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基于Solidworks二次开发的液压缸参数化设计
[摘要]：随着计算机技术的迅速发展，计算机辅助设计技术广泛应用于社会的各个领域。制造业也已经广泛使用各种CAD/CAM软件，大大提高了设计方案的效率和质量，成为制造业信息化的切入点和突破口[1]。本文是以液压缸为研究对象，以Solidworks为平台，利用参数化设计原理和二次开发工具，实现了液压缸参数化设计的二次开发。首先，结合单杆活塞式液压缸设计的经验数据，确定液压缸零部件结构尺寸。其次，用Solidworks软件对液压缸零件建模并装配，同时对每一个零件建立零件设计表，建立液压缸的尺寸数据库。最后，通过编辑VB语言，利用VB的视觉窗口技术系统，实现对零件模型尺寸修改、调用，可以快速生成液压缸的三维模型并进行装配[2]。
关键词：液压缸；参数化；VB；Soildworks；二次开发
1引言
近30年来我国液压缸的研究取得了很大的成就，从探索学习到自主研发，逐步走上了世界的前列[3]。液压缸是以液压能转变为机械能的、做直线往复运动（或摆动运动）的液压执行元件。液压缸的主要结构单元包括缸盖、缸筒、活塞、活塞杆、杆头及各种密封件等，而且各结构单元之间的联接方式多种多样，是一种典型的树状结构[4]。液压缸具有结构简单、强度高、移动速度快、工作可靠等特点。用它来实现往复运动时，可免去减速装置，并且没有传动间隙，运动平稳，在各种现代化机械工业生产中得到了广泛应用[5]。因此常常需要大量不同类型、不同尺寸的液压缸去满足不同客户的需求，要是对其进行重新建模设计，需要反复查阅手册以确定零部件的标准外形与尺寸。随着科学技术的迅速发展，传统的机械设计方法早已满足不了现代化工业的发展需求，由于产品的功能和结构更加复杂，产品更新换代越来越快，研发周期不断缩短，所以设计环节的地位越来越重要[6]。据统计，虽然产品的设计、开发成本在生产成本中只占6%，但是对产品总成本的影响却占约60%[7]。实现液压缸参数化设计，可以加快液压缸设计效率，缩短设计周期，提高设计质量。通过研究液压缸设计原理的基础上，运用参数化设计理念，将设计过程中的每一个尺寸大小和装配约束关系记录下来，并通过VB编写程序调用API函数，对记录的尺寸进行先定位再计算修改，技术人员只需在VB程序界面中输入所需液压缸的各种参数、类型，实现对尺寸参数的自动调整，自动完成液压缸的二次开发，即可快速生成液压缸各零部件的三维建模和装配了[8]。
2 参数化技术发展概况及意义
20世纪50年代也就是1946年世界上第一台现代意义上的计算机面世。与此同时，世界上第一台数控铣床也随之诞生，使得数控编程这一技术迅猛发展。随后70年代末期，英美两国率先将参数化设计这个理念用于CAD中。近年来，国内也对参数化设计投入了大量研究。参数化设计（Parametric design，也叫尺寸驱动Dimension-Driven）是指设计对象的结构外形大体一致，将工程本身编写为函数，可以用一组参数来约束其尺寸关系，再经计算机计算、修正得到最终结果的过程，实现设计过程的自动化[9]。要在CAD中实现参数化设计，参数化的建模最为关键，要显示出零部件的几何约束和工程约束，有尺寸驱动和程序驱动两种[10]。目前，关于参数化设计方法的研究取得了一定的发展，有在线交互参数化、基于组织方式的离线参数化和程序参数化等这几种较为成熟的方法[11]。参数化设计是CAD技术在实际应用过程中提出来的，它不仅可以使CAD系统具有自动绘图功能，还有交互式绘图功能[12]。设计人员要根据几何关系和工程关系将其参数化，要满足这些设计要求，不仅需要考虑到几何和工程参数的初始值，而且要在每次改变这些参数时，这些关系又能继续维持。所以参数可分为两类：一是几何尺寸值，称为可变参数；二是几何信息值，称为不变参数。参数化设计的本质就是在改变可变参数的条件下，系统能够自动计算、修改并维持所有的不变参数。因此，参数化设计可以大大提高模型的生成和修改的速度。
3二次开发方案
