论文导读：SolidWorks是基于Windows平台的CAD/CAM/CAE/PDM桌面集成系统，以参数化和特征建模的技术，为设计人员提供了良好的设计环境。SolidWorks为用户提供的API二次开发接口，由数以百计的功能函数构，这些API函数使得程序员可以通过程序直接访问SolidWorks。而由基于COM技术的VisualC++编程语言开发的DLL（DynamicLinkLibrary，动态链接库）文件，可以直接嵌入到SolidWorks内部，当成功加载后，应用程序的菜单就直接出现在SolidWorks主菜单上，与SolidWorks自带的插件一样，而且还可以单独测试，进行操作时极大地提高了设计效率，所以是首选的开发方法。以一个柱塞实体为例，介绍采用VisualC++6.0编程语言对SolidWorks2008进行二次开发、参数化建模的应用。
关键词：SolidWorks，VisualC++，参数化建模，二次开发
0 前言
SolidWorks是基于Windows平台的CAD/CAM/CAE/PDM桌面集成系统，以参数化和特征建模的技术，为设计人员提供了良好的设计环境。在SolidWorks系统中，模型的尺寸、相互关系和几何轮廓可以随时修改，零部件之间和零部件与图纸之间的更新完全同步，能自动进行动态约束检查，具有强劲的复杂曲面造型功能，现已成为微机平台上主流三维设计软件之一。
尽管SolidWorks的功能已非常强大，但由于仍然采用的是手工交互形式建模，不能完全满足专业机械CAD系统的需要。免费论文参考网。基于此因，如果能通过对SolidWorks进行二次开发，针对特定机械结构实现参数化建模，那么对于三维建模在我国企业中的推广将是非常有利的。为了方便用户进行二次开发，SolidWorks软件提供了开发工具API(Application Program Interface，应用程序接口)，用户可以使用支持API的高级语言如Visual C++、VisualBasic、Delphi等对SolidWorks进行二次开发[1]，创建出用户定制的、特有的SolidWorks功能模块。，
1.SolidWorks的二次开发技术和参数化建模
1.1 SolidWorks的二次开发
SolidWorks为用户提供的API二次开发接口，由数以百计的功能函数构，这些API函数使得程序员可以通过程序直接访问SolidWorks。所有的函数都是有关对象的方法或属性，通过对这些对象属性的设置和方法的调用，用户可以在自己开发的程序中对SolidWorks进行各种操作控制，从而完成零件草图的绘制和三维模型的建立。
SolidWorks的API接口分为两种：一种是基于OLE(Object Linking and Embedding，对象的嵌入与链接)Automation的IDispath技术；另一种是基于Windows基础的COM(Compenent Object Model，组件对象模型)技术。基于OLE Automation的IDispath技术是一种快速开发手段，通常作为Visual Basic、Delphi编程语言的接口。而由基于COM技术的VisualC++编程语言开发的DLL（Dynamic LinkLibrary，动态链接库）文件，可以直接嵌入到SolidWorks内部，当成功加载后，应用程序的菜单就直接出现在SolidWorks主菜单上，与SolidWorks自带的插件一样，而且还可以单独测试，进行操作时极大地提高了设计效率，所以是首选的开发方法。
1.2零部件的参数化建模
三维建模时应对零件进行分析，选择合理的建模方法。参数化设计是指通过改动图形的某一部分或某几部分的尺寸，自动完成对图形中相关部分的修改，即当赋予不同的参数值时，就可自动生成满足设计要求的零部件模型，从而实现同类机械产品快速修改与设计。对于参数化模型而言，主要有两个内容：几何关系和拓扑关系。几何关系是指具有几何意义的点、线、面，有确定的位置和大小；拓扑关系反映了形体的特性和关系，如几何元素之间的邻接关系[2]。免费论文参考网。对于企业中标准化、通用化和系列化的产品，设计时所采用的数学模型及产品结构都可以将数据作为参数变量，从而实现在SolidWorks环境下零部件的三维参数化建模。这种参数化设计技术具有强大的变量驱动和模型再生功能，可以有效地提高设计人员的工作效率。
2.用Visual C++ 6.0对SolidWorks进行二次开发的方法
2.1 DLL的创建
基于COM技术的VisualC++编程语言所开发的DLL文件，可以通过三种方式创建：一种是使用SWizard.swx工程向导，第二种是使用ATL Object Wizard向导，第三种是使用用户自定义向导。第二种向导创建DLL文件，相对来说简单实用，开发时间短。在Visual C++中用该向导创建DLL工程，加入自己应用程序的代码，编译链接后生成*.dll文件，也就是插件。
2.2DLL的加载
将动态链接库文件*.dll加载到SolidWorks中，有两种常用的方法：一种是先运行SolidWorks软件，然后点击SolidWorks菜单栏中的【文件】/【打开】菜单命令，在弹出的过滤器中选择Add-Ins(*.dll)，最后选择所需的DLL文件加载，确定即可；另一种是先将DLL在注册表中注册成为SolidWorks系统的插件，然后运行SolidWorks，点击【工具】/【插件】菜单命令，在弹出的插件对话框中选择要加载的插件即可。此操作对于一个动态库文件只需做一次，以后启动SolidWorks软件无需再进行加载操作。
3. 对SolidWorks进行二次开发的实例
以一个柱塞实体为例，介绍采用Visual C++ 6.0编程语言对SolidWorks 2008进行二次开发、参数化建模的应用。
（1）启动Vsiua1 C++，单击【文件】/【新建】，选择【工程】选项卡，选择【ATL COM AppWizard】，输入工程的位置和名称，如PUMP，单击【确定】。
（2）在【Server Type】中选择【DynamicLink Library（DLL）】选项和【Support MFC】选项，单击【完成】，系统会给出“新建工程信息”，核对无误后单击【确定】。
（3）在Visua1 C++的【Class View】标签中，用鼠标右键单击顶部的类图标（PUMP classes），在下拉列表中选择【New ATL Object】。在弹出的对话框中的【Category】列表中，选择【Solidworks】；在【Object】窗口中，选择【SwAddIn】图标，单击【下一步】，在【ATL Object Wizard】属性对话框的【Names】标签中，输入想在【Short Name】中使用的ATL对象类名，如ppump。其他标签选用默认的设置，点击【确定】按钮。
（4）在【Class View】标签中，右击Ippump接口，选择【Add Method】，在弹出的【添加方法至界面】对话框的【N方法名】文本框中输入函数名，单击【确定】按钮。
（5）在【Resources View】标签中，双击【String Table】，双击表中的空白行，在表中添加三个String资源，分别是：ITEM、METHOD和HINT，如图1所示。然后对ppump.cpp文件的AddMenus（）函数进行编辑，在零件菜单下添加代码。
图1 添加“String”资源
（6）在【Resources View】标签中，用右键的快捷菜单【Insert Dialog】增加一个对话框，用来输入柱塞体的各项参数，界面如图2所示。
图2 柱塞体参数化建模对话框
（7）双击对话框，建立对话框类PistonParameter，并建立七个与Edit对应的变量m_SR、m_DR、m_IR、m_OR、m_SL、m_IL、m_SBL，均是双精度值，初值在“PistonParameter.cpp”中设定。同时在ppump.cpp文件中添加包含对话框头文件的语句#include “PistonParameter.h”，建立相应的响应函数。
（8）在ppump.cpp文件中对Cppump::CreatePiston函数进行编辑，添加的部分代码如下：
AFX_MANAGE_STATE(AfxGetStaticModuleState())
HRESULT retval；
//得到当前活动文档
CComPtr<IModelDoc2>pModel；
m_iSldWorks->get_IActiveDoc2(&pModel)；//创建ModelDoc2接口指针
retval=pModel->InsertSketch（）；插入一个草图
//定义对话框中涉及的七个参数变量
double SphereRadius；//定义球头半径
double SphereToBottoLength；//定义球头中心到柱塞底面的距离
double PistonOutRadius；//定义柱塞体外径
……
pModel->ICreateCenterLine(-0.01，0，0，-0.08，0，0)；//创建柱塞体中心轴线
pModel->ICreateCenterLine(0，0.012，0，0，-0.012，0)；//创建球头中心轴线
//定义绘制柱塞草图的一些关键点
doubleA[3],B[3],C[3],D[3],As[3],Bs[3],Cs[3]；//定义关键点的类型
A[0]=SphereToBottomLength；//给A点赋值
A[1]=PistonInnerRadius；
A[2]=0；
……
//绘制柱塞体的草图
pModel->ICreateLine2(A[0],A[1],A[2],B[0],B[1],B[2],&pLine1)；//绘制柱塞体底面线
pModel->ICreateLine2(B[0],B[1],B[2],C[0],C[1],C[2],&pLine2)；//绘制柱塞体外径直体部分线
……
pModel->ICreateArc2(0,0,0,As[0],As[1],As[2],Bs[0],Bs[1],Bs[2],-1,&pCircle)；//绘制球头圆弧
pSelMgr->put_EnableContourSelection(true)；//选择草图轮廓
pModel->ShowNamedView2(L'*上下二等角轴侧', 8)；
pModel->ViewZoomtofit2()；//柱塞草图在屏幕上以上下二等轴侧显示
//利用特征函数，生成旋转实体
CComPtr<IFeatureManager>pFtManager；
pModel->get_FeatureManager(&pFtManager)；//获取FeatureManager的接口指针
CComPtr<IFeature>pFeature；
pFtManager->FeatureRevolve(6.28318530718,false,0,swRevolveTypeOneDirection,0,false,false,true,&pFeature)；//调用旋转特征函数生成旋转特征，即得到柱塞实体
最后选择菜单栏上的【编译】/【全部重建】，对所编制的柱塞体参数化建模程序进行编译。编译通过后，运行SolidWorks2008软件，在主菜单上将显示出新加载的插件“PUMP”及子菜单“柱塞体”，如图3所示。
图3 加载的插件
单击“柱塞体”子菜单，会弹出如图2所示的“柱塞体参数化建模对话框”，在对话框中输入相应的数据，就会在屏幕上自动生成一个柱塞实体，如图4所示。改变对话框中的数据大小，就会得到不同的柱塞实体，这就是参数化变量驱动的结果。
图4 柱塞体参数化建模结果
4.结论
本文研究了对三维绘图软件SolidWorks进行二次开发，实现机械零件参数化建模的过程。设计实例表明，采用Visual C++语言建立的动态链接库文件可以很好地实现与SolidWorks的无缝集成，能满足用户二次开发CAD系统的需要。免费论文参考网。在实际应用中，通过以上介绍的方法，可以定制用户经常使用的零件模板，极大地改善了结构相似的零部件修改和设计的手段，提高了产品的设计效率，缩短了新产品的设计周期，具有较强的应用价值。
参考文献
[1]陶元芳，安喜平，于万成，潘鲜.用VC++对SolidWorks进行二次开发 [J].太原科技大学学报.2006.4
[2]张长胜.采用VisualC++ 对参数化造型软件SolidWorks进行二次开发的方法[J]. 模具技术.2005.No.6
[3]王文波、涂海宁、熊君星.SolidWorks 2008二次开发基础与实例（VC++）[M].清华大学出版社.2009.8
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