４参数化设计技术存起重机桥架巾的应用ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ分别拥有各自独立的内存地址空问和不同系统分配资源。这种程序的特点是：运行基础需要使用ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ，但是有自己独立的处理模块，而且４≤需与ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ做交互操作【州。在这种情况下，若进程外程序组件出现问题，也将极大减低对客户运行程序的影响。进程外程序组件和进程内程序组件相比肖一些优势：虽然在程序的运行效率上会有一些降低，但是调试方便，能节省系统开发人员断点调试的时间，并且可以在保证客户程序在后台运行的情况下，可完成系统工作内容，简单方便。本课题的研究采用的是进程外程序组件的开发方式。４．１．２ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ的参数化方法参数设计方法是历年来研究比较深入的课题，作者结合自己的系统开发经验进行总结，比较实用主要有一下两种参数设计方法：（１）完全参数化建模：用户根据模型建立需要，完全使用程序生成需要的模型，也就是说将手动设计特征树建模的过程转换为系统自动、连续完成，建模的过程也全部是由程序直接控制。（２）参数修改法建模：建模必须建立参数化模型的支持，即必须有模型库的支持。适用于特定领域产品设计，结构变化不是很大的标准件、系列件。在装配方法方面，传统的装数字化配体是采用基于特征的建模方法，从单个零件到一个或多个装配体的方法，也就是自底向上的装配手段。其方法是首先设计好各个所需零件，再根据特定的位置关系和几何约束关系，将多个零件装配到一块。这种设计方法存在的缺点是：在设计初期不能充分的设计人员的创造性的表达设计意图，装配协调性差（易出现装配困难的问题），阻碍了信息的共享。部分专家对此问题进行了研究，提出了采用自项向下的装配方法。该装配方法在设计初期，从整体角度明确了产品的创造性设计思路，利用布局草图实现创造性设计思路的延续，并以此基础上，再进行零件的初步设计与详细设计【３列。其主要步骤如下：（１）布局草图的绘制布局草图为初期设计阶段，设计人员据领域产品的基本的功能，来表示产品的工作原理和错略实现功能的设计体现【３６】。在初期设计阶段，各零部件的尺寸与位置关系、相互间的装配关系等存在不确定的因素，故利用简单的几何特征（如线面）绘制布局草图，作为整体控制零部件的重要尺寸和重要位置关系的总体标准，进一步再完成初步的产品结构设计。（２）骨架模型设计骨架模型是产品的设计轮廓和继续详细设计的基础。骨架模型中各重要零部３Ｓ４参数化设计技术在起重机桥架中的应用件的形状尺寸可以由重要控制尺寸和重要设计参数控制，零部件间的装配关系也可利用几何特征加以描述ｆ吲。建立过程为：（１）绘装配体树。产品的装配体树一般分为一下三级：产品级、组件级和单元级，装配体树的绘制需要根据产品的结构、工艺及生产等方面来进行设计；（２）骨架模型设计。主要是根据产品的布局草图，绘制产品的空间布局形式，同时考虑各零部件间的联系，并在重要总体装配约束关系的指导下，进行零、部件的进一步的详细设计。４．１．３ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓＡＰＩ对象模型ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓＡＰＩ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＰｒｏｇａｍｍｉｎｇＩｎｔｅｒｆａｃｅ，应用程序编程接口）对象是客户软件与Ｓ０１ｉｄＷｏｄ（Ｓ的接口【３７－４０ｌ，重要Ｉ拘ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓＡＰＩ对象层次结构如图４．１所示。ＡＰＩＸ寸象模型本质是将ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓｌ勾部的对象、属性、方法开源，展示给客户，客户通过编写相应的程序，实现诸如创建直线、构造特征面、检查曲面表面参数等几乎所有Ｉ掏ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ软件的功能１４１１。图４．１ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓＡＰＩ层次结构在仔细地理解各种构成自动化操作界面的层次结构的基础上，才能够顺利地从事进行ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ的二次开发。ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓＡＰＩ的对象层次结构是一个树状数据结构，可以描述为自上而下的树结构。４参敬化没汁技术祚起重机桥架中的应用ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ建模工作环境有零件、装配和工程图三种，其ＡＰＩ对象可以分为十个大类，数百个对象，涵盖基本全部操作，如打开、另存为、添加零部件属性等各个功能。每种文件类型有对应的ＡＰＩ对象（如ＰａｒｔＤｏｃ、ＡｓｓｅｍｂｌｙＤｏｃ、ＤｒａｗｉｎｇＤｏｃ）及相关的一套方法。例如，Ｐａｒｔ．ＡｄｄＰａｒｔ／ｔ３己存在于ＡｓｓｅｍｂｌｙＤＯＣ对象中，Ｉ鞫为只有装配体文件才有增加零部件这一特殊要求。ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ是最高层次的对象，它可直接和间接地访问ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ中的所有对象。使用这个对象可实现应用程序的最基本的操作，如生成新零件、打开已有零部件、关闭某一特定文档、结束本次工作，同时也可以对设置ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ的系统环境变量。Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ对象可用来设置尺寸标注值与和公差标注等方面。Ｓｋｅｔｃｈ对象允许获取有关所有轮廓线的信息。ＭｏｄｅｌＤｏｃ对象属于模型层，是ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ的子对象，是开发者经常用到的对象之一【４２】。ＰａｒｔＤｏｃ对象允许对实体进行特征的创建，编辑，零部件装配。ＰａｒｔＤｏｃ对象是构建新零件的主要应用对象，它包括Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ、Ｆｅａｔｕｒｅ、Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ、ＲｅｆＡｘｉｓ、ＲｅｆＰｌａｎｅ、ＭｉｄＳｕｒｆａｃｅ和Ｂｏｄｙ等子对象１４３１。ＡｓｓｅｍｂｌｙＤｏｃ对象主要用于完成装配功能，如增加一个新部件，需要增加配合关系，隐藏组件等。ＡｓｓｅｍｂｌｙＤＯＣ对象Ｉ拘Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ、Ｆｅａｔｕｒｅ、Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ、ＲｅｆＡｘｉｓ、ＲｅｆＰｌａｎｅ和Ｂｏｄｙ等子对象与ＰａｒｔＤｏｃ对象的作用相同，除此外，ＡｓｓｅｍｂｌｙＤｏｃ对象有Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ、Ｍａｔｅ、ＭａｔｅＥｎｔｉｔｙ等三个特有子对象。Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ对象主要用于装配遍历；ＭａｔＩｅ对象用于访问不同的装配配合参数，有重合、平行、同轴、对齐和垂直等【４４】。ＤｒａｗｉｎｇＤＯＣ对象主要用于工程图的操作，如生成创建、编辑视图，创建标题栏、备注信息和明细表等任务。ＤｒａｗｉｎｇＤＯＣ有Ｖｉｅｗ和Ｓｈｅｅｔ两个对象，其中Ｖｉｅｗ对象主要用于取得在图纸页面全部对象的有关资源：而Ｓｈｅｅｔ对象主要用于获取并设置图纸页面上的资源。４．２桥式起重机桥架的三维参数化设计采用三维软件进行产品模型设计，其过程如同实际产品加工制造的过程，在很大程度上能反映出产品真实的几何形状和尺寸，这样更加适合设计人员的思维模式。ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ是现在比较流行的三维设计ＣＡＤ软件，它采用了基于特征的建模技术和设计过程全相关技术，并且为用户提供了强大的二次开发接口（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＰｒｏｇｒａｍｍｉｎｇＩｎｔｅｒｆａｃｅ）。并且能与其他二维ＣＡＤ、三维建模软件４参数化设计技术在起重机桥架中的应用以及有限元分析软件之间的数据转换传递，是理想的三维实体建模开发工具【４５１。在ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ环境下利用编程实现参数化建模，可以通过两种方法来实现：第一种为ＡＰＩ函数建模法，即前面介绍的完全参数化建模方法，全面借助ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓＡＰＩ函数方法，使用编程语言如ＶＣ＋＋，ＶＢ，ＶＢ．ＮＥＴ等生成不同的特征模型从而建立三维实体模型。第二种为利用关键设计参数，来调整已有的三维实体模型，也就是前面介绍的参数修改法建模【４６Ｊ。（１）ＡＰＩ函数建模此种方法是采用完全编程程序方法进行建模。此方法非常适用于具有多个关键变参数的实体模型，建模方法灵活高，也不需要成熟的模型库的支持，并且，在建立模型的同时，可以添加设计计算过程，强度刚度校核过程，寿命计算与参数优化等内容【４７】。但需要注意的是，此种方法程序代码较长，建模过程也比较繁琐、浪费了重复建模的时间，那么这种方法具有很强的局限性，只适用于形状较简单、关键参数变量比较多的零件或部件，对于形状极其复杂的零部件模型是相对较难实现的。（２）参数修改法建模采用参数修改的方法建立实体模型。首先必须有成熟模型库的支撑，一般来说，模型库通常由设计人员用手工建模方式建立，保存在程序指定的目录地址下。当程序需要调用时，从指定的模型库中打开所需文件，对部分关键尺寸参数进行调整，进行模型的重建，就可获取满足设计要求的实体模型文件。此方法的程序编写工程量相对小，大部分建模过程与造型无关，适用于模型标准化程度较集中或建模过程复杂、关键参数变化少的情况。对模型库的要求较高，手工建模时需要综合考虑尺寸标注方式，尽量避免尺寸参数间的关联和制约关系【４８】。可变参数的输入可以通过对话框、数据库等多种方式实现，也可从程序的计算结果中获得，修改模型参数前必须打开零件库中对应的零件，。这种建模方法不需要程序开发员掌握大量的ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓＡＰＩ建模方法。综合以上两种信息，本文结合了以上方法两种方法来进行参数化设计。４．３本章小结本章介绍了参数设计技术在桥架设计中的应用，探讨了自顶向下的建模方法与三维参数化设计相关理论知识。