SolidWorks表格驅(qū)動參數(shù)化設(shè)計應(yīng)用淺析

摘 要：本文探討在Solidworks方程式等功能基礎(chǔ)上，集成運用Excel表格等技術(shù)，實現(xiàn)通過表格參數(shù)變更完成產(chǎn)品設(shè)計變更，極大方便系列化零件設(shè)計。

關(guān)鍵詞：Solidworks 表格 參數(shù)化 變更

一、參數(shù)化設(shè)計概述

參數(shù)化設(shè)計技術(shù)符合設(shè)計需求。在參數(shù)化設(shè)計中，將傳統(tǒng)的產(chǎn)品固定參數(shù)，轉(zhuǎn)變?yōu)橐罁?jù)生產(chǎn)需求設(shè)置的變量參數(shù)值。在設(shè)計中賦予變量參數(shù)不同數(shù)值，就可以得到相似結(jié)構(gòu)，不同尺寸的系列化產(chǎn)品，極大地提高了設(shè)計效率，并豐富了產(chǎn)品庫。

二、參數(shù)化產(chǎn)品設(shè)計的應(yīng)用

一般產(chǎn)品設(shè)計從概念創(chuàng)意開始，產(chǎn)品在開發(fā)初始階段，其結(jié)構(gòu)、形狀和尺寸都依賴于后續(xù)階段的關(guān)聯(lián)設(shè)計，具有一定的模糊性。如果采用參數(shù)化設(shè)計，則設(shè)計的效率和準確性將大大提高。實現(xiàn)系列化產(chǎn)品參數(shù)設(shè)計，則必須建立基于參數(shù)化設(shè)計思路的模型。在該模型中，參數(shù)化的對象包括模型的幾何約束、尺寸約束和方程關(guān)

系等。

在參數(shù)化設(shè)計體系中，設(shè)計師要通過參數(shù)化的設(shè)計方法實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計要求。產(chǎn)品參數(shù)化設(shè)計中，相關(guān)參數(shù)一般分為兩類：可變更參數(shù)和不可變更參數(shù)。可變更參數(shù)，比如尺寸值等；不可變更參數(shù)，比如圖元間的幾何關(guān)系等。產(chǎn)品參數(shù)化設(shè)計的實質(zhì)是在可變更參數(shù)的驅(qū)動下，維護不可變更參數(shù)。

三、SolidWorks表格驅(qū)動參數(shù)化設(shè)計應(yīng)用實例

SolidWorks是一款典型的參數(shù)化設(shè)計軟件，設(shè)計用的Excel表格根據(jù)模型參數(shù)的需要，可以簡單或復雜，在設(shè)計變更時，設(shè)計師通過修改一些參數(shù)，進行即時更新，就可以迅速，直觀的得到SolidWorks中實時變更設(shè)計后的模型，非常便捷。

筆者通過圓柱體三維實體模型參數(shù)化設(shè)計的實例來說明SolidWorks中Excel表格驅(qū)動參數(shù)化設(shè)計方法。

1.建立模型

使用SolidWorks建立一個圓柱體模型，底面直徑為30mm，高度60mm。

2.顯示并編輯尺寸名稱

將各尺寸的名稱顯示出來，單擊“注解”，在對話框中選擇“顯示特征尺寸”，單擊“查看尺寸名稱”；編輯尺寸名稱為：“底面直徑”和“高度”。

3.設(shè)定參數(shù)之間的方程關(guān)系

設(shè)定“底面直徑”為“高度”的1/2。注意后期也能在Excel表格設(shè)置該方程關(guān)系，并不影響參數(shù)化設(shè)計過程。

4.創(chuàng)建Excel表格

驅(qū)動變量是“底面直徑”，“高度”尺寸由“底面直徑”得到。表格由驅(qū)動列表、參數(shù)定義和參數(shù)說明三部分組成。

5.設(shè)置參數(shù)區(qū)域

在Excel表格中選擇“底面直徑”這一參數(shù)相關(guān)的全部參數(shù)數(shù)值，單擊“公式欄”中的“名稱管理器”按鈕，創(chuàng)建一個新的參數(shù)名稱為“底面直徑”，注意該參數(shù)引用為表格范圍的相關(guān)數(shù)值。

6.設(shè)置參數(shù)區(qū)域的關(guān)聯(lián)設(shè)計

此處是將驅(qū)動尺寸與已經(jīng)設(shè)置的參數(shù)進行關(guān)聯(lián)設(shè)計，通過下拉框來完成操作。

7.設(shè)置尺寸參數(shù)間關(guān)聯(lián)

此處要利用Excel表格的公式計算方法來實現(xiàn)。

8.設(shè)計“參數(shù)變更”控件按鈕，用于更新參數(shù)導入

單擊“Excel選項”按鈕，選擇“常用”選項，選擇“開發(fā)工具選項卡”將其激活。單擊“開發(fā)工具”選項卡，選擇“設(shè)計模式”，在彈出的對話框中，選擇“插入”，然后選擇“ActiveX控件”，繼而選擇“命令按鈕”，通過工具設(shè)計一個合適大小的按鈕，將該按鈕的顯示名稱設(shè)置為“參數(shù)變更”。

9.編輯按鈕的代碼

修改按鈕的代碼方法是在該按鈕上雙擊鼠標左鍵，在彈出的窗口中，編輯相關(guān)代碼，主要是添加SolidWorks驅(qū)動尺寸參數(shù)內(nèi)容。注意尺寸單位在代碼中是m，而實例模型中是mm，所以在代碼中數(shù)值要除以1000；按鈕名稱必須與控件名稱一致。

10.保存表格文件

操作完成后，將文件保存為xls、xlsm格式，注意不能保存成其他格式。

11.測試參數(shù)驅(qū)動可靠性

根據(jù)設(shè)計需求，僅僅需要修改“底面直徑”這個驅(qū)動參數(shù)，就可以關(guān)聯(lián)變更圓柱體模型的“高度”尺寸，從而得到一個新的圓柱體模型。

通過以上實例操作，完成了基于SolidWorks方程式和宏功能以及Excel控件等方法的表格驅(qū)動參數(shù)化設(shè)計。在采用該方法時，首先分析參數(shù)化設(shè)計的主要需求，根據(jù)分析結(jié)果，合理地設(shè)置參數(shù)化的關(guān)鍵位置，并通過以上方法有針對性地進行參數(shù)設(shè)置，從而解決系列化產(chǎn)品設(shè)計的問題。

在SolidWorks新的版本中，參數(shù)化功能更為強大，如其方程關(guān)系約束中加強了壓縮和解壓縮的功能，便捷的維護和變更產(chǎn)品幾何拓撲變化，提高了參數(shù)化設(shè)計的能力，逐步向自動化設(shè)計的方向發(fā)展。另外，新版本的SolidWorks軟件還增加了支持記事本的參數(shù)讀入的新功能。

參考文獻：

[1]CAD＼CAM＼CAE技術(shù)聯(lián)盟.SolidWorks 2012中文版從入門到精通[M].北京：清華大學出版社，2012.