基于SolidWorks二次開發的自動建模技術研究

摘 要：文章介紹了基于SolidWorks為平臺的二次開發原理。并選用VB作為編程語言，以階梯軸的二次開發為例，詳細說明具體開發步驟。實例證明，對要SolidWorks進行特定目標的二次開發，對于企業實現系列零件集成化，提高產品設計柔性具有重要的現實意義。

關鍵詞：SolidWorks；參數化設計；VB

1 概述

SolidWorks是世界上第一個基于Windows平臺的CAD設計軟件，它可實現零件造型、大型裝配設計及工程圖自動生成等功能，且采用全相關技術，使得任何零件結構的修改，都可以實現裝配圖和工程圖的同步更新。功能強大、操作簡便，使其為越來越多的設計人員和企業所使用，已成為目前世界上最流行的CAD軟件之一。

然而，SolidWorks無法實現圖紙復制、圖形難以修改，無法將草圖導出建模，沒有符合我國國家標準的零件庫等不足日益突顯出來。企業對SolidWorks進行本土化的二次開發，縮短設計周期，節約設計成本，已成為企業提高競爭力的必然選擇。

2 SolidWorks二次開發原理與方法

2.1 開發原理

基于SolidWorks平臺的參數化系統設計途徑主要是利用SolidoWorks提供的數以百計的API（Appliation Programming Interface）函數[1]。

如圖1可見，Solidworks API的對象是一個多層次結構。其中，SldWorks對象是最頂層對象，其子對象有ModelDoc、AttributeDef、Frame、Environment，SWPropertySheet等，ModelDoc2的子結構有PartDoc、AssemblyDoc和DrawingDoc，程序訪問的順序是依上而下的遍歷順序，即要想訪問低層對象，必須先訪問高層對象。

SolidWorks提供的API函數涵蓋了全部數據模型，故通過調用API函數，并對各對象進行方法和屬性的設置，就可以輕松訪問SolidWorks，實現草圖繪制、特征生成、尺寸修改、工程圖信息提取等操作，使參數化系統設計成為可能。

2.2 開發方法

基于Solidworks平臺的二次開發的方法主要有兩種[2]：其一是OLE（Object Linking and Embedding）對象的鏈接與嵌套技術，它的開發原理是是通過ID ispatch來暴露對象的屬性和方法實現開發，生成.exe格式的文件，不可嵌套在SolidWorks中運行，無法與SolidWorks實現鏈接。其二是COM（Component Object Model）組件對象模型技術，它的開發原理是通過調用API函數的方法和屬性來實現開發，生成動態鏈接.dll格式文件，可以掛于SolidWorks的菜單中，實現與SolidWorks的集成。

任何支持OLE技術和COM技術的編程語言均可作為二次開發的工具，如今流行的開發語言主要有：Visual C++、Delphi、Visual Basic 6.0等。這些開發語言各有千秋，其中VB語言由于其語言規則簡單、可視化程度高，且宏命令所生成的代碼完全符合VBA的語言格式，這使得VB在二次開發優勢突出，成為選用較多的編程語言。

3 SolidWorks二次開發實踐研究

對于二次開發初學者，宜采用變量與編程相強者合的開發方法，即通過Solidworks的宏命令來錄制一個完整零件的建模過程，獲得基礎代碼，再此基礎上對代碼進行一定的修改和編輯，找到設計變量，作為程序運行和模型重建的紐帶。為了得到簡明高效的基礎代碼，要求在建模時采用盡量少的尺寸和盡量簡單特征命令。

結合以上理論，選用VB作為開發工具，以階梯軸為例，在SolidWorks平臺上對其進行二次開發，并對開發流程進行詳細闡述。

3.1 開發流程

3.1.1 繪制一個典型階梯軸零件

該實例中，在Solidworks草圖環境中繪制一個三階階梯軸草圖，用旋轉特征命令進行旋轉，生成實體零件。對整個過程用宏命令進行錄制，得到.swp格式文件并保存，得到基礎代碼。

3.1.2 確定決定零件特征的設計變量

在該設計實例中，決定階梯軸特征的參數分別為：階梯軸的階數及每段軸的軸長和軸徑。所以將基礎代碼中的具體數值分別用設計變量L1、Phi1、L1+L2、Phi2、L1+L2+L3、Phi3代替，通過設計變量從而實現程序與模型的鏈接，使零件自動化和系列化成為可能。同理，可得到四階、五階、六階階梯軸的代碼。

3.1.3 人機交互界面設計

在宏命令中插入一個用戶窗體，命名為“階梯軸二次開發系統”，并為其添加標簽、復選框、文本框、命令按鈕、圖像控件等，如圖2所示。

3.1.4 將二次開發系統嵌于Solidworks菜單中

將此二次開發系統通過【工具】的【自定義】命令添加到Solidowrks菜單中，如圖3所示。再次使用時，只需要輸入零件的參數即可生成一系列尺寸不同的階梯軸，整個自動化建模過程只需要幾秒鐘即可實現，大大縮短了設計周期。

以下是關于階梯軸關鍵代碼及主要的API函數功能的說明：

Dim swApp As Object //聲明對象是Solidworks應用程序

Dim Part As Object //聲明對象是零件

……

Private Sub CommandButton1_Click（） //定義命令按鈕的單擊事件

Set swApp =Application.SldWorks //

Phi1 = TextBox1 //將textbox1的數值賦予Phi1

L1 = TextBox2 //將textbox2的數值賦予L1

……

SetPart=swApp.NewDocument（“C：＼ProgramData＼SolidWorks＼Solid

Works2013＼templates＼gb_part.prtdot”， 0， 0， 0）//新建一個SolidWor

ks文件

swApp.ActivateDoc2 “零件1”， False， longstatus

Set Part = swApp.ActiveDoc

……

Dim skSegment As Object//對象聲明

Set skSegment = Part.SketchManager.CreateLine（0#， 0#， 0#， 0#， phi1 / 2000， 0#）//創建一條輪廓線

Dim myFeature As Object//定義特征對象

Set myFeature = Part.FeatureManager.FeatureRevolve2（True， True， False， False， False， False， 0， 0， 6.2831853071796， 0， False， False， 0.01， 0.01， 0， 0， 0， True， True， True）//草圖旋轉

……

4 結束語

Solidworks提供的基于COM技術的API接口函數的理論知識，設計開發了具有實際意義的階梯軸參數化設計系統，對企業的參數化設計具有重大的實際意義。

參考文獻

[1]張華，陳定方.Visual Basic為基的SolidWorks二次開發與應用[J].湖北工業大學學報，2010（4）：36-38.

[2]何岸楊.SolidWorks 二次開發方法研究[J].計算機與信息技術，2007（28）：69-71.

[3]江洪，李仲興，邢啟恩.SoildWorks2003二次開發基礎與實例教程[M].電子工業出版社，2003.