SolidWorks是一套基于Windows的CAD/CAE/CAM/PDM桌面集成系统，它全面采用非全约束的特征建模技术，其设计过程全相关性，可以在设计过程的任何阶段修改设计，同时牵动相关部分的改变；SolidWorks不仅能够进行零件的三维实体设计，还可以把多个三维实体零件装配起来形成装配体，并且能够将三维实体图自动转换成二维工程图。在进行实体装配时，经常会用到众多的标准件、系列件，如螺钉、螺母、垫圈等。这些零件在设计时被反复地在装配体中选用，而且规格大小可能不同，因此有必要建立一个标准件实体库，在用户选择某型号的标准件时，可以自动从标准件库中取出，然后插入到装配体的指定位置，这将大大简化设计工作，提高设计效率。SolidWorks具有较好的开发性接口和功能扩充性，它提供了几百个API（应用程序接口）函数，这些API函数是SolidWorks的OLE（对象的嵌入与链接）或COM（组件对象模型）接口，本系统使用Visual Basic 6.0对SolidWorks进行二次开发，建立标准件三维实体库。

一、标准件库的结构组成

    本系统由用户界面、标准件调用模块、尺寸参数数据库、标准件实体模型库四个模块组成，各个模块之间相互独立。修改其中一个模块时，不会对其余模块产生影响。系统总体框架如图1所示。

图1 系统总体框架图

    (1)用户界面提供标准件库选择的界面和访问接口，使用户可以在SolidWorks中选择不同的标准件。

图2 用户界面

    (2)标准件调用模块根据用户选择的标准件和标准件尺寸参数，调用SolidWorks绘图软件，绘制出相应的标准件。

    (3)尺寸参数数据库用于存储标准件的基本尺寸。通过调用尺寸参数数据库的尺寸，实现标准件的绘制。

    (4)标准件实体模型库用于存储标准件模型。通过标准件实体模型库的调用，生成相应的标准件实体。

二、关键技术

    1.变量化设计技术

    变量化设计技术定义：定义若干个关键变量，其它变量通过一定的函数建立与关键变量的关系，关键变量修改后，其它相关变量重新计算，生成新的变量。在SolidWorks的工具栏中提供了一个可供用户操作的方程式，使用方程式可以给任何特征的草图尺寸或参数进行控制，实现变量化设计。具体方法为：首先利用SolidWorks的三维绘图功能，实现标准件的三维实体建模，然后在方程式列表中添加约束方程式控制零件模型的形状和尺寸，其界面如图3所示。对标准件应用变量化设计可以大大减少VB程序的编制。

图3 SolidWorks方程式变量化设计图示

    2.数据的提取

    Access是微软公司发布的Office软件包中的关系型数据库软件，具有功能灵活、界面友好、易于学习和操作等特点。本系统将Access作为后台数据库，与VB语言结合使用，实现数据库的显示、查询、编辑等操作。VB6.0为用户提供了相当强大的数据库处理功能，用户可以通过VB控件访问数据库，也可以通过VB编程访问数据库。本系统使用ADO数据对象编程实现对数据库的操作。

    (1)ADO数据控件的添加

    ADO数据控件属于ActiveX外部控件，要在程序中使用ADO对象，必须先为当前工程引用ADO的对象库。具体引用方式为：首先选择“工程”菜单→“部件”菜单项，打开“部件”对话框，在“控件”选项卡显示的列表框中选中“Microsoft ADO Data Control 6.0(OLEDB)”复选框，然后将ADO控件添加到窗体中，即可引用ADO对象编程。

    (2)ADO数据对象编程的操作过程

    ADO对象模型定义了一个可编程的分层对象集合，主要由三个对象成员Connection、Command和Recordset对象，以及几个集合对象Errors、Parameters和Fields等组成。其中，Connection对象代表打开与数据源的连接；Command对象用于定义对数据源执行的指定命令；Recordset对象表示的是来自基本表或命令执行结果的记录全集。下面介绍基于ADO数据对象编程的主要操作过程。

  3.VB与SolidWorks的集成

    SolidWorks为用户提供了几百个API(Application Program Interface，应用程序接口)函数，用于用户开发的程序与SolidWorks进行数据通信。本系统采用VB编程驱动SolidWorks进行图形编辑和图形绘制，然后在SolidWorks中完成标准件的输出。VB与SolidWorks连接的程序代码如下：

    为使VB用户界面更加直观，可以使用剪贴板技术将标准件的参数化图形粘贴到VB窗体界面，具体操作为：在SolidWorks绘图界面中，先把需要的图形复制到剪贴板上，再转到VB6.0应用程序，在窗体设置图形框(PictureBox)或者映像框(Image)，激活该框，单击鼠标右键，选择粘贴，就把SolidWorks图形复制到VB窗体上，完成了剪和贴的数据交换。图4所示为使用了剪贴板技术的螺栓标准件库窗体界面。

    选取所需六角头螺栓型号，并确定属性值L、Ls和Lg。点击“开始”按钮，即可在SolidWorks中自动绘制出标准件三维图，以供模具装配使用。SolidWorks中绘制的六角头螺栓标准件三维图如图5所示。

图4 六角头螺栓标准件库窗体界面

图5 六角头螺栓三维图

三、结束语

    SolidWorks作为一种功能强大的三维机械软件，被广泛应用于各行各业。在SolidWorks环境下建立三维标准件库，使得模具设计人员将精力花费在结构设计等具有创造性的工作中，并以模具标准件库的功能为基础建立模具设计知识库，将模具设计人员从复杂、重复的标准件绘制和操作中解放出来，可以极大地提高模具设计效率，对提高模具设计质量、缩短模具设计周期、促进模具零件标准化具有重要意义。