的 動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù) DLL ，并且介紹了一個(gè)簡(jiǎn)單的應(yīng)用實(shí)例的實(shí)現(xiàn)。0 引言Solidworks 是一款非常優(yōu)秀的三維機(jī)械軟件，其易學(xué)易用、全 中文界面等特點(diǎn)深受廣大工程技術(shù)人員喜歡。隨著學(xué)習(xí)和使用 Solidwork 的人員越來(lái)越多， 企業(yè)為了提高效率和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力， 必然 有快速開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品、形成自身產(chǎn)品特色的需求，而且對(duì)于一些存在 著許多重復(fù)性的勞動(dòng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要縮短產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期。因此有 必要對(duì) Solid

2、Works 進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)， 使其能夠在輸入少量變化參數(shù)的 情況下迅速生成所有產(chǎn)品模型并裝配，最終生成工程圖。SolidWorks 二次開(kāi)發(fā)分兩種，一種是基于 OLE Automation 的 IDispatch 技術(shù)，一般常用于 Visual Basic、Delphi 編程語(yǔ)言的接口， 通過(guò) IDispatch 接口暴露對(duì)象的屬性和方法， 以便在客戶程序中使用 這些屬性并調(diào)用它所支持的方法，此種技術(shù)只能開(kāi)發(fā) EXE 形式的 程序，所開(kāi)發(fā)的軟 件 不 能 直 接 加 掛 在 SolidWorks 系 統(tǒng) 下，無(wú) 法 實(shí) 現(xiàn) 與 SolidWorks 的集成；另一種開(kāi)發(fā)方式是基于 COM 的，這種

3、技術(shù)可以使用最多的 SolidWorks API（Application Programmi ng In terface,應(yīng)用程序接口）函數(shù)。實(shí)際上 SolidWorks 本 身就是用Visual C+編寫的，所以使用Visual C+通過(guò)COM接口 開(kāi)發(fā)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì) SolidWorks 底層的開(kāi)發(fā)并且代碼的執(zhí)行效率高。 因?yàn)楸疚拈_(kāi)發(fā)的是 SolidWorks DLL（Dynamic Link Library ，動(dòng)態(tài)鏈 接庫(kù) ） 插件，故采用基于 COM 的開(kāi)發(fā)方式。1 SolidWorks 二次開(kāi)發(fā)原理1.1 SolidWorks API 中的術(shù)語(yǔ)COM （ Component Objec

4、t Model ，組件對(duì)象模型）技術(shù)是 SolidWorks API 的基礎(chǔ)， COM 對(duì)象是一種包含接口、 屬性和事件以 對(duì)象形式封裝的實(shí)體， 它以接口的方式提供服務(wù)， 這種接口是 COM 對(duì)象與使用 COM 對(duì)象的客戶程序進(jìn)行通信的唯一通道。OLE （Object Linking and Embedding ，對(duì)象的鏈接和嵌入 ）可以 使應(yīng)用程序之間能夠通過(guò)數(shù)據(jù)嵌入或鏈接的方式共享數(shù)據(jù)。它是 SolidWorks API 構(gòu)造的基礎(chǔ)，是深入理解 SolidWorks API 的關(guān)鍵。 SolidWorks API是SolidWorks作為OLE自動(dòng)化服務(wù)器提供的屬性和 方法，我們開(kāi)發(fā)的插件

5、就是使用這些接口的 OLE 客戶。1.2 開(kāi)發(fā)工具 Visual C+ 6.0SolidWorks API是基于COM組件技術(shù)構(gòu)造的，SolidWorks通過(guò) COM 技術(shù)為開(kāi)發(fā)人員提供了強(qiáng)大的二次開(kāi)發(fā)接口， 因此 Visual C+ 6.0 作為當(dāng)今最流行的軟件開(kāi)發(fā)工具之一，是程序員的首選編程利 器。它提供了強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境， 用以方便、有效地管理、 編寫、 編譯、跟蹤C(jī)+程序，大大加速了程序員的工作，提高了程序代碼的效率。使用 Visual C+ 6.0 進(jìn)行 SolidWorks 二次開(kāi)發(fā)的優(yōu)勢(shì)如下：可以使用 GDI 對(duì)象和設(shè)備環(huán)境類所提供的繪圖函數(shù)， 可以輕易 的實(shí)現(xiàn)繪圖功能而且無(wú)需

6、考慮具體設(shè)備情況； Visual C+ 6.0 開(kāi)發(fā)環(huán) 境十分友好，其高度的可視化開(kāi)發(fā)方式和強(qiáng)大的向?qū)Чぞ吣軌驇椭?用戶輕松的開(kāi)發(fā)出多種類型的應(yīng)用程序； Visual C+ 6.0 有著強(qiáng)大的 調(diào)試功能，能夠幫助開(kāi)發(fā)人員尋找錯(cuò)誤和提高程序效率； Visual C+ 6.0 和 SolidWorks 有極好的連接性，能夠直接調(diào)用許多資源，方便 的在 SolidWorks 上添加命令和各種控件。因此，可以說(shuō)它是 SolidWorks 的最佳開(kāi)發(fā)工具，適用于大型系 統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，而在使用 Visual C+ 6.0 進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)時(shí)的不足之處在 于對(duì)開(kāi)發(fā)人員的要求比較高。1.3 SolidWorks AP

7、I 對(duì)象模型SldWorks 對(duì)象是 SolidWorks API 對(duì)象模型中的最高層對(duì)象 ,它 能夠直接或間接地訪問(wèn) SolidWorks API 中的所有其他對(duì)象。利用 SldWorks 對(duì)象可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的最基本操作 , 如生成、打開(kāi)、關(guān) 閉、結(jié)束文件、重排圖標(biāo)和窗口、設(shè)置當(dāng)前的激活文件、生成屬性 定義 , 也可以對(duì) SolidWorks 的系統(tǒng)變量進(jìn)行設(shè)置。SldWbriiEfiriruiiindliRam<Mode*EnurnSladliPgims| ERUfnEdnfcutimSlrrthStf| F'hijjtl口mmMrn 怛;EnimiWdel 曲*,-彳 A

8、nribgicgLgn 贏PtalThc H AwmhiyDftt j| JrawiiiyjLxic jfJ1PanmnirrFimiryEnkfflsC ottipRsn 帕E-ninnBajia2LniurilXSticmmEaurftCnEc參* FeuMgAicwMo4riV5c* Birngnuon LayefMgr f F onfijjuraiioii圖 1. SolidWorks API 接口對(duì)象2 SolidWorks二次開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)SolidWorks軟件的COM接口支持使用 Visual C+編程語(yǔ)言開(kāi) 發(fā)DLL（Dynamic Link Library，動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)）程序

9、。DLL是一種用戶 模塊，由用戶自己開(kāi)發(fā)的、可以加入到最終用戶（包括用戶本人和其他使用該模塊的人）應(yīng)用程序中提供某一特定功能的函數(shù)和類的集 合。女口 SolidWorks系統(tǒng)自帶的插件 PhotoWorks Animator等都是 SolidWorks的動(dòng)態(tài)鏈接程序庫(kù)（.dll）。通過(guò)Visual C+編寫基于COM 的DLL程序，能直接在SolidWorks的界面下添加菜單、工具條等， 在注冊(cè)表中注冊(cè)成功即可成為SolidWorks的插件，實(shí)現(xiàn)了與SolidWorks 的無(wú)縫集成。2.1 DLL 的創(chuàng)建首先需要安裝 SolidWorks公司提供的SolidWorks API SDK,可 以從

10、SolidWorks公司官方網(wǎng)站上下載與SolidWorks軟件版本相對(duì)應(yīng) 的 api_sdk.zip 文件，安裝好 API SDK 后才可以使用 SolidWorks API 接口的全部功能函數(shù)。然后啟動(dòng) Visual C+ 6.0，新建 ATL COM AppWizard 工程, 在 類 視 圖 中 新 建 一 個(gè) ATL SolidWorks 對(duì) 象 這 樣 一 個(gè) SwAddIn（SolidWork 插件 ） 對(duì)象就被插進(jìn)工程中，并且取得了 SolidWorks API的最高級(jí)對(duì)象SldWorks的控制指針。2.2 DLL 中添加資源的方法在動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)中 , 當(dāng)用戶需要添加自己的資源

11、（ 如對(duì)話框 ） 時(shí), 應(yīng)明確指出在什么時(shí)候使用自己的資源 ,否則 SolidWorks 分不清楚 哪些是由系統(tǒng)控制的資源， 哪些是由用戶控制的資源， 會(huì)發(fā)生沖突， 導(dǎo)致程序運(yùn)行錯(cuò)誤。避免資源沖突的方法是在使用自己的資源之前 調(diào)用 AfxGetResourceHandle 函數(shù)保存當(dāng) 前的 資源，然后調(diào)用 AfxSetResourceHandle 函數(shù)把當(dāng)前資源設(shè)置成新的資源，當(dāng)使用完 自己的資源后，再調(diào)用 AfxSetResourceHandle 函數(shù)恢復(fù)先前已保存 的資源。創(chuàng)建本程序的運(yùn)行界面時(shí) , 首先用對(duì)話框編輯器創(chuàng)建對(duì)話 框模板資源 , 加入所需控件 , 再用 Class Wizar

12、d 為對(duì)話框生成CMainDlg( 基類為 CDialog) ，并加入所需的成員變量。2.3 DLL 與 SolidWorks 的集成用戶可以通過(guò) DLL 程序定制 SolidWorks 的菜單、工具欄資源 等，從而實(shí)現(xiàn)二次開(kāi)發(fā)的軟件與 SolidWorks 的無(wú)縫集成，以下為部 分代碼：/在 SolidWorks 主窗口添加菜單type = swDocNONE;position = 3;menu.LoadString(IDS_MYADDIN_VC_MENU); m_iSldWorks->AddMenu(type, menu, position, &retval); /添加次級(jí)菜

13、單position = -1; menu.LoadString(IDS_MENU_INSERTSKH_ITEM); method.LoadString(IDS_MENU_INSERTSKH_METHOD); hint.LoadString(IDS_MENU_INSERTSKH_HINT); m_iSldWorks->AddMenuItem2(type, m_swCookie, menu, position, method, update, hint, &ok);3 二次開(kāi)發(fā)實(shí)例本實(shí)例使用 SolidWorks API 實(shí)現(xiàn)了直齒圓柱齒輪的參數(shù)化設(shè) 計(jì)。使用方法：首先將生成的 DLL插件裝載到SolidWorks中，然后新建一個(gè)零件文件，選擇【配置】|【齒輪】命令如圖2所示，| 文帕 田 MBOOSAR I I 畜口刪 IMM j - 3 M * * 鼻酋| Diggit直蘆品|圖2.選擇【齒輪】命令彈出齒輪參數(shù)對(duì)話框，在其中輸入齒輪