基于三維CAD的齒輪CAD系統(tǒng)開(kāi)發(fā)

1、西 南 交 通 大 學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于三維CAD的齒輪CAD系統(tǒng)開(kāi)發(fā)年 級(jí):200X級(jí)學(xué) 號(hào):200XXXXX姓 名:XXX專(zhuān) 業(yè):數(shù)控技術(shù)指導(dǎo)老師:XXX200X年 6 月院 系 機(jī)械工程系 專(zhuān) 業(yè) 數(shù)控技術(shù) 年 級(jí) 200X級(jí) 姓 名 XXX 題 目 基于三維CAD的齒輪CAD系統(tǒng)開(kāi)發(fā) 指導(dǎo)教師評(píng) 語(yǔ) 指導(dǎo)教師 (簽章) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)班 級(jí) 數(shù)控技術(shù)（2）班 學(xué)生姓名 XXX 學(xué) 號(hào) 200XXXX 發(fā)題日期：200X年 2 月 29 日 完成日期： 6月 15 日題 目 基于三維CAD的齒輪CAD系統(tǒng)開(kāi)發(fā) 1、本論文的目的、意義 目前，由于三維CAD具有造型方法先進(jìn)，符

2、合設(shè)計(jì)人員思維習(xí)慣，易于實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床加工，是實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化的關(guān)鍵，因此各種三維CAD軟件在企業(yè)應(yīng)用越來(lái)越普遍，但由于各軟件基本上都是通用型的，如何結(jié)合具體企業(yè)實(shí)際進(jìn)行有針對(duì)性的開(kāi)發(fā)，是生產(chǎn)企業(yè)面臨的很重要的問(wèn)題。本次設(shè)計(jì)，要求學(xué)生自選一種三維CAD軟件（PRO/E或SOLIDWOWKS等）和一種面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言（VB、VC等）編程，實(shí)現(xiàn)直齒圓柱齒輪CAD開(kāi)發(fā)，要求實(shí)現(xiàn)齒輪零件的自動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算與繪圖，界面顯示零件三維造型。 2、學(xué)生應(yīng)完成的任務(wù) （1）收集資料，調(diào)查了解三維CAD二次開(kāi)發(fā)研究現(xiàn)狀，翻譯不少于1萬(wàn)英文字符的資料；（2）完成直齒圓柱齒輪自動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算軟件開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)；（3

3、）根據(jù)所設(shè)計(jì)參數(shù)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)零件三維造型；（4）完成程序調(diào)試；（5）撰寫(xiě)出符合學(xué)校要求的畢業(yè)論文；（6）繪制設(shè)計(jì)零件的必要圖紙；系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖。 3、論文各部分內(nèi)容及時(shí)間分配：（共 17 周）第一部分 收集資料，并完成文獻(xiàn)閱讀與翻譯 (3 周) 第二部分 熟悉三維CAD二次開(kāi)發(fā)與所選零件設(shè)計(jì)方法 ( 3周) 第三部分 齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)軟件開(kāi)發(fā) ( 4周)第四部分齒輪零件三維造型軟件開(kāi)發(fā)及程序調(diào)試 ( 4周) 第五部分撰寫(xiě)畢業(yè)論文 （2周)評(píng)閱及答辯 ( 1周)備 注 參考文獻(xiàn)：1、三維沖裁模具標(biāo)準(zhǔn)件的建庫(kù)技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn) 、沈曉玲、中南林學(xué)院研究生論文、2003-06-012、SolidWorks 2

4、003二次開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)與實(shí)例教程、江洪、李仲興、邢啟恩編/ 電子工業(yè)出版社3、Solid Edge二次開(kāi)發(fā)高級(jí)指南面向?qū)ο蠛瘮?shù)庫(kù)及其應(yīng)用（上、下）李啟炎。同濟(jì)大學(xué)出版社 指導(dǎo)教師：XXX 年 月 日審 批 人： 年 月 日摘 要隨著信息時(shí)代和全球一體化進(jìn)程的到來(lái)，機(jī)械制造企業(yè)要想在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中生存和發(fā)展，就必須具備產(chǎn)品的快速開(kāi)發(fā)，研制及創(chuàng)新能力。實(shí)踐證明，三維CAD技術(shù)對(duì)加速度產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本起著關(guān)鍵作用，是支持企業(yè)增強(qiáng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的強(qiáng)有力手段。本文對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)做了概括性的描述，介紹了直齒圓柱齒輪參數(shù)話(huà)程序設(shè)計(jì)及計(jì)算和軟件開(kāi)發(fā)中的一些關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用SolidWork

5、s 進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)的方法。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了零件的三維參數(shù)化建模，提高了建模效率，有利于企業(yè)縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期，提高競(jìng)爭(zhēng)力。論文介紹在Visual Basic環(huán)境中進(jìn)行Solid Works軟件的二次開(kāi)發(fā)，重點(diǎn)介紹Solid Works對(duì)象的屬性和使用方法，并給出了實(shí)例。本文的目標(biāo)是直齒圓柱齒輪的二次開(kāi)發(fā)，所做的工作主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)深入研究SolidWorks二次開(kāi)發(fā)技術(shù)，其中包括二次開(kāi)發(fā)的原理，方法工具，等各方面的核心技術(shù)。(2)系統(tǒng)介紹了三維實(shí)體建模技術(shù)，并確立了基于特征的參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)為系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想。(3)利用Visual Basic6.0開(kāi)發(fā)直齒圓柱齒輪齒輪，詳細(xì)介紹了程序開(kāi)發(fā)的

6、各方面內(nèi)容。(4)綜合采用尺寸驅(qū)動(dòng)法和程序法編制零件部件的參數(shù)化程序，并結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)。本文的目的旨在對(duì)SolidWorks二次開(kāi)發(fā)技術(shù)的應(yīng)用做了比較深入的探討。關(guān)鍵詞: CAD；VB； SolidWorks； API； 二次開(kāi)發(fā)AbstractAlong with the coming of information times and economic globalization，many mechanical manufacture enterprises must have the ability of quick development and innovation if t

7、hey want to survive and develop in the severe market competition. It has been proved that three-dimensional CAD technology plays a prominent part in accelerating product development， improving product quality and reducing cost. It also is an effective measure to strengthen the competence of product

8、innovation and enhance the market competition. The designs of the system were introduced in concision， are some critical technology of the process of developing software was given. The prrametic design of using SolidWorks and the process was expatiated. The three-dimensional parameterized design of

9、simple part was realized， which simplifies the modeling process and raises the modeling efficiency， and it is good for companies to reduce the design period and to gain broad market acceptance.The Solidworks API methods based on technology are introduced with emphasis on the introduction of SolidWor

10、ks API objectsattributes and the method. An actual example is provided at the end.The target of the article is to develop a spring and gear part. The work that the author has done mainly includes several aspects as followed:(1)The technology of redevelopment of SolidWorks，which includes the principl

11、e of redevelopment， the methods of redevelopment and the tools of redevelopment， has been deeply explored.(2)The technology of mechanical three-dimensional solid modeling is entirely expounded， and is also establishes the design thought of feature-based parameterized design combined with the technol

12、ogy of feature modeling and parameterized design.(3)Gear part have been designed with VB6.0. many aspects of system development are expounded in detail.(4)The parameterized design program of parts has been set up with the methods of dimension drive and program drive， and it also realizes management

13、of the design information with database technology.The target of designing this system is to deeply study application of the redevelopment technology of SolidWorks. key words： CAD；VB； SolidWorks； API； Secondary development； 目 錄第1章 緒論11.1 CAD二次開(kāi)發(fā)概述11.2 SolidWorks二次開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)介31.3 本次設(shè)計(jì)的主要目的3第2章 SolidWorks 二次

14、開(kāi)發(fā)方法52.1 引言52.2 SolidWorks二次開(kāi)發(fā)的原理及方法62.3 SolidWorks二次開(kāi)發(fā)能的作用72.4 EXE，DLL和宏82.5 開(kāi)發(fā)工具11第3章 SolidWorks API接口133.1 Sldworks對(duì)象與Sldworks API對(duì)象143.2 獲取接口方法和使用接口153.3 Solidworks API二次開(kāi)發(fā)中應(yīng)注意的問(wèn)題16第4章 齒輪機(jī)構(gòu)174.1齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和分類(lèi)174.2漸開(kāi)線的形成174.3漸開(kāi)線齒廓的壓力角184.4漸開(kāi)線函數(shù)194.5漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)194.6漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸22第5章 直齒圓柱齒輪程序設(shè)計(jì)及計(jì)

15、算245.1系統(tǒng)方案的確立245.2直齒輪的參數(shù)化設(shè)計(jì)框圖245.2直齒輪的參數(shù)計(jì)算265.3計(jì)算結(jié)果校核44第6章 程序運(yùn)行實(shí)例46結(jié)論60致 謝62參考文獻(xiàn)63第1章 緒論CAD二次開(kāi)發(fā)概述CAD技術(shù)起源于二十世紀(jì)50年代后期。隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展，從技術(shù)上在計(jì)算機(jī)屏幕上繪圖和在繪圖紙上打印工程圖變?yōu)榭尚?，人們開(kāi)始期望借助這些計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)擺脫繁瑣、費(fèi)時(shí)、精度低的傳統(tǒng)手工繪圖。這一期望經(jīng)過(guò)許多研究者的創(chuàng)造性研究及卓絕開(kāi)發(fā)，逐步得到了實(shí)現(xiàn)。由此二維CAD (Computer Aided Drawing)技術(shù)及系統(tǒng)誕生。二維CAD技術(shù)的出發(fā)點(diǎn)是用傳統(tǒng)的三視圖方法來(lái)表達(dá)零件，CAD的含義僅僅

16、是計(jì)算機(jī)輔助繪圖。二維CAD技術(shù)一經(jīng)出現(xiàn)就得到了迅速發(fā)展。二維CAD技術(shù)的出現(xiàn)是CAD發(fā)展史上的第一個(gè)里程碑，它使設(shè)計(jì)師徹底地“甩掉”了圖板，解決了手工繪圖所帶來(lái)的諸多弊端，大大降低了設(shè)計(jì)人員工作量。從最初的電子圖板，到時(shí)下在國(guó)內(nèi)使用最為廣泛的AutoCAD，二維CAD以其特有的適應(yīng)性、開(kāi)放性、操作簡(jiǎn)單、方便、智能等優(yōu)點(diǎn)在工程設(shè)計(jì)中發(fā)揮了重要的作用。由于我國(guó)在原創(chuàng)CAD技術(shù)上遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，目前我國(guó)工程界普遍使用的是國(guó)外商品化的二維CAD系統(tǒng)，其系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)絕大多數(shù)采用ISO， BSI. JIS， ANSI等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)與我國(guó)國(guó)標(biāo)有許多不同，不符合我國(guó)工程設(shè)計(jì)習(xí)慣，對(duì)我國(guó)工程設(shè)計(jì)

17、人員來(lái)說(shuō)直接使用這些二維CAD系統(tǒng)十分不便。同時(shí)，商品化的二維CAD系統(tǒng)是面向大的行業(yè)開(kāi)發(fā)的，不可能全面滿(mǎn)足生產(chǎn)各色各類(lèi)產(chǎn)品的不同企業(yè)的具體需求。這樣問(wèn)題的客觀存在，促使我國(guó)工程設(shè)計(jì)人員、高校研究人員紛紛對(duì)國(guó)外商品化的二維CAD系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和本土化的二次開(kāi)發(fā)。CAD技術(shù)經(jīng)歷了從二維繪圖為目標(biāo)到三維設(shè)計(jì)為目標(biāo)的革命性本質(zhì)變化。二維CAD技術(shù)由于與生俱來(lái)的計(jì)算機(jī)輔助繪圖特征，難以有效幫助設(shè)計(jì)人員的產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，以及數(shù)值算法(貝賽爾算法使人們用計(jì)算機(jī)處理曲線及曲面問(wèn)題變得可行)、視頻、模擬等技術(shù)的全面發(fā)展，推動(dòng)了以輔助設(shè)計(jì)為目的的三維CAD技術(shù)的發(fā)展。二十世紀(jì)七十年代末八

18、十年代初誕生了設(shè)計(jì)工程師夢(mèng)寐以求的能幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)的三維CAD系統(tǒng)。從系統(tǒng)功能、使用性能、表達(dá)方式到技術(shù)先進(jìn)性等方面，三維CAD (Computer Aided Design)系統(tǒng)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于二維CAD系統(tǒng)。CAD技術(shù)早期的目標(biāo)曾經(jīng)是繪圖（Drawing），為了生成二維工程圖。即使現(xiàn)在有了三維設(shè)計(jì)軟件，如果不強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)（Design），其目標(biāo)也只不過(guò)是建模（Modeling）。實(shí)際上這只是設(shè)計(jì)全過(guò)程的一小部分，為什么要這樣設(shè)計(jì)，對(duì)于一個(gè)沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的工程師來(lái)說(shuō)，當(dāng)然是容易的，因?yàn)樗麄円呀?jīng)將經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)存入自己的大腦，但對(duì)于一個(gè)沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的人如何進(jìn)行設(shè)計(jì)呢？當(dāng)然設(shè)計(jì)有原創(chuàng)性和非原創(chuàng)性設(shè)計(jì)即模仿性設(shè)計(jì)兩

19、種，實(shí)際的設(shè)計(jì)經(jīng)常是后者。CAD“二次開(kāi)發(fā)”是指由熟悉產(chǎn)品設(shè)計(jì)和掌握計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的人員共同開(kāi)發(fā)出的針對(duì)企業(yè)特殊功能要求的CAD應(yīng)用軟件。CAD二次開(kāi)發(fā)實(shí)質(zhì)上包含四個(gè)方面主要工作:其一是功能增值開(kāi)發(fā)。目的是對(duì)原CAD產(chǎn)品進(jìn)行基本功能的適應(yīng)性擴(kuò)充，使CAD增值產(chǎn)品更加符合國(guó)標(biāo)、企標(biāo)及設(shè)計(jì)人員針對(duì)企業(yè)產(chǎn)品組合形成的有效的設(shè)計(jì)習(xí)慣；其二是標(biāo)準(zhǔn)化開(kāi)發(fā)。目的是除CAD軟件提供的ISO標(biāo)準(zhǔn)和其他工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)外，建立面向企業(yè)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件庫(kù)(零部件庫(kù))，使之向著合理化工程設(shè)計(jì)的應(yīng)用方向發(fā)展。建立企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)，方便企業(yè)設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)工作，提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)效率；其三是集成化開(kāi)發(fā)?，F(xiàn)代CAD技術(shù)的集成化不僅體現(xiàn)在CA

20、D功能的集成方面，而且體現(xiàn)在CAD產(chǎn)品與其它CAX產(chǎn)品及PDM. ERP等技術(shù)管理系統(tǒng)的有效集成方面。其目的是期待經(jīng)過(guò)多種集成形式為企業(yè)營(yíng)造一體化技術(shù)解決方案，推動(dòng)企業(yè)信息化進(jìn)程，使技術(shù)與管理完美結(jié)合，全面提高企業(yè)的運(yùn)作效率與經(jīng)營(yíng)效益。其四是智能化開(kāi)發(fā)。目的是使CAD設(shè)計(jì)活動(dòng)更加反映人類(lèi)設(shè)計(jì)活動(dòng)的本質(zhì)高度智能化的創(chuàng)造性活動(dòng)，智能化是CAD二次開(kāi)發(fā)發(fā)展的追求方向。CAD產(chǎn)品的智能化二次開(kāi)發(fā)表現(xiàn)在針對(duì)系列產(chǎn)品進(jìn)行的產(chǎn)品級(jí)參數(shù)化系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、尺寸公差智能化確定的專(zhuān)家系統(tǒng)開(kāi)發(fā)等方面，其目的是以最快速度滿(mǎn)足企業(yè)產(chǎn)品用戶(hù)的個(gè)性化需求。CAD二次開(kāi)發(fā)是使商品化，通用化的CAD系統(tǒng)用戶(hù)化，本土化的過(guò)程，為了方便用

21、戶(hù)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，SolidWorks 提供了幾百個(gè)API（Application Program interface，應(yīng)用程序接口）函數(shù)，這些API函數(shù)是SolidWorks的OLE(Object Linking and Embeding，對(duì)象的嵌入與連接)或COM（Component Object Model，組建對(duì)象模型）接口。用VB對(duì)SolidWorks二次開(kāi)發(fā)可建立適合用戶(hù)需要的，專(zhuān)用的SolidWorks功能模塊。使用VB來(lái)開(kāi)發(fā)SolidWorks具有開(kāi)發(fā)周期短，代碼效率高的優(yōu)點(diǎn)。為提高SolidWorks的使用效率和滿(mǎn)足某些特殊功能要求，本文主要介紹一種基于VB的SolidWork

22、s二次開(kāi)發(fā)方法。開(kāi)發(fā)的目的：為了解決共性問(wèn)題，由于在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過(guò)程中很多零件是相同的，不同的設(shè)計(jì)者可能進(jìn)行不同的設(shè)計(jì)要進(jìn)行相同的操作，這就給我們帶來(lái)很煩瑣的工作，為了提高效率，可以采用二次開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)共享資源，使研發(fā)人員減少重復(fù)性的工作，朝新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的方向發(fā)展。目前，在我國(guó)CAD市場(chǎng)上比較流行的三維CAD軟件有SolidWorks， SolidEsge， UG， Pro/E， MDT，DEAS 等。其中，SolidWorks 是一套完全基于Windows平臺(tái)的全參數(shù)化特征造型軟件，它可以十分方便地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的三維零件實(shí)體造型，高性能的復(fù)雜裝配、自動(dòng)生成二維工程圖形。同時(shí)它是一個(gè)CAD/CAE/CA

23、M的通用集成系統(tǒng)，集成了設(shè)計(jì)，分析，加工和數(shù)據(jù)管理的整個(gè)過(guò)程。但是SolidWorks也并不是十全十美的，不可能完全滿(mǎn)足特定企業(yè)的特殊要求。例如，由于該軟件是外國(guó)人編寫(xiě)的，生成的工程圖不適合中國(guó)的國(guó)標(biāo)（如基準(zhǔn)符號(hào)，放大圖標(biāo)注，裝配圖的序號(hào)，標(biāo)題欄，明細(xì)表等），也沒(méi)有適合我國(guó)國(guó)標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)件。因此，為了適應(yīng)特定企業(yè)的特殊需求，提高效率，使SolidWorks在我國(guó)企業(yè)中有效地發(fā)揮作用，就必須對(duì)其進(jìn)行本地化和專(zhuān)業(yè)化的二次開(kāi)發(fā)。1.2 SolidWorks二次開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)介SolidWorks是美國(guó)SolidWorks公司基于Windows平臺(tái)開(kāi)發(fā)的著名的全參數(shù)化三維實(shí)體造型軟件，它具有強(qiáng)大的零件設(shè)計(jì)，鈑金

24、設(shè)計(jì)，管理設(shè)計(jì)，繪制二維工程圖，支持異地協(xié)同工作等功能，它可以實(shí)現(xiàn)由三維實(shí)體造型向二維工程圖的轉(zhuǎn)換，能夠使零件設(shè)計(jì)，裝配設(shè)計(jì)和工程圖保持時(shí)刻的全相關(guān)和同步。同時(shí)SolidWorks具有良好的開(kāi)放性和兼容性。它不僅可以向下兼容二維AutoCAD，使得以前采用AutoCAD軟件進(jìn)行的設(shè)計(jì)得以繼續(xù)使用和轉(zhuǎn)化，同時(shí)還可以與許多其它專(zhuān)業(yè)軟件（如有限元分析軟件ANSYS，數(shù)據(jù)庫(kù)加工軟件Canworks，數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)SmarTeams，三維實(shí)體設(shè)計(jì)軟件UG，PRO/E等）無(wú)縫集成為功能十分強(qiáng)大的CAD/CAE/CAM/PDM系統(tǒng)，完全能勝任大型工程與產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，分析，制造，和數(shù)據(jù)管理。在SolidWorks

25、中，用戶(hù)可利用配置功能在單一的零件和裝配體文檔內(nèi)創(chuàng)建零件或裝配體的多個(gè)變種(即系列零件和裝配體族)，而其多個(gè)個(gè)體又可以同時(shí)顯示在同一總裝配體中。其它同類(lèi)軟件無(wú)法在同一裝配體中同時(shí)顯示一個(gè)零件的多個(gè)個(gè)體，其它同類(lèi)軟件也無(wú)法創(chuàng)建裝配體族。具體應(yīng)用表現(xiàn)在：設(shè)計(jì)中經(jīng)常需要修改和重復(fù)設(shè)計(jì)，并需要隨時(shí)考查和預(yù)覽同一零部件的不同設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)階段，或者記錄下零部件在不同尺寸時(shí)的狀態(tài)或不同的部件組合方案，而不同的狀態(tài)和方案又可同時(shí)在一張工程圖或總裝配體內(nèi)同時(shí)顯示出來(lái)，因而SolidWorks利用配置很好地捕捉了實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中的修改和變化，滿(mǎn)足了各種設(shè)計(jì)需求。特定的設(shè)計(jì)過(guò)程如鈑金折彎的狀態(tài)和零件的鑄造毛坯還是加

26、工后的狀態(tài)可從單一零件文檔中瀏覽或描述在同一工程圖中，其它同類(lèi)軟件只有通過(guò)使用派生零件的方法才能實(shí)現(xiàn)。圖形顯示和性能方面，利用配置功能SolidWorks可通過(guò)隱藏/顯示和壓縮等手段實(shí)現(xiàn)同一部件的不同個(gè)體顯示在同一總裝配體中，而其它同類(lèi)軟件是無(wú)法做到的，即在其它同類(lèi)軟件的裝配體內(nèi)，一個(gè)部件的所有實(shí)例必須是相同的。這將大大降低顯示性能。配置提供了便于創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)化平臺(tái)，幫助工程師擴(kuò)充功能達(dá)到了新的高度。SolidWorks的管道設(shè)計(jì)模塊就是利用配置管理的功能，工程師只要通過(guò)簡(jiǎn)單的拖拉操作即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)找出與已有管接頭尺寸完全配合的管道規(guī)格，而無(wú)須事先指定相應(yīng)尺寸規(guī)格的管道，也正是基于配置；Solid

27、Works方便地實(shí)現(xiàn)了有孔時(shí)自動(dòng)從標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)中找到合適尺寸的螺栓與之配合，同時(shí)又找到相應(yīng)規(guī)格的螺母和墊圈與螺栓配合；SolidWorksd的模具模塊也是利用了配置來(lái)管理其模架庫(kù)SolidWorks 中所提供高級(jí)功能如Smartparts,柔性化的子裝配以及交替位置視圖等也都是因?yàn)橛辛伺渲貌庞辛藢?shí)現(xiàn)的可能。其它同類(lèi)軟件的固有結(jié)構(gòu)決定他們不能支持功能強(qiáng)大的配置管理。目前，各類(lèi)用戶(hù)不僅在應(yīng)用SolidWorks的強(qiáng)大功能進(jìn)行各類(lèi)專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)，同時(shí)也在不斷探索SolidWorks的二次開(kāi)發(fā)技術(shù)，從而力求擴(kuò)展SolidWorks的功能使其用戶(hù)化，專(zhuān)業(yè)化。如何利用三維SolidWorks設(shè)計(jì)軟件，對(duì)零件的開(kāi)發(fā)，

28、其思想與原先在二維CAD平臺(tái)上進(jìn)行開(kāi)發(fā)的思路基本一致，但是我們現(xiàn)在所借助的平臺(tái)是三維的SolidWorks的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，是一個(gè)比較詳細(xì)的開(kāi)發(fā)過(guò)程。Solidworks軟件使用方便、步驟簡(jiǎn)潔，并且容易掌握、功能強(qiáng)大，應(yīng)用非常廣泛。而對(duì)于大多數(shù)使用者來(lái)說(shuō)，主要是單純的三維建模和裝配?？墒窃趯?shí)際的三維設(shè)計(jì)中經(jīng)常會(huì)遇到不好解決的問(wèn)題，比如頻繁出現(xiàn)的尺寸不同但形狀相似的零件，齒輪等零件的曲線繪制等。1.3 本次設(shè)計(jì)的主要目的本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要目的是運(yùn)用VB程序來(lái)開(kāi)發(fā)SolidWorks軟件進(jìn)行齒輪的參數(shù)化設(shè)計(jì)，通過(guò)輸入齒輪的工況條件快速生成我們想要的零件。對(duì)于齒輪設(shè)計(jì)，給出了VB二次開(kāi)發(fā)Solidworks

29、，生成齒輪廓線的完整程序，可以完成直齒圓柱齒輪的造型。并且對(duì)程序關(guān)鍵語(yǔ)句進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，只需要輸入齒輪的工況數(shù)據(jù)（例如：傳動(dòng)比、齒輪傳遞功率、齒輪轉(zhuǎn)速、齒輪嚙合方式等），程序就可以在SolidWorks中繪制出相應(yīng)的齒輪輪廓，從而生成齒輪。 第2章SolidWorks 二次開(kāi)發(fā)2.1 引言目前大多數(shù)人使用的三維軟件，如SolidWorks，AutoCAD，UG，Pro/E等，都提供二次開(kāi)發(fā)接口（API），使用戶(hù)能在軟件本身功能的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出新的功能模塊，滿(mǎn)足特定的需求。二次開(kāi)發(fā)的優(yōu)勢(shì)在于它可以通過(guò)三維軟件提供的API調(diào)用三維軟件本身的功能，直接在已有功能的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)特定功能的軟件模塊，而不需

30、要再去實(shí)現(xiàn)底層的圖形學(xué)算法，如生成線，面，體等。二次開(kāi)發(fā)的不足之處是開(kāi)發(fā)的自由度受限于開(kāi)發(fā)平臺(tái)接口的開(kāi)發(fā)程度，而且與一般的Windows程序相比，可參考的相關(guān)文檔和例子較少。SolidWorks二次開(kāi)發(fā)接口（SolidWorks API）有著良好的開(kāi)發(fā)性和兼容性。SolidWorks軟件本身的功能大部分可以通過(guò)調(diào)用API命令實(shí)現(xiàn)，同時(shí)在SolidWorks 2006中還加入了支持OLE對(duì)象操作的接口。SolidWorks支持開(kāi)發(fā)人員采用多種開(kāi)發(fā)工具進(jìn)行開(kāi)發(fā)，在SolidWorks2006中，開(kāi)發(fā)人員可以采用的開(kāi)發(fā)工具有Visual C+6.0，Visual Basic， VBA， Visual

31、 C+.NET， Visual Basic.NET和其它支持COM/OLE的開(kāi)發(fā)工具。SolidWorks通過(guò)COM(ComponentObjectModel，組件對(duì)象模型)技術(shù)為用戶(hù)提供了強(qiáng)大的二次開(kāi)發(fā)接口(SolidWorksAPI)，凡支持COM編程的開(kāi)發(fā)工具，如VisualC+，C#,VisualBasic,Delphi等均可用于SolidWorks的二次開(kāi)發(fā)。SolidWorksAPI及其有關(guān)文檔都包括在SolidWorks軟件中，任何用戶(hù)都可以對(duì)Solidworks進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，SolidworksAPI是Soliworks的OLE編程接口，為程序員提供了完全面向?qū)ο蟮念?lèi)體系，程序

32、員可以在自己的程序中，派生這些類(lèi)的子類(lèi)，生成這些類(lèi)的對(duì)象，對(duì)對(duì)象進(jìn)行操作，運(yùn)行對(duì)象的方法，設(shè)置或修改對(duì)象的屬性，從而訪問(wèn)SolidWorks的數(shù)據(jù)庫(kù)、圖形系統(tǒng)和系統(tǒng)界面。SolidWorksAPI接口采用面向?qū)ο蟮姆椒?，所有的函?shù)都是有關(guān)對(duì)象的方法或?qū)傩?。SolidWorks的API對(duì)象涵蓋了全部的SolidWorks的數(shù)據(jù)模型，通過(guò)對(duì)這些對(duì)象屬性的設(shè)置和方法的調(diào)用，就可以在用戶(hù)自己開(kāi)發(fā)的DLL中實(shí)現(xiàn)與SolidWorks相同的功能。進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)時(shí)，調(diào)用SolidWorks中的API函數(shù)，可以完成零件的建造和修改，零件各特征的建立、修改、刪除和壓縮等各項(xiàng)控制，零件特征信息的提取，如特征尺寸的設(shè)

33、置與提取，特征所在面的信息提取及各種幾何和拓?fù)湫畔?，零件的裝配信息，零件工程圖紙中的各項(xiàng)信息等。Solidworks二次開(kāi)發(fā)通常有兩種形式：一是獨(dú)立應(yīng)用程序 (standaloneapplication)，用戶(hù)程序作為一個(gè)獨(dú)立的應(yīng)用程序(*.exe),通過(guò)API接口調(diào)用SolidWorks提供的服務(wù)，完成對(duì)SolidWorks的控制和操作；二是插件形式（AddInapplication)，用戶(hù)程序作為一個(gè)插件（*.dll)集成到Solidworks中去。插件形式下，用戶(hù)程序跟Solidworks程序運(yùn)行在同一進(jìn)程空間，運(yùn)行效率高，而且用戶(hù)可以在SolidWorks中添加自己的菜單、工具欄、屬性

34、頁(yè)等，使用戶(hù)程序跟Solidworks程序渾然容為一體。由于插件程序跟SolidWorks運(yùn)行在同一進(jìn)程空間，插件程序的異常會(huì)導(dǎo)致solidworks程序的不穩(wěn)定，因此在做開(kāi)發(fā)時(shí)也要更加小心。相對(duì)應(yīng)的獨(dú)立應(yīng)用程序跟solidworks程序運(yùn)行在不同的進(jìn)程空間，客戶(hù)程序的異常不會(huì)影響solidworks，但由于涉及到跨進(jìn)程調(diào)用，它的效率會(huì)相對(duì)比較低，而且這種方式下用戶(hù)不可以在solidworks中添加自己的菜單、工具欄和屬性頁(yè)等。 2.2 SolidWorks二次開(kāi)發(fā)的原理及方法SolidWorks 通過(guò) OLE(Object Linking and Embedding ,對(duì)象的鏈接和嵌入) 技

35、術(shù)為用戶(hù)提供了強(qiáng)大的二次開(kāi)發(fā)接口 API(Application Programming Interface ,應(yīng)用程序界面) ,API 中包含了數(shù)百個(gè)可以在 Visual Basic、VBA(Excel 、Access 等) 、C、C+ 或 SolidWorks 宏文件調(diào)用的函數(shù)。SolidWorks API 接口采用面向?qū)ο蟮姆椒?，所有的函數(shù)都是有關(guān)對(duì)象的方法或?qū)傩?。用?hù)通過(guò)對(duì)這些對(duì)象屬性的設(shè)置和方法的調(diào)用 ,就可以在用戶(hù)自己開(kāi)發(fā)的程序中對(duì) SolidWorks 進(jìn)行各種操作控制 ,完成零件草圖的繪制和修改;零件各種特征的建立和修改;零件的特征信息、裝配信息及工程圖紙信息的提取等。Sol

36、idWorks 的API 接口分為兩種:一種是基于 OLE Automation 的 IDispatch 技術(shù) ;另一種開(kāi)發(fā)方式是基于 Windows 基礎(chǔ)的 COM(Object Model ,組件對(duì)象模型) 。 基于 OLE Automation 的 IDispatch 技術(shù)作為快速開(kāi)發(fā)的手段 ,一般常用于 VB、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(hù)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 CAD 系統(tǒng)不能直接加掛在 SolidWorks 系統(tǒng)界面下 ,無(wú)法實(shí)現(xiàn)與 SolidWorks

37、 系統(tǒng)的集成。 COM 是一種組件開(kāi)發(fā)技術(shù) ,是 Microsoft 公司提出的并被大多數(shù)公司支持的一種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議 ,它建立了一個(gè)軟件模塊同另一個(gè)軟件模塊的連接 ,當(dāng)這種連接建立之后 ,兩個(gè)模塊之間就可以通過(guò)接口來(lái)進(jìn)行通訊。COM接口更為簡(jiǎn)潔高效 ,這種技術(shù)可以使用最多的 SolidWorks API函數(shù)。實(shí)際上 SolidWorks 系統(tǒng)本身是用 VC+編寫(xiě)的 ,所以使用 VC+語(yǔ)言通過(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。2.3 SolidWorks二次開(kāi)發(fā)的作用SolidWorks二次開(kāi)發(fā)能實(shí)現(xiàn)的功能可以分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是實(shí)現(xiàn)與用戶(hù)通過(guò)So

38、lidWorks軟件的交互截面調(diào)用相同的功能。如創(chuàng)建一個(gè)拉伸特征，用戶(hù)可以通過(guò)調(diào)用工具欄命令中的拉伸命令生成一個(gè)拉伸特征；而在SolidWorks API中，通過(guò)調(diào)用FeatureManager對(duì)象中的FeatureExtrusion2函數(shù)，也能生成一個(gè)拉伸特征。SolidWorks API中的大部分都對(duì)應(yīng)著軟件交互截面提供的功能，SolidWorks軟件能完成的功能也能通過(guò)API調(diào)用來(lái)實(shí)現(xiàn)。另一類(lèi)是只能通過(guò)API接口才能訪問(wèn)的功能，而用戶(hù)無(wú)法通過(guò)軟件的交互截面調(diào)用的功能。如Feature對(duì)象可以讓用戶(hù)FeatureManager設(shè)計(jì)樹(shù)，但是有由于Attribute對(duì)象是一個(gè)API才有的對(duì)象，

39、所以只有通過(guò)API接口函數(shù)才能訪問(wèn)修改它，但在SolidWorks界面中并沒(méi)有相應(yīng)的交互操作界面來(lái)實(shí)現(xiàn)同樣的功能。具體可分為以下幾個(gè)大部分：1.零件文檔模式下的二次開(kāi)發(fā)：二次開(kāi)發(fā)人員可以通過(guò)SolidWorks API實(shí)現(xiàn)草圖生成，特征生成，零件材質(zhì)的二次開(kāi)發(fā)（如PhotoWorks），零件數(shù)據(jù)遍歷，獲取組成零件或是實(shí)體的三面角等。2.裝配體文檔模式下的二次開(kāi)發(fā)：包括導(dǎo)入零件，添加裝配關(guān)系，隱藏/顯示零件，進(jìn)行裝配，裝配體的數(shù)據(jù)遍歷等都能通過(guò)二次開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)。3.工程圖模式下的二次開(kāi)發(fā)：包括對(duì)工程圖的生成，BOM表的訪問(wèn)都能通過(guò)二次開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)。4.三種文檔模式共有的二次開(kāi)發(fā)：如文件的打開(kāi)，關(guān)閉，保存

40、等。5.用戶(hù)界面的二次開(kāi)發(fā)：SolidWorks API中提供了很好的用戶(hù)界面二次開(kāi)發(fā)接口，開(kāi)發(fā)人員可以通過(guò)API實(shí)現(xiàn)在SolidWorks中添加自定義的菜單（包括頂級(jí)菜單），工具欄，屬性頁(yè)和右鍵菜單。6.其它：包括對(duì)視圖，配件文件二次開(kāi)發(fā)，已有插件（PhotoWorks，PDMWorks等）的二次開(kāi)發(fā)等。2.4 EXE，DLL和宏EXE，DLL和宏是SolidWorks二次開(kāi)發(fā)的三種形式，具體如下。1.宏 宏是SolidWorks二次開(kāi)發(fā)中最快捷也最容易的一種形式，它相當(dāng)于拍電影的一個(gè)過(guò)程，首先是錄制，采用SolidWorks提供的錄制宏命令，將當(dāng)前一系列的彩旦工具欄調(diào)用命令錄制下來(lái)；然后是

41、VBA中進(jìn)行修改，以實(shí)現(xiàn)需要的功能。下面是使用宏錄制一個(gè)拉伸特征的例子。（1）新建一個(gè)宏。在SolidWorks中，調(diào)用菜單命令工具/宏/新建，也可以通過(guò)調(diào)用宏工具欄中第四個(gè)按紐新建一個(gè)宏。彈出對(duì)話(huà)框新建宏命名為MyMacro，單擊確定按紐，系統(tǒng)啟動(dòng)VBA程序，在VBA程序中可以看到已經(jīng)定義的一些代碼，如下：Dim swApp As ObjectSub main()Set swApp = Application.SldWorksEnd Sub（2）錄制宏。調(diào)用菜單命令工具/宏/錄制，或者單擊宏工具欄中的第三個(gè)按鈕（錄制/暫停宏），開(kāi)始錄制宏。在SolidWorks中調(diào)用草圖繪制和特征生成命令，

42、生成2-1所示零件圖，然后調(diào)用菜單命令工具/宏/停止，或單擊宏工具欄的第三個(gè)按紐，彈出對(duì)話(huà)框中輸入MyMacro。 圖2-1零件宏開(kāi)發(fā)窗體（3）打開(kāi)編輯宏。調(diào)用菜單命令或單擊宏工具欄的第五個(gè)按紐（編輯宏），彈出對(duì)話(huà)框中選擇MyMacro，可以在VBA中看到錄制的宏代碼，如下： c:DOCUME1PANSUS1LOCALS1Tempswx3676Macro1.swb - macro recorded on 06/1/08 by lhb *Dim swApp As ObjectDim Part As ObjectDim boolstatus As BooleanDim longstatus As

43、Long， longwarnings As LongDim FeatureData As ObjectDim Feature As ObjectDim Component As ObjectSub main()Set swApp = Application.SldWorksswApp.ActiveDoc.ActiveView.FrameLeft = 0swApp.ActiveDoc.ActiveView.FrameTop = 0swApp.ActiveDoc.ActiveView.FrameState = 1swApp.ActiveDoc.ActiveView.FrameState = 1Se

44、t Part = swApp.NewDocument(c:Program FilesSolidWorksdatatemplates零件.prtdot， 0， 0#， 0#)Set Part = swApp.ActivateDoc(零件1)swApp.ActiveDoc.ActiveView.FrameState = 1swApp.ActiveDoc.ActiveView.FrameState = 1swApp.ActiveDoc.ActiveView.FrameState = 1swApp.ActiveDoc.ActiveView.FrameState = 1swApp.ActiveDoc.A

45、ctiveView.FrameState = 1swApp.ActiveDoc.ActiveView.FrameState = 1swApp.ActiveDoc.ActiveView.FrameState = 1swApp.ActiveDoc.ActiveView.FrameState = 1swApp.ActiveDoc.ActiveView.FrameState = 1Part.InsertSketch2 Trueboolstatus = Part.Extension.SelectByID2(前視基準(zhǔn)面， PLANE， -0.358， 0.066， 0， False， 0， Nothing

46、， 0)Part.ClearSelection2 TruePart.SketchRectangle -0.946， 0.971， 0， 0.195， -0.741， 0， 1Part.ClearSelection2 TruePart.InsertSketch2 TruePart.ShowNamedView2 *上下二等角軸測(cè)， 8Part.ClearSelection2 Trueboolstatus = Part.Extension.SelectByID2(草圖1， SKETCH， 0， 0， 0， False， 0， Nothing， 0)Part.FeatureManager.Featur

47、eExtrusion2 True， False， False， 0， 0， 0.01， 0.01， False， False， False， False， 0.994， 0.994， False， False， False， False， 1， 1， 1， 0， 0， FalsePart.SelectionManager.EnableContourSelection = 0End Sub以上錄制的就是創(chuàng)建的一個(gè)長(zhǎng)方形特征的宏代碼，可以根據(jù)需要修改其中的參數(shù)以符合特定的要求。（4）使用/執(zhí)行宏。新建一個(gè)空白零件文檔，調(diào)用菜單命令或單擊工具欄的第一個(gè)按鈕（執(zhí)行宏），彈出對(duì)話(huà)框中選擇錄制的宏MyMa

48、rco，可以看到執(zhí)行宏之后自動(dòng)生成圖2-5所示的零件。由上可以看出利用宏工具進(jìn)行SolidWorks二次開(kāi)發(fā)是非?？旖荻?jiǎn)單的。同時(shí)也可以看出，宏的不足是缺少靈活性，它相當(dāng)于是預(yù)定義的一系列操作，不能在執(zhí)行宏的過(guò)程中進(jìn)行交互操作。2EXE與DLL EXE和DLL與宏相比有著更大的自由度，但也增加了開(kāi)發(fā)的難度。EXE和DLL的主要區(qū)別在于前者可以獨(dú)立運(yùn)行，而后者必須加載到SolidWorks中才可以運(yùn)行，但是兩者都必須在SolidWorks程序已經(jīng)運(yùn)行時(shí)才可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)功能。2.5開(kāi)發(fā)工具任何支持OLE和COM的編程語(yǔ)言都可以作為SolidWorks的開(kāi)發(fā)工具。 SolidWorks二次開(kāi)發(fā)分兩種

49、，一種是基于自動(dòng)化技術(shù)的，另一種開(kāi)發(fā)方式是基于COM的。COM技術(shù)可以使用最多的SolidWorksAPI，并可控制SolidWorks運(yùn)行的方式，生成 *.dll格式的文件，也就是SolidWorks的插件。最最簡(jiǎn)單的二次開(kāi)發(fā)工具是VBA，在涉及excel是用VBA是最為方便的。VBA常用于錄制宏運(yùn)行到基本程序框架。易學(xué)易用的高級(jí)開(kāi)發(fā)語(yǔ)言是VB，但功能有限。功能強(qiáng)大的語(yǔ)言是VC，但是入門(mén)難。Delphi集中了VB、VC的優(yōu)點(diǎn)，學(xué)習(xí)過(guò)程中很容易上手，而且功能也非常強(qiáng)大，尤其在界面設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)編程和網(wǎng)絡(luò)編程方面更具有獨(dú)到之處。遺憾的是SolidWorks常常不支持DelphiOLE。Visual

50、 C+（通常是DLL格式）并不一定比Visual Basic（通常是EXE格式）快，這取決于瓶頸在那里。SolidWorks中的一些操作是非常昂貴的，如重建裝配體。些時(shí)，瓶頸是SolidWorks，模塊內(nèi)的DLL并不比模塊外的EXE快。相比之下，其它的操作相當(dāng)便宜，如獲得一個(gè)面的顏色。若想獲得一個(gè)零件每個(gè)面的顏色，就要從SolidWorks多次獲得單個(gè)面信息，此時(shí)，跨越邊界的費(fèi)用也許是明顯的，模塊內(nèi)的DLL將比模塊外的EXE快得多?？傊?，各種軟件都有各自的特點(diǎn)與不足。開(kāi)發(fā)者可以根據(jù)自身的條件下、工具的特點(diǎn)，選擇一種合適的開(kāi)發(fā)工具。當(dāng)然也可以同時(shí)選用二三種工具，但這對(duì)開(kāi)發(fā)者的要求極高。第3章So

51、lidWorks API接口Solidworks的軟件開(kāi)發(fā)商為方便各類(lèi)用戶(hù)對(duì)其進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，提供了API(Application Programming Interface)應(yīng)用編程接口，它是一個(gè)基于OLE Automation的編程接口，此接口為用戶(hù)提供了自由、開(kāi)放、功能完整的開(kāi)發(fā)工具，其中包含了數(shù)以百計(jì)的功能函數(shù)，這些函數(shù)提供了程序員直接訪問(wèn)Solidworks的能力。API中的函數(shù)可以被Visual Basic,C/C+ ,VBA或者是Solidworks宏文件以及其它支持OLE的開(kāi)發(fā)程序調(diào)用，從而可以擴(kuò)展Solidworks的功能。SolidWorks 支持OLE標(biāo)準(zhǔn)，完全實(shí)現(xiàn)了OLE自動(dòng)化。作為一個(gè)OLE服務(wù)器，SolidWorks 提供了大量的OLE對(duì)象，以及這些對(duì)象所擁有的方法、屬性和事件，用戶(hù)通過(guò)在應(yīng)用程序中對(duì)些這OLE對(duì)象及方法和屬