SolidWorks的参数化功能有多种实现方式.docx

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SolidWorks的参数化功能有多种实现方式

　SolidWorks的参数化功能有多种实现方式，本文详细介绍了利用Excel表格驱动SolidWorks模型的方法：

通过Excel输入参数，利用Excel表格ActiveX控件、方便的数据计算能力，结合SolidWorks方程式及宏功能，实现对SolidWorks模型尺寸修改及更新。

　　参数化设计方法就是将模型中的定量信息变量化，使之成为任意调整的参数。

对于变量化参数赋予不同数值，就可得到不同大小和形状的零件模型。

　　用CAD方法开发产品时，产品设计模型的建立速度是决定整个产品开发效率的关键。

如果该设计是从概念创意开始，则产品开发初期，零件形状和尺寸有一定模糊性，要在装配验证、性能分析之后才能确定，这就希望零件模型具有易于修改的柔性;如果该设计是改型设计，则快速重用现有的设计数据，不啻为一种聪明的做法。

无论哪种方式，如果能采用参数化设计，其效率和准确性将会有极大的提高。

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　　在CAD中要实现参数化设计，参数化模型的建立是关键。

参数化模型表示了零件图形的几何约束、尺寸约束和工程约束。

几何约束是指几何元素之间的拓扑约束关系，如平行、垂直、相切和对称等;尺寸约束则是通过尺寸标注表示的约束，如距离尺寸、角度尺寸和半径尺寸等;工程约束是指尺寸之间的约束关系，通过定义尺寸变量及它们之间在数值上和逻辑上的关系来表示。

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　　在参数化设计系统中，设计人员根据工程关系和几何关系来指定设计要求。

要满足这些设计要求，不仅需要考虑尺寸或工程参数的初值，而且要在每次改变这些设计参数时维护这些基本关系。

即将参数分为两类：

其一为各种尺寸值，称为可变参数;其二为几何元素间的各种连续几何信息，称为不变参数。

参数化设计的本质是在可变参数的作用下，系统能够自动维护所有的不变参数。

因此，参数化模型中建立的各种约束关系，正是体现了设计人员的设计意图。

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　　SolidWorks是典型的参数化设计软件，参数化功能非常强大，并且实现方法多种多样。

笔者今天介绍一种通过Excel表格对模型参数进行驱动的方法，其特点是充分利用Excel表格强大的公式计算、直观的参数输入、方便的数据维护功能，来实现产品的参数化、系列化设计。

如图1所示Excel表格，展示的是一个压力容器的法兰参数。

表中直观地将不同法兰用不同颜色体现，并对应相同颜色块的参数。

该参数采用下拉列表的方式，直接选取即可，最后只需要点击右下角的“更新法兰参数”，SolidWorks中的模型便实时得到更新。

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　　当然，根据模型参数的需要，该表格还可以做得更加复杂，还是以该压力容器为例，大家知道压力容器的设计是有严格规范的，那么就可以将这些规范体现在表格中，利用Excel公式功能实现。

如图2，同样只需要更改几个关键参数，点击更新按钮，SolidWorks中的相应模型参数便实时得到更新。

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下面笔者介绍一下这个功能的实现方法，在此笔者用一个最简单的长方体模型作为例子进行介绍。

　　1.建立模型

　　首先用SolidWorks建立如下模型：

一个长方体，长宽高分别为100mm、40mm和50mm。

如图3。

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　　2.编辑尺寸名称

　　这个过程需要强调的是，需要将尺寸名称显示出来。

可按下面方法操作：

勾选注解中的“显示特征尺寸”，并将“查看尺寸名称”按钮激活，如图4，结果如图5。

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　　3.定义尺寸之间的逻辑关系

　　在此我们定义“高”是“宽”的1.5倍。

注意，该步骤可选，因为可以将逻辑关系在Excel表格中定义，如图6。

　　4.生成Excel文件

　　本例中，驱动变量是“长”，“宽”和“高”均直接或间接由“长”得到。

根据这个要求，该表格设计成由驱动列表、参数定义和参数说明三部分组成，如图7。

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5.利用名称管理器定义参数区域

　　选中“参数”工作表中的“长”下面的所有数值表格，然后点击公式栏中的“名称管理器”，新建一个名称为“长”，引用位置为刚才选中表格范围的名称内容，如图8。

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　　6.引用参数区域

　　这是为了将驱动尺寸与设定好的参数进行关联调用，采用下拉框来实现，如图9。

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　　7.设置尺寸参数之间的关系

　　这一步可以充分利用Excel表格方便的公式计算功能，如图10。

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　　8.定义ActiveX控件按钮

　　切换到“开发工具”选项卡（此前要确保在“Excel选项→常用”中将开发工具选项卡激活），激活“设计模式”，在该选项卡中，点击“插入→ActiveX控件→命令按钮”，绘制一个按钮，并修改该按钮的显示名称为“更新尺寸”。

如果你喜欢，也可以将该按钮的样式颜色修改一下，效果如图11。

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　　9.修改按钮的代码内容

　　双击该按钮，在弹出窗口的代码中加入驱动SolidWorks尺寸参数的内容。

需要说明的是，该代码形式固定，需要更改的只是箭头所指的变量传递部分语句，其中，前面括号中是在SolidWorks中的模型尺寸名，后面括号中是Excel表格中相应的单元格名称。

注意，代码中数值单位是m，而本例模型中单位是mm，因此在代码中数值要除以1000。

另外，按钮名称不要弄错，一定要与控件名称一致（注意不是显示名称）。

需要指出的是，长方体需要长、宽和高三个参数，而我们只定义了2个参数“长、高”，这是因为，“宽”的参数SolidWorks的方程式中定义了。

如图12。

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　　通用代码内容如下，其中，红色部分可直接复制重用到其他例子中。

　　PrivateSubCommandButton1_Click（）

　　DimswAppAsObject

　　DimPartAsObject

　　DimGtolAsObject

　　DimlongstatusAsLong

　　DimboolstatusAsBoolean

　　SetswApp=CreateObject（“SldWorks.Application”）

　　SetPart=swApp.ActiveDoc

　　‘Valuesforcalcualtionsareinmeters

　　Part.Parameter（“长@Sketch1”）.SystemValue=Range（“A4”）.Value/1000

　　Part.Parameter（“宽@Extrude1”）.SystemValue=Range（“B4”）.Value/1000Part.EditRebuild

　　EndSub陨厉浊缬啮帱蕁譫參晓選哜桧銼淶娅澮颯慫醫涞灄耻繅曄镔闡缳绝队鷂璉构張鲸墾擻飓戀苌鯇歲郏鸥钏鳜缅铟腻鋰僉题輜滾氳荜觋鏷数毡灤写恼攜楨瑋阑呗閱慟饒簍軻贓声岂訶荩欽氌煥历鹌賚镪啮贯鬢飙籃。

10.保存该文件为特定格式

　　请注意，操作过程中必须保存为Excel2003的格式（xls），或者Excel2007的xlsm（启用宏的工作簿）格式。

要想正确运行该按钮，还需要注意下面两点：

①将“开发工具”选项卡中的“设计模式”关闭。

②将该Excel文件启用宏及激活ActiveX控件功能。

这些内容是Excel文件的基本操作，在此不再赘述。

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　　11.测试参数驱动是否正确执行

　　修改参数，点击“更新按钮”，SolidWorks中的模型会即时更新，注意SolidWorks中模型要处于打开状态。

可以看到，只需要修改“长”这一个参数，便可以驱动SolidWorks中长方体的3个尺寸变换，如图13所示。

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　　12.将驱动文件嵌入到SolidWorks的活页夹

　　最后，可以将相关文档嵌入到SolidWorks的活页夹，具体方法是：

右键点击SolidWorks的活页夹，选择“添加附加件”，选中需要添加的文件即可（可采用链接或嵌入方式均可）。

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　　至此，这种借助SolidWorks宏功能以及Excel控件等方法的表格驱动详细介绍完了。

在采用这种方法的时候，要想获得更好的效果，一定要清楚要解决的问题的具体情况，并理解该方法针对参数设置关键地方。

其关键点是：

大量需要做的工作是提炼独立变量，将其他变量通过某种关系表达出来，而表达的方法具体有很多种，可以灵活处理。

比如本例，全部变量有3个（长、宽和高），表格传递给SolidWorks模型的变量是2个（长和宽），而通过手工调整的独立变量只有一个（长）。

那么一个独立变量如何实现三个变量联动呢?

本例中，将一个变量“宽”与“长”建立关联，在表格中通过关系式体现，将另一个变量“高”与“宽”关联，在SolidWorks的方程式中体现。

当然，“高”、“宽”与长的关系，可以都放在SolidWorks的方程式中，这样表格只需要传递“长”这一个变量;也可以都体现在表格中，那么表格需要传递全部三个变量给SolidWorks。

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　　上述方法可直观方便地维护数量繁多、关系复杂的产品参数，不过可以作为变量的仅仅是尺寸，如果产品改型涉及到几何拓扑或零部件替换的问题，就不那么容易维护了。

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　　令人振奋的是，SolidWorks2011版解决了这个问题。

在参数化功能增强方面，其方程式功能增加了压缩和解压缩的操作（图14），可以方便地维护产品几何拓扑的变化。

这个功能的巧妙利用，使参数化设计提升了一个级别，即实现设计自动化的功能。

同时，其新功能支持记事本的参数读入，该功能使设计者可以设置全局变量，驱动多个零部件的参数。

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