HASH GAME - Online Skill Game GET 300
针对钣金件目前加工存在的问题,以及钣金件自身的一些特征,本文基于SolidWork二次开法技术,进行了对钣金件展开图的研究。选用AutoCAD作为特征造型建立钣金零件产品模型的设计平台,并且引进参数化技术,特征具有参数化的性质,其属性以参数的形式来表达。先建立特征库,其中包含常用钣金零件的特征。设计是首先输入零件的总体信息,选择特征库中基体类特征,生成基体特征,以此为基础,进行特征装配造型。然后循环从特征库中选择所需要的特征,通过特征参数表和定位参数表给出特征参数和定位参数,并进行特征装配,建立形状特征模型。最后输入其它特征信息,建立零件特征模型。
三、文献综述:3.1.CAD技术与SolidWorks(1)CAD技术CAD(ComputerAidedDesign)技术是以计算机、外围设备及其系统软件为基础,包括二维绘图设计、三维几何造型设计、有限元分析(FEA)及优化设计、数控加工编程(NCP)、仿真模拟及产品数据管理等内容。它是一种新的设计方法,也是一种多学科综合应用的新技术。随着Internet/Intranet网络和并行、高性能计算及事务处理的普及,异地、协同、虚拟设计及实时仿线]。CAD技术就其应用方式来说,可以分为两个层次。一个层次是通用性较强的商品化CAD基础软件,它们应用范围很广,也称为支撑软件。另一个层次即专业的应用软件。专业应用软件有些是以通用的CAD软件二次开发衍生而来,其优点在于开发费用较低,商品化程度较高,实用性也很好。有些是根据用户具体要求进行的专门设计,在不同的专业领域里有不同的内容。
目前,CAD技术已广泛应用于国民经济的许多方面,主要集中在工业制造、工程建设、电子电路、仿真模拟、广告设计等。常用的CAD系统集设计、绘图、分析计算、仿真等为一体,设计人员只需坐在电脑前,充分发挥自己对产品的构思,随心所欲地利用CAD系统构建产品模型,加以分析计算,经反复修改后,即可进行产品的仿真运行,直至最终输出图纸或加工代码即可。目前常用的有SolidWorks、UGII、I—DEAS、CATIA、Pro/E、Cimatron、SolidEdge、MDT等。(2)SolidWorks
在常用的CAD设计软件中,SolidWorks以其不可取代的简单易学的特点被越来越多的用户所使用,成为当今的主流CAD软件之一。SolidWorks软件是世界上第一个基于Windows开发的三维CAD系统,创造了FeatureManger特征管理员的设计思想,在Windows平台下实现的自顶向下的设计方法,实现动态装配干涉检查。SolidWorks软件本身的功能就非常强大,再加上有许多公司开发的插件对它的支持,使其功能在很多方面得到了扩展。这里只是简单的介绍本课题使用到的钣金设计功能。钣金零件是实体模型中结构比较特殊的一种类型,是具有折弯角的薄壁零件,钣金零件中所有的壁厚相同,折弯半径都可以使用指定的半径值。针对钣金这类特殊的零件,SolidWorks软件提供了专门的钣金设计功能。SolidWorks中钣金设计的方式与零件设计完全一样,还可以在装配环境下进行关联设计;自动添加与其他相关零件的关联关系,修改其中一个钣金零件的尺寸,其它与之相关的钣金零件或其他零件会自动进行修改。因为钣金件通常都是外部围绕件或包容件,需要参考别的零部件的外形和边界,从而设计出相关的钣金件,以达到其他零部件的修改变化会自动影响到钣金件变化的效果。SolidWorks的二维工程图可以生成成型的钣金零件工程图,也可以生成展开状态的工程图,也可以把两种工程图放在一张工程图中,同时可以提供加工钣金零件的一些过程数据,生成加工过程中的每个工程图
3.2.CAD二次开发技术随着现代行业分工越来越细,不会存在一种可以满足所有行业要求的现成的CAD软件。在这种情况下,很多企业或部门开始对CAD二次开发的进行研究,以达到满足本行业要求的目的。目前大部分CAD二次开发主要集中在标准件库、零件通用库等的研究开发上,例如各种模具标准件库的开发[13~15]。支撑软件几乎涉及到了常用的各个CAD软件,如:AutoCAD、UGII、Pro/E、SolidWorks、SolidEdge等。
二次开发与其他软件的设计开发不同,有其自身的特点:(1)一种设计工具一般二次开发系统的目的都是减少设计人员的重复劳动,有效地运用CAD软件的技术,提高工作效率和工作质量而进行的开发。因此,它常常是设计人员进行设计时的一种辅助设计工具。(2)专业性由于二次开发一般都是给特定用户设计的,因此二次开发的专业性很强,必须有一些既懂专业技术,又具备软件设计能力的专门人员来完成。(3)继承提高性由于二次开发不同于一般的软件开发,它不是从底层开始的软件设计,而是在已有软件的基础上进行完善和提高,使之更适合用户的需要,所以二次开发有很强的继承性。二次开发软件的性能在很大程度上取决于基础支撑软件的性能和开放程度。3.3.SolidWorks二次开发平台SolidWorks提供了强大的二次开发接口——SolidWorks的API(ApplicationProgramming Interface)应用编程接口,是基于OLE Automation的编程接口,其中包含了数以百计的功能函数,这些函数提供了程序员直接访问SolidWorks的能力。目前的SolidWorks版本不仅提供了VB、VBA、C、VC++、SolidWorks宏等开发接口,还增加了对开发接口,可以方便的对其进行二次开发。
使用编程法在SolidWorks平台上进行二次开发时,需要在造型的同时使用宏工具将造型的全过程录制下来,然后修改所录制的宏代码,将有关的常量换成变量。这种方法中,参数化建模的过程实际上就是对所录制的造型过程进行回放的过程,该方式适合于比较简单的模型。3.3.3的框架代码中绘制立方体的例子,就使用了编程法,按照SolidWorks造型的顺序,利用API函数一步步绘图。此种方式的一般步骤是宏录制、修改录制的代码、相应的常量改成变量。
通过对SolidWorks的研究,发现并总结了SolidWorks建模的一些特点。在使用SolisWorks进行零件的造型时,草图和特征与尺寸是相关的,改变尺寸,草图和特征也会随着尺寸的改变发生相应的变化,从而驱动零件图形发生相应的变化。受此启发,本文采用了通过改变已有零件模型的模型尺寸来完成参数化设计的方法——尺寸驱动法。应用尺寸驱动法,首先需要建立零件和装配体的标准模板库,库中的文件自始至终都不能被更改。在进行模板库中零件的造型时,并不使用宏录制整个造型过程,而是在模板库完成之后建立它的一个备份,在备份的模板库中修改零件需要参数化的尺寸,使用宏将修改尺寸的过程录制下来,然后修改所录制的代码,将相应的常量变成变量,作为程序中参数化建模代码的来源。模板库的备份只是一个中介,在录制完所需要的代码后就可以删掉。使用这种方法,并不是按照造型的过程重新建模,而是在原有的模板模型的基础上改变尺寸参数并进行刷新即可。这样使编写的代码大大减少,增加了系统的可靠性,并减少了绘图时间。同时也不需要掌握繁杂的SolidWorks API函数。把开发者从大量的SolidWorks API函数中解放了出来,使得二次开发骤然变得简单起来。