SolidWorksAPI轴流泵参数化设计

SolidWorksAPI轴流泵参数化设计,让我们看看以下，中国工业协会唯一指定模具设计基地---科技，将为您作详细的介绍。

     轴流泵是一种通用的机械产品，广泛应用于农田灌溉，给水排水。随着CAD技术的发展与开发应用，水泵的计算机辅助设计日趋成熟。但水泵行业中的CAD设计系统进行三维造型，特别是三维自动建模的应用还不多见。目前在需要水泵三维模型的场合，如利用Fluent软件进行CFD分析时，一般是手工交互建模。一方面要求用户掌握足够的建模知识，另一方面不利于模型的重复利用及快速修改。

    
    叶轮是轴流泵的核心部分，一方面它与泵的扬程、流量、效率和抗汽蚀性能等有着重要关系;另一方面，其形状复杂，难以进行三维精确描述，给设计结果的分析造成了障碍。为此，对轴流泵叶轮的参数化设计进行研究，以实现叶轮三维模型的自动建模。
    
    1轴流泵叶轮的建模方法
    
    轴流泵的叶片通常是空间扭曲的，加上曲面精度要求较高，因此叶片的工作面与背面造型是叶轮建模的关键。
    
    轴流泵叶轮木模图是多个与叶轮同心的假想圆柱面截切叶片所得的图形，木模图描述了各截面上的翼形型值点数据。在SolidWorks软件中，由这些型值点所生成的轮廓曲线不是平面曲线，因而不能用实体放样的方法直接建立叶片实体。为此，需先进行叶片的曲面造型，即采用多点成线，线簇成面，面构成体的建模过程。
    
    轴流泵叶轮建模过程如下:
    
    (1)建立轮廓曲线根据各截面的翼形型值点数据，利用SolidWorks软件提供的通过空间自由点的样条曲线绘制空间曲线的功能，生成各个截面上的轮廓曲线;同时，创建2条引导线;
    
    (2)放样放样曲面建模较为灵活，可以选择2个或2个以上的轮廓进行放样，并且在选择约束曲线时也比扫描曲面简单方便，放样曲面的方法方便合理，且精度较高，在所建轮廓线与引导线的基础上，通过曲面放样命令得到叶片曲面;
    
    (3)延伸通常情况下，设计结果或图样均没有提供叶片与轮毅结合部分的数据，故生成的叶片曲面与轮毅面之间有一定的间隙，如图1所示。为了使由有限截面的翼形数据生成的叶片模型尽可能接近真实形状，采用曲面延伸命令把叶片曲面向叶根方向延伸一定距离，使之与轮毅面相交，如图2所示。同时，因建模需要，亦将叶片曲面向叶顶方向延伸;
    
    (4)剪裁首先，利用轮毅面剪裁延伸曲面，保留轮毅面外围的延伸曲面，生成一个剪裁曲面。其次，利用该剪裁曲面去剪裁轮毅面，生成叶根处的剪切曲面1。最后，利用该剪裁曲面去剪裁过叶顶的圆柱面，生成叶顶处的剪切曲面2;
    
    (5)缝合通过曲面缝合命令把剪裁后的叶片曲面，剪切曲面1和剪切曲面2缝合为一个完整的曲面;

    
    (6)填充采用曲面加厚命令把缝合曲面加厚为实体，如图3所示。
    
    最后，建立轮毅实体，并将上述叶片实体以轮嘲的中心线为阵列轴进行圆周阵列，生成轴流泵叶轮实体模型，如图4所示。

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    2自动建模的程序实现
    
    目前，CADIGAM系统的开发主要有2种方式:一种是从底层作起;另一种是基于CAD/CAM软件平台的二次开发，有开发周期短、见效快、稳定性好等特点。因此，本文采用第2种方法。
    
    Solidworks是基于Parasolid几何造型核心，采用VC++编程和面向对象的数据库来开发的，是一套基于Windows的CAD/CAE/CAM/PDM桌面集成系统，集设计、分析、加工和数据管理于一体;SolidWorks还提供了大量的API, SolidWorks API是SolidWorks的OLE应用程序开发接口，用户可以利用它并通过支持OLE编程的开发工具，如Visual Basic、Visual C ++等对SolidWorks进行二次开发，建立适合用户需要的、专用的SolidWork，功能模块。
    
    轴流泵叶轮的自动建模是上述复杂建模过程与方法的程序实现。叶片型值点数据来源于Access翼形数据库，其数据结构如表1所示。在Visual Basic程序中，通过Data控件连接并访问数据库，然后将从数据库中所提取的数据传递给建模程序，从而实现参数驱动，自动生成轴流泵叶轮的三维数字化模型，在此基础上进行CAE分析及数控编程。
 

   
    根据SolidWorks提供的API接口函数，利用Visual Basic对SolidWorks，进行二次开发。Visual Basic具有面向对象的可视化编程、事件驱动的编程方式、结构化的程序设计语言、应用程序集成开发环境、支持多种数据库系统的访间、支持动DDE, DLL和OLE等特点、同时，大部分SolidWorks API函数名与V8 script的函数名相同或类似，所以利用VB对其二次开发较为方便。由Solidworks提供的宏工具对上述叶轮建模过程进行宏录制，然后再将宏代码复制到VB中进行编辑与调试。通过这种途径，对于参数化建模程序的开发，可以缩短编程时间。叶轮自动建模部分代码如下:

    
    3结语
    
    提出了基于SolidWorks的轴流泵叶轮三维空间扭曲叶片的复杂曲面建模方法及自动建模的程序实现途径。利用Visual Basic编程语言，Solidworks API和叶片数据库进行了二次开发，实现了轴流泵叶轮叶片的自动建模。
    
    轴流泵叶轮叶片自动建模系统扩展了SolidWorks的个性化功能，可以缩短设计周期，提高设计效率和建模质量。