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一、前言
SolidWorks采用了特征建模技術(shù)和設(shè)計(jì)過程的全相關(guān)技術(shù),具有功能強(qiáng)大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新三大特點(diǎn),是目前領(lǐng)先的、主流的三維CAD軟件,具有配置管理、協(xié)同工作、零件建模、裝配設(shè)計(jì)、全相關(guān)工程圖、鈑金設(shè)計(jì)、有限元分析、動(dòng)態(tài)仿真等多項(xiàng)功能,在機(jī)械制造業(yè)應(yīng)用非常廣泛。該軟件為用戶提供了功能強(qiáng)大的API接口,而且具有宏錄制功能,所以基于該軟件進(jìn)行二次開發(fā)。本文以擠壓模CAD/CAPP系統(tǒng)為例介紹以VB為開發(fā)平臺(tái)開發(fā)SolidWorks的過程。
二、實(shí)體建模與裝配
1、系列零件
對于公司的系列零件及標(biāo)準(zhǔn)件可以先創(chuàng)建零件圖模板,以供隨時(shí)調(diào)用,避免重復(fù)勞動(dòng)。由于SolidWorks軟件是一個(gè)OLE/2應(yīng)用軟件,因此Excel的電子表格可用于建立設(shè)計(jì)表并輸入到SolidWorks中。先用SolidWorks創(chuàng)建一個(gè)實(shí)體零件,再插入系列零件設(shè)計(jì)表以建立不同的配置用來驅(qū)動(dòng)不同系列零件。配置適用于兩個(gè)或兩個(gè)以上的零件具有相同的特征,但在一些局部特征或局部尺寸上又存在著一定差異的情況。合理地使用配置,對零件系列、產(chǎn)品系列開發(fā)與管理有非常重要的意義。配置為產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供了快捷有效的設(shè)計(jì)方法,最大限度地減少了重復(fù)設(shè)計(jì),同時(shí)也減少了設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。Excel電子表格用來設(shè)定配置名稱(列A)和尺寸或特征名稱(行2),每一個(gè)配置的尺寸值放在內(nèi)部對應(yīng)的單元格中,如表1所示。對于需要系列驅(qū)動(dòng)的尺寸,使用尺寸的全名"(尺寸名@特征名")插入到系列零件設(shè)計(jì)表中;對于特征的狀態(tài),用"|S狀態(tài)@特征名"的格式插入。另外備注列和用戶注釋列可用來給各個(gè)配置增加文本字符串,使用格式為"|S備注"和"|S用戶注釋"。在應(yīng)用時(shí),調(diào)用相應(yīng)的零件配置即可。
2、非系列零件
對于常用而又非系列零件,可以按形狀特征分類,用VB調(diào)用SolidWorks的API函數(shù)創(chuàng)建零件模型,通過用戶界面交互的形式或者采用知識(shí)庫改變及驅(qū)動(dòng)模型。由于SolidWorks提供了宏錄制功能,可以先應(yīng)用該軟件創(chuàng)建零件模型并錄制其創(chuàng)建過程,然后在VB環(huán)境中編譯運(yùn)行宏,即可調(diào)用SolidWorks創(chuàng)建相似零件,從而避免重復(fù)建模達(dá)到提高效率的目的。創(chuàng)建零件后還需要給模型添加一些自定義信息,以便在工程圖中自動(dòng)調(diào)用添加,該過程不能宏錄制,調(diào)用API函數(shù)實(shí)現(xiàn)如下;
retval=ModelDoc.AddCustomInfo3(configuration,FieldName,FieldType,FieldValue)
參數(shù)configuration為空,FieldName為要添加的自定義的名稱,FieldType取1、2、3、4分別表示自定義的數(shù)值類型為文字、日期、數(shù)字、是與否,FieldValue為自定義屬性的數(shù)值。
三、工程圖二次開發(fā)
二次開發(fā)的最終目的是更快捷地利用CAD技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)計(jì)與制造。盡管現(xiàn)在許多公司都采用了CAM技術(shù)直接采集CAD數(shù)據(jù)信息在數(shù)控機(jī)床上加工零件,但工程圖仍是目前大多數(shù)廠家表達(dá)設(shè)計(jì)思想、加工零件和檢驗(yàn)產(chǎn)品不可缺少的工具。所以一個(gè)完整的二次CAD/CAPP系統(tǒng)最終應(yīng)該能為用戶生成工程圖文件。
1、建立工程圖格式文件
首先在SolidWorks中按公司自己的圖紙格式要求建立工程圖的格式文件。按照不同的圖紙格式繪制圖框模板(包括圖幅、圖框、標(biāo)題欄),分別在標(biāo)題欄中相應(yīng)的位置上添加鏈接到屬性的注釋。添加自定義屬性采用如下格式:S|PRPSHEET":自定義屬性名稱",系統(tǒng)文件自定義屬性采用鏈接。輸入自定義屬性的注釋文字時(shí),自定義屬性的名稱必須和模型中所添加的自定義屬性名稱完全一致,才能保證能夠正確鏈接。
2、材料明細(xì)表
先在圖框模板中設(shè)定材料明細(xì)表的定位點(diǎn),然后修改材料明細(xì)表。利用Excel修改SolidWorks提供的默認(rèn)模板,按照公司習(xí)慣添加一些自定義項(xiàng)目的內(nèi)容,行1各列的名稱必須和自定義屬性名稱完全一致,如表2所示。
所有這些準(zhǔn)備工作都做完后,就可以調(diào)用API函數(shù)繪制工程圖。先打開圖紙格式文件,按需要插入各種視圖,標(biāo)題欄和明細(xì)表的內(nèi)容會(huì)按照模型的自定義屬性自動(dòng)填充,非�？旖�、方便,而且格式統(tǒng)一。插入明細(xì)表調(diào)用API函數(shù):retval=View.InsertBomTable(Template,Xloc,Yloc,Errors),其中Template為材料明細(xì)表Excel模板的路徑及文件名稱,Xloc、Yloc為插入明細(xì)表的位置,Errors為返回的錯(cuò)誤類型。
四、擠壓模CAD/CAPP系統(tǒng)開發(fā)
擠壓工藝是一種經(jīng)驗(yàn)性要求很強(qiáng)的少、無切削加工工藝,考慮到目前的各種大型的CAD軟件難以滿足這種專業(yè)化設(shè)計(jì)的要求,為把專家豐富的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)集成起來,設(shè)計(jì)了一套擠壓模計(jì)算機(jī)輔助專家系統(tǒng)。該系統(tǒng)以VB為開發(fā)平臺(tái),對SolidWorks進(jìn)行二次開發(fā)作為該系統(tǒng)的圖形輸入、輸出子系統(tǒng),完成了擠壓力計(jì)算、擠壓工藝分析、壓力機(jī)選擇和模具設(shè)計(jì)模塊的設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)對適用于擠壓加工的零件進(jìn)行分類編碼,針對特定的類零件進(jìn)行相應(yīng)的工藝分析和模具設(shè)計(jì),是對擠壓行業(yè)專家的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),大大提高了擠壓工藝分析與模具設(shè)計(jì)的效率。本系統(tǒng)有如下功能:
1、根據(jù)零件的材料和形狀,自動(dòng)選擇擠壓方案。
2、自動(dòng)確定擠壓工序。
3、自動(dòng)計(jì)算工序的工藝參數(shù)及壓力。
4、根據(jù)計(jì)算的擠壓力和材料性能自動(dòng)優(yōu)化工藝參數(shù),輸出工藝卡。
5、人機(jī)對話選擇合乎要求的壓力機(jī)。
6、自動(dòng)根據(jù)擠壓工藝進(jìn)行模具設(shè)計(jì),向用戶輸出零件圖、裝配圖及工程圖,圖1所示為模具的裝配模型。
五、總結(jié)
本文通過對SolidWorks二次開發(fā),自行設(shè)計(jì)了一套擠壓模CAD/CAPP系統(tǒng),是對SolidWorks專業(yè)化應(yīng)用的開拓與實(shí)踐,對其他專業(yè)的人員從事SolidWorks用戶化、本地化的二次開發(fā)有重要的借鑒意義。通過集成大量擠壓方面的資料和專家的經(jīng)驗(yàn),形成了擠壓工藝與模具設(shè)計(jì)知識(shí)庫,從而使缺乏擠壓經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員也能依靠本系統(tǒng)進(jìn)行擠壓工藝和模具的設(shè)計(jì),有利于擠壓技術(shù)的推廣與應(yīng)用。
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