【正文】 第 一 章 緒論課題的提出 在現(xiàn)代的制造業(yè)中，產(chǎn)品的種類(lèi)變多、產(chǎn)品的數(shù)量變少，從而導(dǎo)致產(chǎn)品的生產(chǎn)周期縮短，夾具也隨著產(chǎn)品而變化。這時(shí)使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)將大幅縮短設(shè)計(jì)的時(shí)間。這樣就出現(xiàn)了夾具參數(shù)化設(shè)計(jì)軟件。參數(shù)化設(shè)計(jì)可以顯著提高夾具的設(shè)計(jì)效率，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，從而縮短產(chǎn)品的整個(gè)生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效益。利用參數(shù)化建模技術(shù)可將基于特征設(shè)計(jì)方法與參數(shù)化技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來(lái),實(shí)現(xiàn)對(duì)多種設(shè)計(jì)方式(自頂向下或自底而上等)和設(shè)計(jì)形式(初始設(shè)計(jì)、相似設(shè)計(jì)和變異設(shè)計(jì)等)的支持。形狀特征的表示可采用已存三維CAD系統(tǒng)來(lái)顯式地定義,通過(guò)幾何推理和約束重建,將尺寸、公差、設(shè)計(jì)規(guī)則、制造方法、特征語(yǔ)義附加于形狀之上,實(shí)現(xiàn)形狀特征的參數(shù)化和特征間關(guān)系定義的變量化,可提供更大范圍的選擇,既可保證模型的完整性,又具有更大的設(shè)計(jì)靈活性。對(duì)于參數(shù)化模型的尺寸用對(duì)應(yīng)關(guān)系表示，變動(dòng)一個(gè)參數(shù)值，也就將改變所有與它相關(guān)的尺寸，并遵循一定的約束關(guān)系。但是，當(dāng)前，我國(guó)的夾具參數(shù)化設(shè)計(jì)軟件還存在了很多的問(wèn)題需要來(lái)解決，比如以下的問(wèn)題：缺少統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn) 。缺少統(tǒng)一的軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)。當(dāng)前的夾具參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)存在不止以上這些問(wèn)題，還有很多別的問(wèn)題 。目前開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，由于許多方面有著比較復(fù)雜的問(wèn)題需要解決，所以當(dāng)前一直希望在技術(shù)方面有所突破。盡管已經(jīng)提出來(lái)很多的關(guān)于設(shè)計(jì)方面的理論，但是這些理論的研究還不能運(yùn)用到實(shí)踐中來(lái)。綜合以上問(wèn)題來(lái)看，所以就相對(duì)的提出了基于Solid Edge夾具參數(shù)化設(shè)計(jì)軟件的課題。這個(gè)設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)目標(biāo)是: 利用應(yīng)用軟件Visual Basic對(duì)工程軟件Solid Edge進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，完成對(duì)夾具的設(shè)計(jì)。要求能夠根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)加工的條件，生成符合工藝要求的實(shí)體圖，夾具體，定位件，夾緊元件等的零件圖，并且有良好的工作界面和相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)。利用Visual Basic對(duì)Solid Edge進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，也就是利用VB建立關(guān)于夾具的數(shù)據(jù)庫(kù)，并設(shè)計(jì)出良好的工作界面，使能夠成功的調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)里的參數(shù)，然后在Solid Edge里面生成夾具的實(shí)體。Visual Basic是一種可視化編程軟件，操作簡(jiǎn)單，生成界面方便，易于對(duì)Solid Edge進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。第 二 章 汽車(chē)轉(zhuǎn)向器專用夾具設(shè)計(jì)的軟件使用 Visual Basic簡(jiǎn)介VB是Visual Basic的簡(jiǎn)稱，是由美國(guó)微軟公司于1991年開(kāi)發(fā)的一種可視化的、面向?qū)ο蠛筒捎檬录?qū)動(dòng)方式的結(jié)構(gòu)化高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，可用于開(kāi)發(fā) Windows 環(huán)境下的各類(lèi)應(yīng)用程序。它簡(jiǎn)單易學(xué)、效率高，且功能強(qiáng)大可以與 Windows 專業(yè)開(kāi)發(fā)工具SDK相媲美。在Visual Basic環(huán)境下，利用事件驅(qū)動(dòng)的編程機(jī)制、新穎易用的可視化設(shè)計(jì)工具，使用Windows內(nèi)部的廣泛應(yīng)用程序接口（API）函數(shù)，動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)（DLL）、對(duì)象的鏈接與嵌入（OLE）、開(kāi)放式數(shù)據(jù)連接（ODBC）等技術(shù)，可以高效、快速地開(kāi)發(fā)Windows環(huán)境下功能強(qiáng)大、圖形界面豐富的應(yīng)用軟件系統(tǒng)。VB的目的，是如何讓用戶在最短的時(shí)間內(nèi)掌握并精通一門(mén)編程語(yǔ)言，在最短的時(shí)間內(nèi)把需要的目的用編程語(yǔ)言編寫(xiě)出來(lái)。易學(xué)易用性是其第一性，軟件設(shè)計(jì)的高效性是其第二性。至于設(shè)計(jì)出來(lái)的軟件執(zhí)行速度，在各種不同的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上能否運(yùn)行，基本上很少考慮這種問(wèn)題，還有VB是微軟獨(dú)家專有的語(yǔ)言它的軟件設(shè)計(jì)速度和效率是非常高的。 Solid Edge 背景及特點(diǎn)Solid Edge是由美國(guó)UGS推出的、面向產(chǎn)品設(shè)計(jì)的普及型桌面設(shè)計(jì)系統(tǒng)。自推出以來(lái)，因其簡(jiǎn)潔的用戶界面、流暢的操作過(guò)程、強(qiáng)大的設(shè)計(jì)功能、雄厚的技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)，立即在全球的三維市場(chǎng)掀起熱潮，成為普及型桌面設(shè)計(jì)系統(tǒng)的代表軟件。國(guó)內(nèi)的眾多高校也獲得了UGS公司的無(wú)私的贊助。Solid Edge是為工程師而開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)，處處留下了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的痕跡，從零部件的設(shè)計(jì)到總裝配規(guī)劃，磨具制作，最終完成符合企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的工程藍(lán)圖。它還具備標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口及豐富的應(yīng)用開(kāi)發(fā)工具，Solid edge為用戶提供了采用標(biāo)準(zhǔn)的Windows“對(duì)象鏈接與嵌入（OLE）”技術(shù)和“部件對(duì)象模式（COM）”技術(shù)的應(yīng)用程序接口。開(kāi)發(fā)者和用戶能通過(guò)使用支持ActiveX Automation技術(shù)的開(kāi)發(fā)工具，例如Visual Basic、Visual C++等，對(duì)Solid Edge進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，來(lái)適應(yīng)用戶的一些特殊需要，減少重復(fù)性的建模制圖工作，提高工作效率 引用Solid Edge的類(lèi)型庫(kù) 用 Visual Basic進(jìn)行開(kāi)發(fā)時(shí),需要調(diào)用Solid Edge特有的對(duì)象和方法。例如：繪制一條直線，需要引用“輪廓（Profile）”對(duì)象和“線集合（Lines2d）”對(duì)象，再調(diào)用“線（Lines2d。AddBy2Points）”命令，完成直線的繪制。這些特有的對(duì)象和方法要由Solid Edge自帶的庫(kù)文件提供。所以使用VB 進(jìn)行Solid Edge二次開(kāi)發(fā)時(shí),首先要在主菜單工程中引用Solid Edge的類(lèi)型庫(kù)，如圖2－1所示。圖2－1 Solid Edge在VB工程中的引用Solid Edge的類(lèi)型庫(kù)包括:● Solid Edge Assembly Type Library； 裝配類(lèi)型庫(kù)● Solid Edge Constants Type Library； 常數(shù)類(lèi)型庫(kù)● Solid Edge Draft Type Library； 制圖類(lèi)型庫(kù)● Solid Edge File Properties Object Library； 文件屬性類(lèi)型庫(kù)● Solid Edge Framework Type Library； 框架結(jié)構(gòu)類(lèi)型庫(kù)● Solid Edge FrameworkSupport Type Library； 框架結(jié)構(gòu)支持類(lèi)型庫(kù)● Solid Edge Part Type Library； 零件類(lèi)型庫(kù)● Solid Edge Install Data Library； 安裝數(shù)據(jù)庫(kù)● Solid Edge Revision Manager Object Library；版本管理對(duì)象庫(kù) Solid Edge的對(duì)象層次結(jié)構(gòu) Solid Edge的對(duì)象層次結(jié)構(gòu)是以應(yīng)用對(duì)象為根節(jié)點(diǎn)的樹(shù)型結(jié)構(gòu)。 首先是“Application”是Solid Edge的應(yīng)用對(duì)象，然后它有一個(gè)文檔集合對(duì)象“Documents”；“Documents”集合對(duì)象包含了五個(gè)文檔對(duì)象——“AssemblyDocument(裝配文檔)”，“DraftDocument(制圖文檔)”，“PartDocument(零件文檔)”，“SheetMetalDocument(鈑金文檔)”，“WeldmentDocument(焊接文檔)”。每個(gè)文檔對(duì)象都包含了各自的屬性和方法。它的對(duì)象層次結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,每個(gè)文檔對(duì)象都有很多的屬性和方法,這些屬性又包含了很多的子屬性和方法。對(duì)象,方法的調(diào)用關(guān)系與使用Solid Edge建摸、制圖的過(guò)程大體是一致的:所以二次開(kāi)發(fā)編程時(shí),只要按照設(shè)計(jì)的思路,一步步調(diào)用適當(dāng)?shù)膶?duì)象和方法,就可以比較容易的實(shí)現(xiàn)需要的功能。 調(diào)用應(yīng)用對(duì)象調(diào)用Solid Edge的應(yīng)用對(duì)象時(shí)，需要使用VB提供的兩個(gè)對(duì)象函數(shù)：CreateObject和GetObject?！癈reateObject”用于新建Solid Edge的應(yīng)用對(duì)象；“GetObject”用于獲得現(xiàn)有的Solid Edge的應(yīng)用對(duì)象。 調(diào)用應(yīng)用對(duì)象程序代碼及分析：Dim objApp As Dim objDoc As Set objApp = GetObject(,””)Set objApp = GreateObject(,””)Set objDoc = objApp. (“”) = TrueElseSet objDoc = End If上面這段程序用于連接Solid Edge的零件環(huán)境。程序進(jìn)行如下判斷：如果已經(jīng)啟動(dòng)零件環(huán)境，程序得到Solid Edge的應(yīng)用對(duì)象（objApp）和應(yīng)用對(duì)象當(dāng)前的活動(dòng)零件文檔對(duì)象（objDoc）；如果不存在零件環(huán)境，程序創(chuàng)建Solid Edge的應(yīng)用對(duì)象（objApp），并使用應(yīng)用對(duì)象（objApp）的文檔對(duì)象的Add方法創(chuàng)建一個(gè)零件文檔對(duì)象（objDoc）。一個(gè)應(yīng)用環(huán)境只能有一個(gè)文檔集合對(duì)象（Documents），二在集合中孔乙已包含任意個(gè)文檔對(duì)象；這可以理解為在Solid Edge中可以存在多個(gè)不同類(lèi)型的文檔，在使用特定文檔時(shí)，首先要設(shè)該文檔處于活動(dòng)狀態(tài)（Set objDoc = ）。 創(chuàng)建及獲得參考平面 要建立零件模型模型，首先要做的就是選擇參考平面，如下所示： Application PartDocument SheetMetalDocument RefPlanes RefPlane參考平面集合RefPlanes對(duì)象提供了幾種定義參考平面的辦法：● AddAngularByAngle 創(chuàng)建傾斜一定角度的參考平面● AddNormal ToCurve 創(chuàng)建曲線法線方向的參考平面● AddNormal ToCurveAtDistance 創(chuàng)建有偏移量的曲線法線方向的參考平面● AddParallelByDistance 創(chuàng)建重合或者平行的參考平面● AddParallelByTangent 創(chuàng)建相切的參考平面通過(guò)使用上面的平面對(duì)象，孔乙已創(chuàng)建與基本參考平面或指定平面存在這種位置關(guān)系的參考平面 輪廓的編輯 在Solid Edge中首先要畫(huà)出其平面圖，才能進(jìn)行拉伸等其他命令。它提供的對(duì)象類(lèi)型庫(kù)中，輪廓對(duì)象位于零件和鈑金文檔對(duì)象的下一層，是文檔對(duì)象的屬性如下所示 Application PartDocument SheetMetaldocument ProfileSets ProfileSet Profiles Profile輪廓對(duì)象Profile提供了許多二維幾何圖形命令集合；通過(guò)使用這些對(duì)象集合，可以創(chuàng)建或者編輯所需要的幾何形狀。一般情況下，輪廓編程中都要包括：創(chuàng)建輪廓對(duì)象、繪制幾何圖形、添加幾何約束關(guān)系。其中，添加幾何約束關(guān)系非常重要；而且在輪廓編程過(guò)程中，這個(gè)過(guò)程最容易出錯(cuò)和被忽略。使用幾何圖形對(duì)象集合的方法創(chuàng)建幾何圖形時(shí)，生成的各段輪廓線只提供了自身的基本關(guān)系；而輪廓線之間的約束關(guān)系，必須通過(guò)關(guān)系對(duì)象集合地方法進(jìn)行添加。如果線段間沒(méi)有任何約束關(guān)系，那么這些直線之間只是相鄰端點(diǎn)重合的直線，并不是一個(gè)封閉的圖形。如:要生成一個(gè)四邊形，除了定義相應(yīng)的線段之外，還要添加如下的代碼才可實(shí)現(xiàn)?！?添加關(guān)鍵點(diǎn)約束……Call (Object1:=objlines(1), Index1:=igLineEnd, Object2:=objlines(2), Index2:=igLineStart)Call (Object1:=objlines(2), Index1:=igLineEnd, Object2:=objlines(3), Index2: