2 圓柱蝸桿傳動的參數化造型系統(tǒng)開發(fā)
   
    現代設計系統(tǒng)的一個主要要求在于輔助設計變量和已有設計的可再使用性，為此在許多設計任務中要有目的地采用參數化建模，以使設計適應新的要求，面向工程應用。參數化三維實體造型設計是以變量幾何和生成歷程樹為基礎，以尺寸驅動為特征的一種三維造型方法。其基本過程可描述為：首先利用草圖功能勾畫零件基本形狀，然后根據設計要求標注必要的尺寸，最后修改尺寸值以驅動模型變化，動態(tài)地修改產品幾何模型，快速生成新的三維實體模型。
   
    2.1 SolidWorks的二次開發(fā)的方法簡介
   
    SolidWorks是基于Windows平臺的三維設計軟件，由于其具有一些獨特的優(yōu)點而成為當前微機平臺上的主流三維設計軟件。SolidWorks通過OLE技術為用戶提供了強大的二次開發(fā)接口，凡支持OLE編程的開發(fā)工具，如Visual C++、Visual Basic、Delphi等均可用于SolidWorks的二次開發(fā)。用戶通過在客戶應用程序中對SolidWorks提供的OLE對象及其方法和屬性的操作，就可在自己開發(fā)的應用軟件中實現諸如創(chuàng)建直線、構造實體、檢查曲面表面參數等所有的SolidWorks軟件的功能。
   
    宏記錄是所有三維CAD軟件普遍具有的功能。宏是從軟件內部編程角度操作其對象的方式，它是一段定義好的操作，或是一批指令的集合，或是一段程序代碼。經過宏記錄得到的宏文件通過編譯可被其他語言如Visual C++、Visual Basic調用。目前常采用通過修改CAD軟件宏記錄生成的宏文件來加速CAD軟件的二次開發(fā)，即所謂的逆向虛擬造型設計。逆向虛擬造型設計是指設計者運用CAD軟件設計出零件三維初始實體，標注必要的關鍵常數，用宏記錄自動把生成零件三維實體的全過程記錄到宏文件中，再通過編譯、修改和簡化宏文件得到生成零件三維實體的應用程序，通過運行此應用程序便可生成零件三維實體。最后，把零件三維實體的關鍵常數用變量來代替，即得到零件三維實體參數化虛擬造型設計的應用程序，由此可對三維實體進行參數化虛擬造型設計。
   
    2．2系統(tǒng)框架設計
   
    圓柱蝸桿傳動的參數化造型系統(tǒng)框架結構如圖3所示。本系統(tǒng)根據不同用戶需要以三種方式進入SolidWorks軟件，實現圓柱蝸桿傳動的自動造型設計。
   
    結構計算模塊主要功能在于通過接收用戶輸入的圓柱蝸桿傳動的基本參數或設計計算，優(yōu)化設計所得到的圓柱蝸桿傳動的基本參數，計算圓柱蝸桿傳動的基本幾何尺寸。齒形計算模塊主要完成圓柱蝸桿傳動的蝸輪、蝸桿的齒形，通過計算得到中間平面上的齒廓參數，為實體造型準備所需的數據。
   
    實體造型模塊主要完成與SolidWorks的通訊和蝸輪、蝸桿的三維實體造型。該模塊利用宏記錄命令，將蝸輪三維實體造型的全過程記錄到宏文件中，通過編譯、修改和簡化宏文件，并用變量來代替關鍵常數，得到零件三維實體參數化虛擬造型設計的應用程序。將該應用程序放到"實體造型"按鈕下，程序運行時，點擊該按鈕，即可根據蝸桿傳動的基本參數生成蝸輪的三維實體模型。
   

    3 系統(tǒng)運行結果
   
    應用前述原理和方法，在SolidWorks軟件環(huán)境下，應用Visual Basic6.0開發(fā)出蝸桿傳動三維實體參數化虛擬造型設計系統(tǒng)。這里以用戶直接輸入的圓柱蝸桿傳動的基本參數方式進行蝸輪三維參數化實體造型。參數輸入對話框及生成的蝸輪三維實體模型如圖4所示。
   
    4 結論
   
    本文在分析圓柱蝸桿傳動中蝸輪主剖面齒廓曲線形狀的基礎上，討論了在SolidWorks軟件中蝸輪三維實體造型的主要步驟，并根據SolidWorks軟件的常用二次開發(fā)方法，用Visual Basic6.0開發(fā)出圓柱蝸桿傳動三維實體參數化虛擬造型設計系統(tǒng)。該系統(tǒng)的開發(fā)具有操作方便、使用簡單、生成模型快和準確的特點，為圓柱蝸桿傳動的CAE／CAM系統(tǒng)計算機輔助工藝、加工仿真、運動分析和動態(tài)特性分析、有限元分析等提供精確的三維實體模型。