基于SolidWorks的液压支架参数化设计

李文萍 于 洋

(河南万合机械有限公司，河南 郑州 452371)

SolidWorks可以方便地实现复杂三维实体造型、复杂装配和生成工程图，它是一种全参数化特征造型软件。随着制造业信息化进程的逐步推进，此软件也为越来越多的用户所使用。其商品化的通用设计平台基本上覆盖了整个制造行业。本文以煤矿用的掩护式液压支架为例，开发出了界面友好的掩护式液压支架参数化设计系统。

一 SolidWorks二次开发原理

SolidWorks API中最上层的对象是 SlidWorks，AttributeDef、ModelDoc、SWPropertySheet、Environment、Modeler、Frame对象可以通过它直接或间接访问，利用上述对象可以实现应用程序的基本的操作。AttributeDef可以用于对象修改文件的属性;设计中的模型层对象是ModelDoc对象，我们可以通过它实现与实体模型相关诸如：设置轮廓线线形、修改视图的设置、控制参数等的各类操作;SWPropertySheet对象是用来增加设计应用程序记录到特定的SolidWorks软件输出属性表的。模型中的几何关系和分析数据文本的分析是通过Environment对象来实现的;临时体对象通过Modeler对象提供界面进行管理。SolidWorks软件的下拉菜单和弹出菜单是通过Frame对象进行修改检查以及添加。

SolidWorks API为用户提供了完全面向对象的类体系，是典型的树型层次结构，是基于OLE应用程序的开发接口。SolidWorks是访问SolidWorks API所有对象的入口程序，它处在应用程序底层，属于根目录的对象类。SolidWorks对象是在VB里面可以通过Create Object的方法来获取的，这里的对象指的是最高级别的对象，软件的执行、建立、打开、关闭等操作可以通过这些对象进行控制。目前，DELL、EXE等插件的直接使用SolidWorks还不支持。

二 系统开发工具

1.三维CAD软件SolidWorks 2010

基于Windows平台的三维CAD的软件SolidWorks 2010，操作容易，界面方便，二维绘图技术和三维造型通过它有效地融合，这样更便于用户迅速、简便地建立起产品的二维工程图和三维模型。同时，具有强大的参数化功能的 SolidWorks 2010，包含了大量的API函数，可以采用多种编程语言(Visual Basic，Visual C++，C++等)对其进行二次开发。

2.关系数据库SQL Server 2000

作为目前最为流行的数据库管理系统之一的SQL Server 2000，是Microsoft开发的一种大型的关系数据库管理系统。它不但为用户提供管理和分析服务以及快捷、方便的数据存储，而且具有很强的安全保密性。SQL Server 2000有多个常用版本，其中企业版具有SQL Server 2000的所有功能。本系统采用SQL Server 2000企业版进行数据管理，以便于满足企业的实际使用需求。

3.可视化编程语言 VB 6.0

VB 6.0采用事件进行驱动，易学易用，编程效率高，是Microsoft公司开发的一种面向对象、可视化的高级程序设计语言。在此环境下可以通过调用Windows内部的API函数，用户进行快速、高效地开发Windows应用程序。同时，在VB 6.0强大的数据库管理功能下，对Access、SQL Server 2000等数据库进行操作可以更加方便、快捷。此外，使用SolidWorks 2010的宏录制功能可以自动生成完全符合VB 6.0的语法要求的二次开发程序，只要稍加修改就可以在VB 6.0环境下运行，使得SolidWorks 2010在进行二次开发的难度大大降低。

三 液压支架参数化设计系统

1.液压支架选型模块

影响液压支架选型的条件很多，而且在不同的情况下各因素的影响程度不同。因此本系统简化液压支架的选型条件，只把主要影响液压支架选型的因素考虑在内，其中包括顶板情况、采煤倾角、煤层厚度及底板情况。

2.液压支架参数计算模块

液压支架参数计算模块的关键是液压支架参数的计算根据不同的情况有不同的计算方法。液压支架中四连杆机构参数的确定对于液压支架的功能实现有着重要的影响，因此四连杆机构的参数确定就显的尤为重要，本设计利用程序编制中的循环控制体对四连杆进行优化参数计算，其关键是循环参数的选择及多层循环体的设计。

3.液压支架参数驱动模块

参数化设计是通过由一组参数对设计图形的尺寸形状进行约束，而拓扑关系不变，从而使得参数与图形的控制尺寸有显式的对应。参数化设计是一种全新的设计方式，它储存了整个设计过程，技术人员只要通过对某些约束参数数值的改变即可获得不同的零件。SolidWorks环境下参数化设计有两种方式：①基于ActiveXAutomation技术由内嵌的VBA或其他二次开发语言编程实现的参数化设计;②通过软件本身的特征造型功能实现的参数化设计。

四 结论

本文根据液压支架的设计原则和具体要求，主要对掩护式液压支架进行了参数化设计的研究工作，以面向对象的程序设计语言Visual Basic为开发工具，利用SolidWorks平台进行二次开发，设计出了界面友好的掩护式液压支架参数化设计系统。此系统可以显著提高液压支架的设计效率，完成相似零部件乃至整个产品的快速设计，快速响应个性化的市场需求，提高企业的竞争力。