基于VB的Solidworks的二次开发.docx
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基于VB的Solidworks的二次开发
基于VB的Solidworks的二次开发
第一章绪论1
1．1课题研究背景和意义1
1.1.1设计手段1
1.1.2分析理论2
1.1.3外观造形2
1.1.4液压部件CAD系统的意义2
1.2CAD技术的特点及应用4
1.2.1CAD技术的特点4
1.2.2CAD（算机辅助设计）应用5
1.3CAD／CAM技术的发展概述7
1.4SolidWorks软件简介及应用10
1.4.1SolidWorks软件主要有以下基本功能：
10
第二章SolidWorks二次开发13
2.1SolidWorks二次开发简介14
2.2SolidWorks二次开发的两种基本方式14
2.2.1基于OLE自动化技术14
2.2.2基于COM 规范15
2.3SolidWorks 的二次开发工具15
2.4SolidWorks宏简介16
2.5SolidWorks二次开发方法比较18
2.6SolidWorks二次开发的基本原理19
2.7本系统的具体开发方案20
第三章数据库21
3.1数据库的简介21
3.1.1数据库结构及应用21
3.1.2数据库技术的应用22
3.3数据库接口技术（Access数据库引擎）22
第四章VisualBasic6.025
4.1VisualBasic6.0简介25
4.1.2VisualBasic6.0的新特点26
4.2VB开发液压阀标准件库的实例28
4.2.1分析结构特征，建立DV节流截止阀和单向节流截止阀体模型29
4.3用ＶＢ开发人机交互界面及运行结果30
结论44
致谢45
参考文献46
基于VB的DV节流截止阀和单向节流截止阀SolidWorks的二次开发
060606415马冶指导教师:
高长银教授
第一章绪论
1．1课题研究背景和意义
液压部件因具有结构简单、工艺适应性强、环境污染小等其他设备不可替代的性能特点，被广泛应用于汽车制造、航空航天、国防、电力电子、塑料、机械、冶金和轻工等国民经济的各个领域。
据不完全统计，目前我国以液压部件为主要产品的设计部门和生产厂已达百家之多，但CAD的应用情况却令人失望。
液压部件设计与制造业的整体技术水平远远落后于工业发达国家，使国际市场的激烈竞争和我国落后的设计水平这一矛盾日趋尖锐。
具体表现在以下几方面：
1.1.1设计手段
国内液压部件的主要设计单位，包括占主导地位的第一重型机械集团公司设计院在内的一些大型设计院所，其设计工作仍然是以图板作业为主，设计工作的好与坏完全取决于设计人员的技术素质和工作状态。
因此，设计质量（包括结构设计的合理性、设计数据的准确性等）和设计效率低、设计周期长。
同时，落后的设计手段也给报价工作带来了许多不便，如报价书编制时间长、报价偏差大等。
所有这些，都在不同程度上影响着一个企业的竞争能力。
1.1.2分析理论
近十几年来，虽然在某些有条件的设计院所，对液压系统的关键零部件也能作一些有限元结构分析，但是由于设计手段落后，这些分析结果在设计中未能起到应有的作用。
所以，液压部件设计中的强度、刚度以及整体工作性能分析，仍然是以材料力学为依据，甚至仅凭经验和直觉。
用材料力学解决这样复杂的实际问题，不得不把空间问题简化为平面问题，这样就极大地偏离了实际情况。
为此，人们不得不把材料的许用强度降低，以牺牲结构的合理性来换取结构的安全性。
由于科技含量相对低，所以与日本同类产品比较，就显得结构庞大、笨重，同样能力的设备，其重量一般都要高出10％～20％。
且其成本竞争力也完全处于劣势。
1.1.3外观造形
设备外观造形问题，只是在最近几年才引起人们的重视，刚刚在设计人员的头脑中形成了一种意识。
由于缺乏造形手段，这种意识最终也只能变成一种设计人员的个人行为。
设计者各自为阵，各行其是，根本就谈不上以此来塑造一个企业的风格和特征。
产品的外观造形缺少科学与艺术方面的考虑，也是产品缺乏竞争能力的一个重要因素。
1.1.4液压部件CAD系统的意义
随着机械行业CAD推广应用工作的深化，绝大多数液压机械设计院所及制造厂家在这方面也作了大量的工作，为实现真正意义上的CAD奠定了基础。
不过就目前的CAD应用情况来看，尚存以下两个问题：
其一，CAD工作进展缓慢，成果零散，难以发挥优势。
几个大院所从国外购买的软件主要用于有限元分析，作为CAD平台开展二次开发工作的极少，开发的软件水平也不高，针对性太强，应用局限性很大。
其二，现有的大多数CAD软件在用户界面方面存在着交互困难、操作不便的问题，极大地限制了CAD技术的推广应用。
面向二十一世纪，企业要生存和发展，就必须有效地掌握先进的生产力，树立强烈的市场、成本和效益意识。
开发和设计产品，也必须满足用户对品种、批量、时间和质量等诸方面的要求。
所以，根据工艺用途、制造成本、机器性能等技术经济指标，能够灵活修改设计方案，适时分析结构性能，准确评价整机或关键部分的功能和性态，优化结构参数，为制造提供高质量、高水平的成套技术资料，是现阶段机械制造行业孜孜追求的目标，是促进CAD技术蓬勃发展的动力源泉。
今天，是否掌握CAD应用技术已经成为衡量一个企业能否迈入信息时代的重要标志。
CAD已经被公认为是提高企业参与竞争能力的有效技术和方法之一。
融合专家系统（ES）的CAD技术，依赖专家的知识和经验、以人类专家的水平解决本领域中的技术设计问题，使设计过程智能化，无疑是对设计方法的一次革命。
尽管把专家系统引入机械设计也只有短短十几年的历史，但是由于机械设计专家系统（MDES）可为现代化的机械设计提供详实、可靠、规范、高效的设计依据，所以已经激发了大批企业的应用热情。
基于专家系统、面向微机的液压部件CAD系统，可望把我国液压机本体设计技术从落后的图板作业水平提高到现代设计的先进水平。
开发这项先进的技术，对于改善我国液压机设计与制造业的落后局面，促进民族工业的进步，实现液压机产品的优化设计，缩短设计和开发周期，提高质量，增强企业在国际市场上的竞争能力，使我国液压机制造业逐步实现CAD/CAM一体化，具有极其重要的意义。
1.2CAD技术的特点及应用
1.2.1CAD技术的特点
CAD技术是一项综合性的，集计算机图形学、数据库、网络通讯等计算机及其它领域知识于一体的高新技术；是先进制造技术的重要组成部分；也是提高设计水平、缩短产品开发周期、增强行业竞争能力的一项关键技术。
CAD能够提高产品的设计质量,缩短科研和新产品开发周期,降低消耗,提高新产品的可信度,大幅度提高劳动生产率,实现脑力劳动自动化。
总体来讲,CAD系统具有以下优点:
缩短产品开发周期：
由于计算机运算速度及数据查询速度极快,用户根据设计目标向计算机发出指令,计算机则根据人的意图做出反应。
对特定的产品,利用专门的软件或程序,设计速度可以提高几十倍。
由于计算机能够直观地将设计结果展示出来,设计者根据计算机的显示可以做出快速的反应。
在计算机上修改设计比在图纸上修改要容易得多,而且计算机能提供复制、查询等功能。
因此采用CAD系统能够极大地提高设计效率。
提高产品设计质量：
由于计算精度高和便于优化设计，设计人员在具备专业知识的基础上，利用CAD手段可以完成更高质量的设计。
设计人员利用实体造型可以直观地在计算机中将产品制作出来。
采用先进的参数化设计、全相关数据库技术可以最大限度地避免设计上的疏忽。
降低生产成本：
由于CAD能够缩短设计、加工和装配的时间,降低废品率,减少库存,所以将大大降低企业的生产成本。
提高管理水平：
CAD系统所生成的设计结果主要是计算机数据,保存和检索都比较容易。
在已经建立企业内部网的前提下，采用产品数据管理技术易于实现全局性的管理,提高企业的管理水平。
尽管CAD系统功能非常强大,但如果没有人能够正确地操作和使用,CAD系统根本不可能产生经济效益。
CAD对操作者的专业知识、外语能力和计算机水平要求较高。
技术人员一般需要较长的时间熟悉CAD,了解其功能和用法。
因此培养优秀的CAD系统使用人员是当务之急。
1.2.2CAD（算机辅助设计）应用
计算机辅助设计开始用于机械行业，到现在CAD已是一个包括范围很广的概念。
概括来说，CAD的设计对象有两大类，一类是机械、电气、电子、轻工和纺织产品；另一类是工程建筑。
而如今，CAD技术的应用范围已经延伸到艺术、电影、动画、广告和娱乐等领域，产生了巨大的经济及社会效益，有着广泛的应用前景。
CAD在机械制造行业的应用最早，也最为广泛。
采用CAD技术进行产品设计不但可以使设计人员“甩掉图板”，更新传统的设计思想，实现设计自动化，降低产品的成本，提高企业及其产品在市场上的竞争能力；还可以使企业由原来的串行式作业转变为并行作业，建立一种全新的设计和生产技术管理体制，缩短产品的开发周期，提高劳动生产率。
如今世界各大航空、航天及汽车等制造业巨头不但广泛采用CAD/CAM技术进行产品设计，而且投入大量的人力物力及资金进行CAD/CAM软件的开发，以保持自己技术上的领先地位和国际市场上的优势。
计算机辅助建筑设计（ComputerAidedArchitectureDesign，简称CAAD）是CAD在建筑方面的应用，它为建筑设计带来了一场真正的革命。
随着CAAD软件从最初的二维通用绘图软件发展到如今的三维建筑模型软件，CAAD技术已开始被广为采用，这不但可以提高设计质量，缩短工程周期，还可以节约2%至5%的建设投资，而近几年来我国每年的基本建设投资都有几千亿元之多，如果全国大小近万个工程设计单位都采用CAAD技术，则可以大大提高基本建设的投资效益。
CAD技术还被用于轻纺及服装行业中。
以前我国纺织品及服装的花样设计、图案的协调、色彩的变化、图案的分色、描稿及配色等均由人工完成，速度慢、效率低，而目前国际市场上对纺织品及服装的要求是批量小、花色多、质量高、交货要迅速，这使得我国纺织产品在国际市场上的竞争力不强。
采用CAD技术以后，大大加快了我国纺织及服装企业走向国际市场的步伐。
如今，CAD技术已进入到人们的日常生活中，在电影、动画、广告和娱乐等领域大显身手。
电影拍摄中利用CAD技术已有十余年的历史。
动画和广告制作中也充分利用了计算机造型技术，实质上也是一种虚拟现实技术。
虚拟现实技术还被用于各种模拟器及景物的实时漫游、娱乐游戏中。
近十年来，在CIMS工程和CAD应用工程的推动下，我国计算机辅助设计技术应用越来越普遍，越来越多的设计单位和企业采用这一技术来提高设计效率、产品质量和改善劳动条件。
目前，我国从国外引进的CAD软件有好几十种，国内的一些科研机构、高校和软件公司也都立足于国内，开发出了自己的CAD软件，并投放市场，我国的CAD技术应用呈现出一片欣欣向荣的景象。
1.3CAD／CAM技术的发展概述
CAD／CAM技术诞生至今已经约有40年的历史了，这项技术工程已经成为当今世界设计、制造和管理领域内重大的新兴技术工程，备受世人的瞩目。
该技术应用的范围及其广泛，它可以应用于航空航天、船舶、海洋工程、汽车、电子、医学等诸多领域。
它的广泛使用使得产品的开发周期大幅度的缩减，推动了各行业的快速发展。
CAD／CAM技术的发展经历了三代。
第一代CAD／CAM软件的开发开始于二十世纪60年代中期，是以交互式图形生成技术为基础而建立的应用技术系统，公司的CAD—l，美国航空空间协会（AIA）的APT、APTII和APTIII。
但第一代产品的共同缺点是以二维绘图为主、规模庞大、价格昂贵。
第二代CAD／CAM系统软件的开发是在二十世纪70年代，这一时期以小型三维绘图和数据加工；线框、曲面、和实体建模；有限元分析等，属于多数据库和分散数据结构、顺序设计过程的系统，但是其缺点是：
难以实现系统的真正集成、数据分散、缺乏管理，三维技术不成熟。
现再次推动了CAD／CAM技术的快速发展。
工作站，是以个人计算环境和分布有较高的响应速度，其功能已超过了小型的CAD／CAM系统。
这一代的主要特点是：
使用单一数据库和统一的数据结构，实现了系统的集成和各分系统的全关联，提供了数据管理功能。
CAD／CAM技术发展至今，也已经研发了诸多的软件系统，其中应用较为广泛的CAD／CAM软件有：
AutoDesk公司的AutoCAD、3DMax；SolidWorks公司的SolidWorks；CV公司的CADDSPersonalDesigner；Pro／E软件；Micro-CADAM软件、Intergraph公司的SolidEdge软件等。
二十世纪70年代末，我国开始引进CAD／CAM技术，并且最早在机械行业开始应用。
近40年来，经过“六五”探索、“七五”技术攻关、“八五"普及推广、“九五”深化应用的促进，CAD／CAM技术已经取得了长足的发展，亦为我国社会主义现代化建设作出来突出的贡献。
但是，我国企业CAD／CAM技术应用方面，在很长的一段时期内主要停留在二维绘图水平上，只是在近几年三维技术才有了较为迅速的发展。
随着三维CAD技术的日趋完善，微机的普及及其性价比的提高，工数据库管理系统（EngineeringDatabaseManagementSystem，EDBMS）的在工程绘图中应用，从长远发展观点三维绘图技术必将替代二维绘图技术。
经过近几十年的发展，我国CAD/CAM技术有了长足发展，已被广泛用于我国企业；我国CAD/CAM软件的开发水平也逐渐接近国外先进水平。
但是整体来说，我国目前CAD/CAM软件不管是从产品开发水平还是从商品化、市场化程度都与发达国家尚有不小差距。
例如：
不少企业对CAD的认识还仅停留在绘图阶段，从而使CAD产生的效益尚未充分发挥；CAD/CAM软件应用人员参差不齐，CAD软件不能得到高效率应用；缺少既适合教学又满足企业需求的软件及教学平台。
CAD/CAM技术水平还处于向高技术集成和向产业化商品化过渡的时期，还没有针对性的软件，一般都是使用通用性软件。
虽在微机平台上开发CAD/CAM软件方面我国与国外起点差不多，但对引进的CAD/CAM系统的二次开发却跟不上，致使引进软件的效率不能完全发挥。
针对21世纪机械制造行业的基本特征，CAD/CAM技术的发展趋势也呈现出以下几个特征：
标准化、集成化技术、智能化技术、网络技术的应用、多学科多功能综合产品设计技术等。
当然，我们也要看到我们的优势，那就是：
了解本国市场，便于提供技术支持，相对价格便宜等。
国际和国内的理论和实践给我们提供了很好的方法和理念，拓展了我们更多的发展空间。
在这些前提下，我国CAD/CAM产业只要紧跟时代潮流，跟踪国际最新动态，遵守国际规范，形成自己独特的优势，并且立足国内、结合国情、面向国内经济建设的需要，一定能够开发出有特色的符合中国人习惯的CAD/CAM软件，为我国制造业的发展插上腾飞的翅膀。
1.4SolidWorks软件简介及应用
SolidWorks软件是在总结和继承了大型机械CAD软件的基础上,在Windows环境下实现的全参数化三维实体造型软件，它具有强大的零件设计、钣金设计、管理设计、绘制二维工程图、支持异地协同工作等功能，能使零件设计、装配设计和工程图保持时刻的全相关和同步。
同时SolidWorks具有良好的开放性和兼容性，可以和多种软件集成。
SolidWorks是目前机械制造业应用非常广泛的基于windows平台的三维CAD软件。
它是一套基于windows平台CAD/CAM/CAE/PDM桌面集成系统。
它是设计数据100可以编程，尺寸、相互关系和几何轮廓形状可以随时修改；具有特征管理器，复杂零部件的细节和布局设计清楚明了，操作简单；全关于技术使得零部件之间和零部件与图纸之间的更新安全同步；自动进行动态约束检查，具有强劲的复杂曲面造型功能；既可以直接设计也可以按零件的三维立体图形进行设计。
由于采用了特征建模技术和设计工程的全相关技术，而且为用户提供了功能强大的应用程序API接口，是目前进行阀体等二次开发的一个非常理想的工具。
用户可通过对SolidWorks的二次开发，设计制造出自己独特的产品，以满足不同企业对不同产品的工艺设计要求，由于以上特点，SolidWorks成为目前微机平台上的主流三维设计软件
1.4.1SolidWorks软件主要有以下基本功能：
（1）易用性及对传统数据格式的支持
SolidWorks完全采用了Microsoftwindows的标准技术，如菜单、工具条、组件技术、结构化存取、内嵌VB（VBA）技术等。
设计者在进行三维设计的过程中可享受Windows系统的便捷与优势。
SolidWorks将目前市场几乎所有的机械CAD软件集成到设计环境中。
支持DWG／DXF文件的输入与输出，方便与AutoCAD软件进行数据交换。
SolidWorks还提供了各种三维软件数据接口格式，可输入Parasolid、UGII、Pro／E、SolidEdge、Inventor等格式的零件和装配体的支持，还可输出VRML、Tiff、Jpg等格式文件。
（2）草图功能
基于几何关系建立草图绘制方法，使草图的绘制快捷而简单。
SolidWorks使用三维设计方法。
设计零件时，从初始草图开始，创建一个模型，并且用这个模型可建立二维工程图和三维装配体。
（3）特征
一般可用草图建立一个基本特征，然后附加上更多的特征，最终建立零件模型。
在此过程中可通过对特征的增减、改变或调动来自由地重定义设计。
以拉伸、旋转、扫描、放样等方式生成三维实体，并通过圆角、抽壳、倒角、变形、分割等操作对生成的实体进行加工。
模拟机械加工方式，使用户在设计制作零件、装配体或产品时更加直观。
同时SolidWorks是一种尺寸驱动系统。
可指定尺寸和各实体之间的关系，改变零件的大小和形状，并保留原有的设计意图。
（3）装配功能
SolidWorks提供了完善的产品缓步装配功能，以便创建和记录装配体设计过程，同时还支持大型装配体模式，拥有干涉检查、产品的简单运动仿真、编辑零件装配体透明度等功能。
（4）工程图
SolidWorks模型由零件、装配体和工程图组成，并且三者具有联动功能。
零件、装配体和工程图之间的联动关系，保证了一个视图上的改变自动地反映到其它视图，且可在设计过程中的任何时候生成工程图和装配体。
可以从零件／装配直接生成工程图，或者新建工程图后将零件／装配体视图插入工程图。
实体模型、图纸和装配能自动相关地更新。
可以允许二维工程图暂时与三维模型脱离关系，所有标注可以在没有三维模型的状态下添加，同时用户又可随时将二维工程图与三维模型同步，从而大大加速工程图的生成过程。
（5）钣金设计功能
SolidWorks具有强大的钣金设计功能，或以制作企业内部的钣金特征库，钣金零件库。
钣金设计方法与零件设计完全相同，而且还可以在装配环境下进行关联设计，自动修改与其它零部件的关联关系。
（6）曲面功能
SolidWorks提供了众多的曲面创建和修改工具，而且是完全参数化的，设计者可以方便快捷地设计出具有复杂外形的产品
（7）用户化开发
尽管SolidWorks有众多优点，但毕竟只是针对整个机械制造行业的通用软件，不是针对具体企业和行业所设计，不可能够满足所有用户某些方面的具体要求。
这就需要企业或用户结合自身的实际需求，进行对通用软件进行程度不同的用户化的二次开发，实现对某一个产品的参数化设计，建立应用绘图系统和数据库，形成具有本企业特色的产品设计CAD系统。
为方便软件在某些特定方面的功能延伸，提供了完整的免费的开发工具API（ApplicationProgrammingInterface应用程序编程接口），提供应用程序与开发人员基于该软件进行本地化的二次开发。
用户可以用支持OLE或COM的编程语言如VB、C”等建立自己的应用程序，为本企业服务。
有效的二次开发是发挥软件效能的关键环节。
只有实现了产品参数化设计，才能真正提高产品的设计速度，实现设计产品的虚拟装配和干涉检查，最大限度地缩短产品研
发周期，适应现代市场需求。
虽然SolidWorks所提供的功能非常强大，但SolidWorks是一个通用的三维设计软件，尚不能完全满足国内工程设计的特殊要求，例如，它没有适合我国国标的标准件库。
而在工程设计中，无论是结构强度分析还是施工图设计均要涉及到标准零部件的绘制（3D/2D）。
为了充分发挥SolidWorks在软件设计中的作用，使一些常用的或重复的任务自动化，提高设计效率，缩短产品的开发周期，就必须对其进行有针对性的二次开发。
本文以在液压设备中常用的标准件DV节流截止阀和单向节流截止阀为例，详细分析和说明了利用ＶＢ对SolidWorks进行二次开发的参数绘图过程。
第二章SolidWorks二次开发
2.1SolidWorks二次开发简介
SolidWorks具有良好的开放性接口SolidWorksAPI（ApplicationProgrammingInterface应用程序编程接口）和功能扩充性，它支持0LE（0bjectLinkingandEmbedding对象的链接与嵌入）技术标准和采用COM（Component0bjectModel组件对象模型）技术标准，任何支持COM和OLE的编程语言如VisualBasic，VBA，C，VisualC”，C”，Delphi等等都可以成作为SolidWorks的开发工具。
2.2SolidWorks二次开发的两种基本方式
作为一个 COM \ OLE 服务器, SolidWorks 提供了COM 规范和基于OLE自动化技术两种不同的二次开发方式。
2.2.1基于OLE自动化技术
OLE技术是Microsoft 公司同计算机界合作并发展起来的产品规范,它允许在一个应用程序内部操作另一个应用程序提供的对象,即使得应用程序之间能够共享数据。
SolidWorks 支持OLE标准,完全实现了OLE自动化。
作为一个OLE服务器,SolidWorks 提供了大量的OLE 对象,以及这些对象所拥有的方法和属性,用户通过在客户应用程序中对这些OLE对象及其方法和属性的操作,可以在自己开发的应用软件中实现诸如创建直线、构造实体、检查曲面表面参数等几乎所有的SolidWorks 软件功能。
SolidWorks 系统提供数据操纵接口函数API,专门读写三维零件数据,并提供了一系列的Automation 接口（包括对象、属性和方法） ,使用户进行二次开发更加容易。
运用OLEAutomation 技术使得在应用程序中驱动三维CAD 系统中的零件变得可能而且容易。
2.2.2基于COM 规范
组件对象模型（COM） 是微软公司为了使计算机工业的软件生产更加符合人类的行为方式而开发的一种新的软件开发技术。
在COM 构架下,人们可以开发出各种各样的功能专一的组件,然后将它们按照需要组合起来,构成复杂的应用系统。
由此带来的好处有:
可以将系统中的组件用新的替换掉,以便随时进行系统升级和定制;可以在多个应用系统中重复利用同一个组件;可以方便地将应用系统扩展到网络环境下;COM 与语言和平台无关的特性使所有程序员在编写组件模块均可充分发挥自己的才智与专长。
COM 是开发软件组件的一种方法。
组件实际上是一些小的二进制可执行程序,它们可以给应用程序、操作系统和其他组件提供服务。
开发自定义的COM 组件就如同开发动态的、面向对象的API。
多个COM 对象可以连接起来形成应用程序或组件系统。
并且组件可以在运行时刻,在不被重新链接或编译应用程序的情况下被卸下或替换掉。
SolidWorks 的API对象同样可以在基于COM 方式的应用程序中被调用,以实现相应的功能。
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