SolidWorks二次开发中型钢设计方法

印立康 仲梁维

摘 要：型钢是指具有一定截面形状和尺寸的条形钢材。针对型钢在三维建模中标准尺寸和建模相似率大的问题，提出了一种基于SolidWorks二次开发的型钢快速设计方法。该方法将不同种类型钢的标准截面尺寸存储在SQL Serve数据库中，并能够对该数据进行增、删、改、查等操作。在相关强度计算的基础上实现截面尺寸的自动选择，此外还可以进行手动选择以满足企业的特殊需求。实例表明该方法能够自动生成和保存多种型钢的工程图与三维模型，且自动生成的型钢的力学性能能够满足实际使用要求。

关键词：型钢；SolidWorks二次开发；数据库

DOI：10.11907/rjdk.172700

中图分类号：TP319

文献标识码：A 文章编号：1672-7800（2018）005-0154-03

Abstract：Section steel is a strip steel with certain cross-sectional shape and size. To address the problem of high similarity between the standard size and the modeling similarity in the 3D modeling， this paper proposes a rapid design method of section steel based on SolidWorks secondary development. This method stores the standard cross-sectional dimensions of different types of section steel in the SQL service database and enables the data to be added， deleted， improved and checked. On the basis of the relevant strengthcalculation， we can realize the automatic selection of the section size.In addition，we can also manually choose to meet the specific needs of enterprises. The example shows that the method can automatically generate and save a variety of steel engineering drawings and 3D model， and the automatically generated section steel properties can meet the actual requirements.

Key Words：section steel； solid Works； secondary development； database

0 引言

SolidWorks與其它三维制图软件类似，能够进行2D绘图与3D造型，且能实现零部件尺寸、材料明细表（BOM）、零件编号自动生成、模拟动态装配、干涉检查等功能[1]，它是一套基于Windows的CAD/CAE/CAM/PDM桌面集成系统[2]。在企业中往往会遇到一些共性问题，为了满足企业的个性化需求，提高劳动效率，避免重复性劳动，则有必要对SolidWorks进行二次开发。

1 Solidworlk二次开发基础

SolidWorks提供了很多API函数，这些API函数是SolidWorks的OlE或者COM接口。OLE在应用程序中对OLE对象与属性进行操作，几乎实现所有的SolidWorks功能[3]；COM是软件组件互相通信的一种方式。对SolidWorks进行二次开发可以使用VB、VBA、VC、Delphi等语言[4]。SolidWorks二次开发分为2种，一种是基于自动化技术的；另一种开发方式是基于COM的，该方式可以使用很多的SolidWorks API[5]。

在SolidWorks二次开发过程中将相关数据存到数据库中。数据库是存储数据的地方，本文使用的数据库是SQL Server数据库。SQL Server数据库作为一种关系型数据库在目前已经被广泛使用，SQL Server数据库中重要的组成部分是存储过程，存储过程则是SQL语句与可选流程控制语句的预编译集合，其它应用程序可以通过调用执行相关命令[6]。VB.NET可以直接通过ADO技术调用SQL Serve的存储过程对数据进行操作。

2 应用实例

型钢是具有一定截面形状和尺寸的条形钢材，钢材分为建材、管材、板材、型材等成品钢材，其中型材分为工角槽、H型钢、方钢、扁钢、球扁钢等[7]。型钢力学性能较高，便于后期加工、安装和拆除，同时也便于购买。型钢在机械、农业、建筑等行业应用非常广泛，由于钢材规格是一定的，所以在使用这类钢材模型进行二次开发时，要注意这些钢材的规格型号，不能随意改变尺寸。

H钢、矩形钢、圆管3种型钢的系统设计界面如图1所示。该系统的优点是在一个模板上可以生成多种类型的型钢，并结合工程图调整过程中的优化技术生成工程图[8]，且能够对三维模型与二维工程图进行保存，在改变数据的同时能够在软件中进行实时模型修改，从而更直观地呈现在使用者面前。

生成三维模型关键代码：

part.Extension.SelectByID2（"草图2"， "SKETCH"，0，0，0，False，0，Nothing，0） ‘H型钢

part.Extension.SelectByID2（"草图3"， "SKETCH"，0，0，0，False，0，Nothing，0） ‘矩形钢

part.Extension.SelectByID2（"草图4"， "SKETCH"，0，0，0，False，0，Nothing，0）‘圆管

生成工程图关键代码：

Dim TemplateName as string="C：＼＼ProgramData＼＼SOLIDWORKS＼＼SOLIDWORKS2016＼＼templaes＼＼gb- 4p.drwdot”‘调用工程图模板

SwDraw.NewSheet3（ConfigName， 1， 1， ScaleNum， ScaleDenom， Not ThirdAngle， ""，0.0#，0.0#， ""）

‘生成工程图三视图

SwDraw.InsertModelAnnotations3（……）‘自动标注尺寸

part.SaveAs3（SaveFileDialog1.FileName，0，2）‘保存到指定路徑

在实际中型钢的尺寸是有一定标准的。以升降平台中升降机构使用的矩形钢为例，该矩形钢选用的是国标GB/T 6728-2002中的矩形冷弯空心型钢。标准中给出了标准尺寸范围内的公称断面特性，标准外其它尺寸的公称断面特性可参考该标准内提供的相应公式。

选择矩形钢截面尺寸的最终判定条件是σmax<[σ]。其中σmax是所受的最大应力，[σ]是许用应力，而许用应力[σ]是根据抗弯截面模量计算而得[9]。需要将计算用到的参数全部存到数据库中，矩形钢数据管理界面如图2所示，图2显示的数据是标准GB/T6728-2002中的部分数据。

整体流程设计思路如图3所示。

“添加”模块流程如图4所示。抗弯截面系数是型钢的一个很重要参数，它用来描述零件截面形状对零件受力、受弯矩、受扭矩等影响的物理量，也称截面模量。抗弯截面系数是零件的一种截面几何参量，仅仅与零件的截面形状相关。国标GB/T 6728-2002中给出了各种尺寸下的截面模量，对于不在标准内的界面参数也给出了相应的计算公式，但是按照计算公式得到的结果与标准给出的结果有一定误差，所以当添加型钢的截面参数相同，其他参数比如屈服强度不同时，则要优先选择标准内相对应的抗弯截面系数，其次按照相关公式计算。

…… ‘判断要输入的数据是否为空

If TextBox1.Text=readd（"H"） And _……Then‘判断截面参数是否已经存在

TextBox4.Text=readd（"W_x"） ‘如果存在，直接赋值

Exit While Else‘否则就利用计算公式计算

TextBox4.Text=W_x_result（Val（TextBox1.Text）， Val（TextBox2.Text）， Val（TextBox3.Text））

End If

While （read.Read（））‘判断数据是否重复

If Val（TextBox1.Text）=read（"H"） And _……Then

MsgBox（"数据库中已经存在，请重新修改"）

‘判断添加的截面参数在数据库中是否存在，如果存在就将数据添加到数据库中。

Dim a As String="insert into Table_JuXingGang values （'"& _

Val（TextBox1.Text） &"'，'"& _……‘其他的参数

Dim myco As New SqlCommand（a， con）

myco.ExecuteNonQuery（）

3 结语

目前，参数化驱动技术实质上是对三维模型的尺寸进行直接驱动[10]。本文为SolidWorks二次开发中常见的型钢选择问题提供了一种设计方法，并以升降平台的剪刀臂为例阐述了详细的设计步骤。由于型钢的规格具有一定的标准，所以在进行选择时要优先考虑标准内的型钢，除了理论计算外还可以结合企业实际需求，手工选择相应的截面尺寸。有时企业可能使用一些非标准的钢材，则可将标准外的数据添加到数据库中，并且对于抗弯截面系数与截面尺寸有关的参数，当新添加的型钢截面尺寸与标准内的数据一致时，会优先使用标准内的抗弯截面模量，否则再使用相关公式进行计算。

参考文献：

[1] 江洪，魏征，王涛威等.SolidWorks二次开发实例解析[M].北京：机械工业出版社，2004.

[2] 唐文静，魏修亭，董小娟.基于VB的SolidWorks二次开发的研究与实践[J].中国制造业信息化，2005，36（4）：98-99.

[3] 丁彩虹.SolidWorks中函数曲线绘制的二次开发[J].机械与电子，2006（7）：79-80.

[4] 王文波，涂海宁，熊君星.SolidWorks2008二次开发基础与实例[M].北京：清华大学出版社，2009.

[5] 江洪，李仲兴，刑启恩.SolidWorks2003二次开发基础与实例教程[M].北京：电子工业出版社，2003.

[6] 罗港.用VB调用SQL数据库存储过程的方法[J].辽宁师专学报，2010，12（1）：38-39.

[7] 彭在美.中国冷弯型钢的市场前景[J].冶金信息导刊，2001（5）：5-8.

[8] 黄启良，王宗彦，吴淑芬，等.参数化变形设计中工程图调整技术优化研究[J].工程图学学报，2011（1）：168-173.

[9] 刘俊谊，杨刚，张万军，等.剪叉式提升机机构受力特性分析[J].解放军理工大学学报：自然科学版，2014，12（2）：133-138.

[10] 赵利平，秦慧斌，王宗彦，等.机械产品三维参数化变型设计研究与应用[J].机械科学与技术，2008，27（10）：1154-1157.

（责任编辑：刘亭亭）