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基于SolidWorks二次开发的钻机零件参数化设计

发表时间: 2014/6/11 作者: 张旭东*文国军 来源: 万方数据
随着各种形式的钻机在工程中得到广泛的应用,先进的钻机设计方法对钻机的跟进发展尤为重要。基于SolidWorks二次开发技术,提出了钻机零件参数化设计的思想;以岩心钻机卡盘为例,论述了岩心钻机关键零件结构参数化设计的具体步骤。该方法在Visual Basic程序生成的基本参数计算的用户界面上输入已知的参数,可以完成卡盘基本参数的自动计算,在卡盘参数化设计的用户界面上输入钻杆直径就能够在SolidWorks系统中生成卡盘的各零件结构图及其总装配图,实现钻机卡盘参数化设计的要求。此设计方法为钻机整体实现参数化设计奠定了基础。
 

    随着钻探行业快速发展,各种形式的钻机在经济建设中的作用尤为突出,钻机的发展水平越来越受到来了人们的重视。为了推进钻机的快速发展,先进的钻机设计方法对钻探设备的发展就显得尤为重要。鉴于参数化设计思想在其他机械设计领域的广泛应用,本文基于SolidWorks二次开发技术提出了钻机零部件结构参数化设计的思想,并以岩心钻机卡盘设计为例对这种方法予以了详细的介绍,最终实现了卡盘零件的参数化设计和装配。结果表明这种方法是一种有效的钻机零件结构设计方法,提高了设计效率,节约了成本,对钻机其他部分的设计具有一定的参考意义。

1 参数化设计的方法

    参数化设计是指在已有模型的基础上,通过修改模型参数得到所需的零件图或装配图。基于SolidWorks的二次开发的参数化设计方法有很多,最便捷的就是通过SolidWorks自带的录制宏工具获取操作码,将其复制添加到Visual Basic程序代码中,然后编辑修改以达到程序设计要求,再通过驱动设计变量尺寸以完成模型的创建和更新。本文卡盘的设计就采用这种方法,其实质是在利用可视化编程语言Visual Basic所编译的软件中传递SolidWorks系列零件设计表中的尺寸参数,将这些参数转换成SolidWorks三维实体建模的具体参数以构建对应的模型。

2 SolidWorks系列零件设计表应用概述

    SolidWorks系列零件设计表广泛应用于结构相同而尺寸不同的零件的系列化设计。由于岩心钻机钻杆直径的不同,其卡盘各零件虽然具有相同的结构,但外形尺寸却具有明显的系列差异,可通过SolidWorks系列零件设计表的功能将这些结构相同而尺寸不同的零件构成零件库,利用零件设计表对零件模型进行驱动,从而实现系列零件的快速化设计。SolidWorks系列零件设计表,是与Office Excel软件相互连接的,通过对系列零件设计表的操作,可以实现对零件尺寸的操作,并联结零件尺寸间的关系。具体过程是首先在模型中插入一个新的、空白的系列零件设计表,然后直接在工作表中输入系列零件设计表信息,当完成输入系列零件设计表信息后,模型中会自动生成新配置。

    2.1 插入新的系列零件设计表

    单击工具栏上的插入、新系列零件设计表。一个嵌入的工作表出现在窗口中,而且Excel工具栏会替换SolidWorks工具栏。在PropertyManager中:首先在来源下,选择空白以插入一空白系列零件设计表。然后在编辑控制下,选择阻止将更新系列零件设计表的模型编辑,这样设置后,如果这些更改将更新系列零件设计表,将不被允许更改模型。最后在选项下,清除数和新配置,这样模型所作的任何更改将不更新系列零件设计表,此时Excel工具栏会替换SolidWorks工具栏。

    2.2 编辑系列零件设计表

    在打开系列零件表后,就要对其进行编辑。

    a.尺寸在图形区域中双击某个尺寸插入新的系列零件设计表之前,确定所有必要的尺寸都已显示出来)。此时尺寸@特征或尺寸@草图参数插入到单元格中。

    b.特征压缩  在特征的一个面上双击,此时$状态@特征参数插入到单元格中。

    c.零部件压缩  在零部件的一个面上双击,此时$状态@零部件<实例>参数插入到单元格中。继续以这种方法增加参数时,相邻单元格(C2、D2等)会自动被激活。每个参数添加到标题行中,当前数值显示在第3行中(第一实例)。

    d.在列A中输入想生成的配置名称,名称不能包含正斜线(/)或(@)字符。

    e.在试算表单元格中输人参数值,以卡瓦为例,图1即为本文所设计的卡瓦系列零件表。

卡瓦系列零件设计表

图1 卡瓦系列零件设计表

    如需显示由系列零件设计表添加的配置,单击窗口底部的ConfigurationManager标签。双击该配置的名称,或者用右键单击该名称并选择显示配置,如图2所示。

卡盘卡瓦配置图

图2 卡盘卡瓦配置图

 




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责任编辑:程玥