基于SolidWorks的液壓支架參數化設計

李文萍 于 洋

(河南萬合機械有限公司，河南 鄭州 452371)

SolidWorks可以方便地實現復雜三維實體造型、復雜裝配和生成工程圖，它是一種全參數化特征造型軟件。隨著制造業信息化進程的逐步推進，此軟件也為越來越多的用戶所使用。其商品化的通用設計平臺基本上覆蓋了整個制造行業。本文以煤礦用的掩護式液壓支架為例，開發出了界面友好的掩護式液壓支架參數化設計系統。

一 SolidWorks二次開發原理

SolidWorks API中最上層的對象是 SlidWorks，AttributeDef、ModelDoc、SWPropertySheet、Environment、Modeler、Frame對象可以通過它直接或間接訪問，利用上述對象可以實現應用程序的基本的操作。AttributeDef可以用于對象修改文件的屬性;設計中的模型層對象是ModelDoc對象，我們可以通過它實現與實體模型相關諸如：設置輪廓線線形、修改視圖的設置、控制參數等的各類操作;SWPropertySheet對象是用來增加設計應用程序記錄到特定的SolidWorks軟件輸出屬性表的。模型中的幾何關系和分析數據文本的分析是通過Environment對象來實現的;臨時體對象通過Modeler對象提供界面進行管理。SolidWorks軟件的下拉菜單和彈出菜單是通過Frame對象進行修改檢查以及添加。

SolidWorks API為用戶提供了完全面向對象的類體系，是典型的樹型層次結構，是基于OLE應用程序的開發接口。SolidWorks是訪問SolidWorks API所有對象的入口程序，它處在應用程序底層，屬于根目錄的對象類。SolidWorks對象是在VB里面可以通過Create Object的方法來獲取的，這里的對象指的是最高級別的對象，軟件的執行、建立、打開、關閉等操作可以通過這些對象進行控制。目前，DELL、EXE等插件的直接使用SolidWorks還不支持。

二 系統開發工具

1.三維CAD軟件SolidWorks 2010

基于Windows平臺的三維CAD的軟件SolidWorks 2010，操作容易，界面方便，二維繪圖技術和三維造型通過它有效地融合，這樣更便于用戶迅速、簡便地建立起產品的二維工程圖和三維模型。同時，具有強大的參數化功能的 SolidWorks 2010，包含了大量的API函數，可以采用多種編程語言(Visual Basic，Visual C++，C++等)對其進行二次開發。

2.關系數據庫SQL Server 2000

作為目前最為流行的數據庫管理系統之一的SQL Server 2000，是Microsoft開發的一種大型的關系數據庫管理系統。它不但為用戶提供管理和分析服務以及快捷、方便的數據存儲，而且具有很強的安全保密性。SQL Server 2000有多個常用版本，其中企業版具有SQL Server 2000的所有功能。本系統采用SQL Server 2000企業版進行數據管理，以便于滿足企業的實際使用需求。

3.可視化編程語言 VB 6.0

VB 6.0采用事件進行驅動，易學易用，編程效率高，是Microsoft公司開發的一種面向對象、可視化的高級程序設計語言。在此環境下可以通過調用Windows內部的API函數，用戶進行快速、高效地開發Windows應用程序。同時，在VB 6.0強大的數據庫管理功能下，對Access、SQL Server 2000等數據庫進行操作可以更加方便、快捷。此外，使用SolidWorks 2010的宏錄制功能可以自動生成完全符合VB 6.0的語法要求的二次開發程序，只要稍加修改就可以在VB 6.0環境下運行，使得SolidWorks 2010在進行二次開發的難度大大降低。

三 液壓支架參數化設計系統

1.液壓支架選型模塊

影響液壓支架選型的條件很多，而且在不同的情況下各因素的影響程度不同。因此本系統簡化液壓支架的選型條件，只把主要影響液壓支架選型的因素考慮在內，其中包括頂板情況、采煤傾角、煤層厚度及底板情況。

2.液壓支架參數計算模塊

液壓支架參數計算模塊的關鍵是液壓支架參數的計算根據不同的情況有不同的計算方法。液壓支架中四連桿機構參數的確定對于液壓支架的功能實現有著重要的影響，因此四連桿機構的參數確定就顯的尤為重要，本設計利用程序編制中的循環控制體對四連桿進行優化參數計算，其關鍵是循環參數的選擇及多層循環體的設計。

3.液壓支架參數驅動模塊

參數化設計是通過由一組參數對設計圖形的尺寸形狀進行約束，而拓撲關系不變，從而使得參數與圖形的控制尺寸有顯式的對應。參數化設計是一種全新的設計方式，它儲存了整個設計過程，技術人員只要通過對某些約束參數數值的改變即可獲得不同的零件。SolidWorks環境下參數化設計有兩種方式：①基于ActiveXAutomation技術由內嵌的VBA或其他二次開發語言編程實現的參數化設計;②通過軟件本身的特征造型功能實現的參數化設計。

四 結論

本文根據液壓支架的設計原則和具體要求，主要對掩護式液壓支架進行了參數化設計的研究工作，以面向對象的程序設計語言Visual Basic為開發工具，利用SolidWorks平臺進行二次開發，設計出了界面友好的掩護式液壓支架參數化設計系統。此系統可以顯著提高液壓支架的設計效率，完成相似零部件乃至整個產品的快速設計，快速響應個性化的市場需求，提高企業的競爭力。