2 圓柱蝸桿傳動(dòng)的參數(shù)化造型系統(tǒng)開發(fā)
   
    現(xiàn)代設(shè)計(jì)系統(tǒng)的一個(gè)主要要求在于輔助設(shè)計(jì)變量和已有設(shè)計(jì)的可再使用性，為此在許多設(shè)計(jì)任務(wù)中要有目的地采用參數(shù)化建模，以使設(shè)計(jì)適應(yīng)新的要求，面向工程應(yīng)用。參數(shù)化三維實(shí)體造型設(shè)計(jì)是以變量幾何和生成歷程樹為基礎(chǔ)，以尺寸驅(qū)動(dòng)為特征的一種三維造型方法。其基本過程可描述為：首先利用草圖功能勾畫零件基本形狀，然后根據(jù)設(shè)計(jì)要求標(biāo)注必要的尺寸，最后修改尺寸值以驅(qū)動(dòng)模型變化，動(dòng)態(tài)地修改產(chǎn)品幾何模型，快速生成新的三維實(shí)體模型。
   
    2.1 SolidWorks的二次開發(fā)的方法簡介
   
    SolidWorks是基于Windows平臺(tái)的三維設(shè)計(jì)軟件，由于其具有一些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)而成為當(dāng)前微機(jī)平臺(tái)上的主流三維設(shè)計(jì)軟件。SolidWorks通過OLE技術(shù)為用戶提供了強(qiáng)大的二次開發(fā)接口，凡支持OLE編程的開發(fā)工具，如Visual C++、Visual Basic、Delphi等均可用于SolidWorks的二次開發(fā)。用戶通過在客戶應(yīng)用程序中對(duì)SolidWorks提供的OLE對(duì)象及其方法和屬性的操作，就可在自己開發(fā)的應(yīng)用軟件中實(shí)現(xiàn)諸如創(chuàng)建直線、構(gòu)造實(shí)體、檢查曲面表面參數(shù)等所有的SolidWorks軟件的功能。
   
    宏記錄是所有三維CAD軟件普遍具有的功能。宏是從軟件內(nèi)部編程角度操作其對(duì)象的方式，它是一段定義好的操作，或是一批指令的集合，或是一段程序代碼。經(jīng)過宏記錄得到的宏文件通過編譯可被其他語言如Visual C++、Visual Basic調(diào)用。目前常采用通過修改CAD軟件宏記錄生成的宏文件來加速CAD軟件的二次開發(fā)，即所謂的逆向虛擬造型設(shè)計(jì)。逆向虛擬造型設(shè)計(jì)是指設(shè)計(jì)者運(yùn)用CAD軟件設(shè)計(jì)出零件三維初始實(shí)體，標(biāo)注必要的關(guān)鍵常數(shù)，用宏記錄自動(dòng)把生成零件三維實(shí)體的全過程記錄到宏文件中，再通過編譯、修改和簡化宏文件得到生成零件三維實(shí)體的應(yīng)用程序，通過運(yùn)行此應(yīng)用程序便可生成零件三維實(shí)體。最后，把零件三維實(shí)體的關(guān)鍵常數(shù)用變量來代替，即得到零件三維實(shí)體參數(shù)化虛擬造型設(shè)計(jì)的應(yīng)用程序，由此可對(duì)三維實(shí)體進(jìn)行參數(shù)化虛擬造型設(shè)計(jì)。
   
    2．2系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)
   
    圓柱蝸桿傳動(dòng)的參數(shù)化造型系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)如圖3所示。本系統(tǒng)根據(jù)不同用戶需要以三種方式進(jìn)入SolidWorks軟件，實(shí)現(xiàn)圓柱蝸桿傳動(dòng)的自動(dòng)造型設(shè)計(jì)。
   
    結(jié)構(gòu)計(jì)算模塊主要功能在于通過接收用戶輸入的圓柱蝸桿傳動(dòng)的基本參數(shù)或設(shè)計(jì)計(jì)算，優(yōu)化設(shè)計(jì)所得到的圓柱蝸桿傳動(dòng)的基本參數(shù)，計(jì)算圓柱蝸桿傳動(dòng)的基本幾何尺寸。齒形計(jì)算模塊主要完成圓柱蝸桿傳動(dòng)的蝸輪、蝸桿的齒形，通過計(jì)算得到中間平面上的齒廓參數(shù)，為實(shí)體造型準(zhǔn)備所需的數(shù)據(jù)。
   
    實(shí)體造型模塊主要完成與SolidWorks的通訊和蝸輪、蝸桿的三維實(shí)體造型。該模塊利用宏記錄命令，將蝸輪三維實(shí)體造型的全過程記錄到宏文件中，通過編譯、修改和簡化宏文件，并用變量來代替關(guān)鍵常數(shù)，得到零件三維實(shí)體參數(shù)化虛擬造型設(shè)計(jì)的應(yīng)用程序。將該應(yīng)用程序放到"實(shí)體造型"按鈕下，程序運(yùn)行時(shí)，點(diǎn)擊該按鈕，即可根據(jù)蝸桿傳動(dòng)的基本參數(shù)生成蝸輪的三維實(shí)體模型。
   

    3 系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果
   
    應(yīng)用前述原理和方法，在SolidWorks軟件環(huán)境下，應(yīng)用Visual Basic6.0開發(fā)出蝸桿傳動(dòng)三維實(shí)體參數(shù)化虛擬造型設(shè)計(jì)系統(tǒng)。這里以用戶直接輸入的圓柱蝸桿傳動(dòng)的基本參數(shù)方式進(jìn)行蝸輪三維參數(shù)化實(shí)體造型。參數(shù)輸入對(duì)話框及生成的蝸輪三維實(shí)體模型如圖4所示。
   
    4 結(jié)論
   
    本文在分析圓柱蝸桿傳動(dòng)中蝸輪主剖面齒廓曲線形狀的基礎(chǔ)上，討論了在SolidWorks軟件中蝸輪三維實(shí)體造型的主要步驟，并根據(jù)SolidWorks軟件的常用二次開發(fā)方法，用Visual Basic6.0開發(fā)出圓柱蝸桿傳動(dòng)三維實(shí)體參數(shù)化虛擬造型設(shè)計(jì)系統(tǒng)。該系統(tǒng)的開發(fā)具有操作方便、使用簡單、生成模型快和準(zhǔn)確的特點(diǎn)，為圓柱蝸桿傳動(dòng)的CAE／CAM系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助工藝、加工仿真、運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)態(tài)特性分析、有限元分析等提供精確的三維實(shí)體模型。