基于SolidWorks的尺寸公差参数化设计方法

２ｌ ０ １年 第 ２ 卷 第 ９期 Ｏ
ｈｐ ／ｗ ．ｓ ．ｇ ｎ ｔ ： ｗｃ — ｏ ． ｔ／ ｗ —ａ ｒ ｃ
计 算 机 系 统 应 用
徐 国权 ［ ２ 】 等人提 出的基 于 Ｓ ｌ Ｗｏｋ ｏｉ ｒｓ的参数化设计二 百度文库ｄ
次 开发研 究 ， 李世 国【等人提 出的基于 ＰｏＥ零件模型 ３ 】 ｒ／
Ｋ ｅ ｒ ： ｉ ｅ ｓｏ ａ ｏ ｅ ａ ｃ ； ａ ａ ｅｒｃｔｃ ｎ ｌ ｇ ； ｅ ｅ ｅｏ ｍ ｅ ｔ ｙ ｗｏ ｄｓ ｄ ｍ ｎ ｉ ｎ ｔ ｌｒ ｎ ｅ ｐ ｒｍ ｔｉ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｒ ｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｌ
目前 ，随着产 品设计 信息化 的不断进 步，在 影响
企业 快速 响应市场需 求的诸 多因素 中，所 面临的最大 困难 是开发新产品的速度与成本 。 由于三维 Ｃ Ｄ Ａ 系统 的广 泛使用 ，三维 参数化设计 无疑 是提 高研发效率 的
发 出了基 于 Ｓ ｌ Ｗｏｋ ｏｉ ｒｓ的零件尺 寸与尺寸公差集成参数化设计插件 。以轴类零件为例 ，对提 出的方法和 开发的 ｄ 插件进 行了应用验证 。
关键 词：尺寸公差；参数化设计 ；二次开发
Ｐａｒ ｍ ｅ ｒ ｃＤｅ ｉ ｎ ｅ ｈｏ ｆＤｉ ｅ ｓｏ ｌ ｌｒ ａ ｔ ｉ ｓｇ Ｍ ｔ ｄ ｏ ｍ ｎ ｉ ｎａ ｅ ａｎｃ Ｔｏ ｅＢａｓ ｄ Ｏ Ｓｏ ｉ Ｗ ｏ ｋｓ ｅ Ｒ ｌｄ ｒ
计 算 机 系 统 应 用
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２１ ０ １年 第 ２ ０卷 第 ９ 期
基于 Ｓ ｌ Ｗｏｋ 的尺寸公差参数化设计方 ｏｄ ｒｓ ｉ
肖礼志 ，黄美发 ，刘 夫云
（ 桂林 电子科技大学 机电工程学 院，桂林 ５ １０ ） ４ ０ ４
参数驱动 。对零件参数 化分析，主要是对零件 的尺寸 和尺寸公 差进行分类 ，并在 零件的参数 中提取 能直 接
驱动模型 结构 的主参数 。可将 尺寸参数 （ 包括尺 寸公 差 ）分为可变 参数、不变参数和 导出参数三种类 型。 其 中可变参数是 指在参数化模 型中可 以改变 的参数 ；
级编程语言 （ Ｖ ｓａ Ｃ ＋ 如 ｉ ｌ ＋ ）平 台，在 设计友好 操作 ｕ
界面 的同时 ，通过在程序 中调用 Ａ Ｉ Ｐ 对象访 问和操作
Ｓ ｌ Ｗｏｋ ，可 以实现 Ｓ ｌ Ｗｏｋ 建模 ，从而建立适 ｏ ｄ ｒｓ ｉ ｏ ｄ ｒｓ ｉ 合用户 需求 的、专业的 Ｓ ｌ Ｗｏｋ 功能模块 【 ｏ ｄ ｒｓ ｉ ６ 】 。
约束；最后应用 产品结构设计 的原理 ，对某些尺 寸参
数 或产 品的局部结构进行修改 ，更新 某些尺寸参 数值
和约束关 系 以驱动模型生成新 的相似 产 品，达 到参数 化 设 计 的 目 的 【 美 国 Ｓ ｌ Ｗｏｋ 公 司 开 发 的 ”。 ｏ ｄ ｒｓ ｉ Ｓ ｌ Ｗｏｋ ｏｉ ｒｓ软件系统就是参数化造型系 统的典型代表 ｄ
的参 数化设 计技术研 究，吴伟伟 【 人提 出的基 于参 ４ 】 等
数化 的机械 产品尺寸变 型设计研 究与实现等等 。然而
步骤 １建立零件的尺寸与尺寸公差参数化模型 ， 并对每个尺寸 与尺寸公差参数进行分析 并确定可变 参
数 、导 出参数 、不变参 数及各个参 数之 间的约束关系 。 步骤 ２对零 件的尺寸与尺寸公差信息进行遍历和 提取 。
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的同步参数 化设计 。
步骤 ３建立人机交互界面 ，实现 与三维 Ｃ Ｄ 软 Ａ
件关联 ，能进行 零件 尺寸与 尺寸 公差信息 的修改 。
步骤 ４ 实现零件尺寸与尺寸公差信 息在 参数化模
型上的 自动标注 。
步骤 ５模 型重生成 。
２ Ｓ ｌ Ｗｏｋ￣次开发关键技术 ｏ ｄ ｒｓ ｉ
ｔ ｌｒ ｃ ， ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｅ ｍｅ ｏ ｆｄ ｍｅ ｓｏ ａ ｏ ｅａ ｃ ｎ ｏ ｍａ ｉ ｎ ｔ ｅ ｅ ｐ ｅ ｓｏ ，ｅ ｔａ ｔｏ ｄ ｌｂ ｌ ｇ ｆ ｒ ｏ ｅ ａ ｅ ｒ ｓ ａｃ ｎ ｔ ｔ ｄ ｏ ｉ ｎ ｉ ｎ ｔ ｌｒ ｎ ｅ ｉｆ ｒ ｔ ｎ ｈ ｈ ｌ ｏｎ ｉ ｈ ｘ ｒ ｓ ｉ ｎ ｘ ｒ ｃｉ ｎ ａ ａ ｅｉ ｏ ｎ ｎ ｐ ａ ｅ ｃｍｏ ｅ ｆｐ ｒｓ ａ ｖ ｒａ ｔｄ ｓｇ ｔ ｏ ｔ ｉ ｎ ｉｎａ ｏ ｅ ａ ｃ ｓｐ ｅ ｅ ｔｄ ｉ ｈ ｓｐ ｐ ｒ Ａｎ ｎｅ ｒ ｔ ｒ ａ ｍ ￣ ｄ ｌｏ ａ ｔ。 ａ ｉ ｅ ｉｎ ｍｅ ｄ ｗｉｈｄ ｍｅ ｓｏ ｌ ｔ ｌｒ ｎ ｅ ｉ ｒ ｓ ｎｅ ｎ ｔｉ ａ ｅ ． ｄ ｉ ｔｇ ａ ｅ ｎ ｈ ｅ ｗｅ ｎ ｖ ｒａ ｔｄ ｓｇ ｔ ｄ ｏ ｉ ｎ ｉ ｎ ｔ ｌｒ ｎ ｅ ａ ａｉ ｎ ｅ ｉ ｎ ｍｅ ｄ ｏ ｉ ｎ ｉ ，ｐ ｒ ａ ｎ ｅ ｉ ｎ ｂ ｔ ｅ ａｉ ｎ ｅ ｉ ｎ ｍｅ ｏ ｆｄ ｍｅ ｓｏ ａ ｏ ｅ ａ ｃ ｄ ｖ ｒａ ｔｄ ｓｇ ｔ ｏ ｆｄｍｅ ｓｏｎ ａ ｔｖ ｒａ ｔｄ ｓｇ ｈ ｌ ｎ ｈ ｉ ｍｅ ｈ ｔ ｉ ｎ ｉ ｎ ａ ｄ ｄ ｍｅ ｓｏ ａ ｏｅ ａ ｃ ｓ ｓ ｎ ｈ ｏ ｉ ａｉ ｎ ｃ ｍｐ ｅｅ ．Ａｃ ｏ ｄ ｎ ｏ ｓ ｃ ｎ ａｙ ｄ ｖ ｌｐ ｔ ｔ ｏ ｗｉｈ ｄ ｍｅ ｓｏ ｎ ｉ ｎ ｉ ｎ ｔ ｌｒ ｎ ｅ ｉ ｙ ｃ ｒ ｎｚ ｔｏ ｏ ｌｔ ｄ ｄ ｌ ｃ ｒ ｇ ｔ ｅ ｏ ｄ ｒ ｅ ｅｏ ｈｅ ｉ
这些研 究主要针对 的是产 品尺寸的参数化设计 ，很 少
考虑尺寸公 差的参数化设计 。而 产品的尺寸公差又 是 产品设计及制造 中必不可缺 的重 要指标 。针对现今 企 业 的迫切需要 ，本文提 出一种基于 Ｓ ｌ Ｗｏｋ 的尺寸 ｏｉ ｒｓ ｄ
公差参数化设计方法 ，并开发 了基 于 Ｓ ｌ Ｗｏｋ 的尺 ｏｉ ｒｓ ｄ 寸 公差参数化设计插 件，实现 了零件尺 寸与尺寸公差
① 基金项 目： 国家自然科学基金（Ｏ ６Ｏ ２５８ ５０ ） ５ ８５ ｏ， ６ Ｏ３． Ｏ 广西重点实验室主任基金（９０ ７０ ＿０ ） Ｏ ・０ —５ ０ ８
收稿 时 间：０ ）—０收到 修改 稿 时 间： １－３０ ２ １ １１； １ ４ ２ ０ －１ ０１
２ ０ 应 用 技术 Ａｐ ｌｄ ｅｈ ｉ ｅ １ ｐｉ ｃｎｑ ｅＴ ｕ
摘
要 ：随着企业快速响应市 场的需要 ，参数化技术广泛应用于产 品设计 研发中 。基于三维 Ｃ Ｄ 系统的参数化 Ａ
技术 主要考虑 的是产 品的基本 尺寸设计 ，很少考虑尺寸 公差 ，而尺 寸公差又是产 品的重要设计指标 ，所 以为 了 解 决尺寸公差参数化 设计 问题 ，对零件参 数化模型 中的尺 寸公差信 息表达 、提取 与标 注方法进行 了研 究 ，提 出 了一种基 于参数 化技术的零件尺 寸公差设计方法 。利用 Ｖ ＋ ，对三维 Ｃ Ｄ 软件 Ｓ ｌ Ｗｏｋ 进行 二次开发 ，开 Ｃ＋ Ａ ｏ ｄ ｒｓ ｉ
ＸＩ ＡＯ — ｉ ＨＵ Ａ ＮＧ ｅ— ａ ＬＩ — ＬｉＺｈ ， Ｍ ｉＦ ， Ｕ Ｆｕ Ｙｕｎ
（ ｃ ｏ ｌ ｆ ｃ ａ ｉａ ｎ ｅ ｔｉａ ｇｎ ｅｉ ｇ Ｇｕｌ ｉｅｓｔ ｆ ｅ ｔｏ ｉ ｃ ｈ ｏｏ ｙ Ｇｕｌ ４１ ０ ， ｉａ Ｓ ｈ ｏ ｈ ｎｃ ｌ ｄＥｌｃｒｃ ｌ ｏ Ｍｅ ａ Ｅｎ ｉｅ ｒｎ ， ｉ ｎＵｎｖ ｒｉ ｏ ｃ ｒ ｎｃＴｅ ｎ ｌｇ ， ｉｎ５ ０ ４ Ｃｈｎ ） ｉ ｙ Ｅｌ ｉ Ａｂ ｔ ａ ｔ ｎ ｏ ｄ ｒｔ ｋ ａ ｔｒ ｓ ｏ ｓ ｏ ｍａ ｋ ｔｒ ｑ ｉｅ ｎ ，ｔ ｅ ｔｃ ｎ ｌ ｇ ｆｐａａ ｔｒｚ ｔｏ ｓｍｏ ｅ ａ ｄ ｍｏ ｅ ｓｒ ｃ ：Ｉ ｒ ｅ ｏ ｍａ ｅ ｆ ｓ ｅ ｐ ｎ ｅ ｔ ｒ ｅ ｅ ｕ ｒ ｍｅ ｔ ｈ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏ ｒｍｅｅ ｉ ａｉ ｎ ｉ ｒ ｎ ｒ ｗｉ ｅ ｙ ａ ｐ ｉｄ ｔ ｅ ｄ ｓｇ ａ ｄ ｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｆｐ ｏ ｕ ｔ ｄ ｌ ｐ ｌ ｏ ｔ ｅ ｉｎ ｎ ｅ ｅ ｏ ｍｅ ｔｏ ｒ ｄ ｃ ．Ｃｕ ｒ ｎ ｌ ｈ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏ ａａ ｔｒｚ ｔｏ ａ ｅ ｎ ３ ｅ ｈ ｒｅ ｔｙ ｔ ｅ ｔｃ ｎ ｌ ｇ ｆｐ ｍｅｅ ｉａｉ ｎ ｂ ｓ ｄ ｏ Ｄ ｒ ＣＡ ｓ ｓｅ ｍａｎ ｙ ｏ ｃ ｒ ａ ｏ ｔ ｅ ｉ ｎ ｆ ｂａ ｉ ｄ ｍｅ ｉ ｎ，ａ ｄ ｅｄ ｍ ａ ｏ ｔ ｄ ｍｅ ｓｏ ａ ｔ ｌｒ ｃ ．Ｂｕ Ｄ ｙ ｔｍｓ ｉ ｌ ｃ ｎ ｅｎｓ ｂ ｕ ｄ ｓｇ ｏ ｓｃ ｉ ｎｓｏ ｎ ｓ ｌ ｏ ｂ ｕ ｉ ｎ ｉｎ ｌ ｏｅａ ｅ ｎ ｔ
１ 尺寸 公差参数化 设计方法
１１零 件尺寸公差参数化设计原理 ．
参数化技术 是 目前 Ｃ Ｄ 系统二次 开发 中最重 要 Ａ 的技术之一 ，在 系列化产 品设计 中得到较好 的应用 。 ２Ｉ二次开发思路 ．
对 Ｓ ｌ Ｗｏｋ 进行 二次开发主 要通过软件 内嵌 的 ｏ ｄ ｒｓ ｉ
ＡＰ Ａ ｐｉ ｔ ｎＰｏｒｍ ｎ ｎｅ ａｅ Ｉ（ ｐ ｌａ ｏ ｒｇａ ｍｉｇ Ｉｔ ｆｃ ）接 口，该接 ｃｉ ｒ
口具有 良好 的开发性和兼容 性，并提供 了大量的 Ｏ Ｅ Ｌ
对 象 以及这 些对 象所拥有 的方法和 属性 。用户借 助高
参 数 化 设计 一般 是在 设 计对 象 结构 比较 成 熟 的基 础 上 ，用 一组参数来表示 尺寸值或 约束关 系，通过修改 设计对象 的尺寸参数来 驱动模型变型 ，其核 心是尺寸
之一 。
最好 方法之一 。参数 化设计就 是将参数 化技术应用于 三维 软件二次开 发中 。首先通 过参数化造 型系统建立
产品主模型，即基于参数化 Ｃ Ｄ 系统的三维产品模 Ａ
型；然后对模型进行参数 分析 ，建立参数 间的关 联和
国内外 学者对基 于三维 Ｃ ＡＤ 系统 的零件参数化
设计进行 了广泛 的研 究，并取 得了一定的成果 。如 ：