参数化建模范文1
关键词:精确建模;斜齿轮;参数化;扫掠
引言
齿轮传动是机械传动中应用最广泛的一种传动方式,由于渐开线的特点,渐开线齿轮又是齿轮传动最常用的齿轮类型。近年来随着CAD/CAE/CAM/CAPP技术的迅速发展,为了便于利用计算机仿真软件对齿轮传动进行运动、振动噪音、轮齿修型等分析,齿轮的精确参数化建模已经成为一个必要过程,而齿轮的建模精度又对计算结果起到决定性的作用。渐开线直齿圆柱齿轮由于螺旋角为零,因此精确建模已经没有问题,而渐开线斜齿轮由于齿面为空间渐开线螺旋面,且其端面齿形与法面齿形不同,三维精确参数化建模过程比较困难。在目前所能查找的论文中提出了很多斜齿轮精确参数化建模的方法,但仔细研究发现里面所提到的很多方法根本就无法实现斜齿轮的精确参数化建模,为此先从理论上对斜齿轮参数化精确建模进行讨论。
一、参数化建模中齿数与模型分析
在斜齿轮的精确建模中有一部分文献没有考虑到齿数对建模的影响[1][3][4][5][6][7][8]。没有考虑齿根圆与基圆之间的大小关系,根据斜齿轮的齿根圆与基圆公式有:
df=d-2・mn(h*an+c*n)(1)
db=d・cosat(2)
df=db=d-2・mn(h*an+c*n)-d・cosat(3)
由公式(3)可以得到
=z・--2.5(4)
如果斜齿轮的齿根圆 与基圆 相等,则公式(4)右边等于零。
z・--2.5(5)
对应标准齿轮有an=200,这样斜齿轮的齿根圆与基圆之间的大小关系就是螺旋角β、齿数z和法面模数mn的函数。当齿根圆与基圆相等时,那么斜齿轮的齿数z与斜齿轮的螺旋角β就成一函数关系,在此把这个函数关系用z=f(β)来表示,这说明斜齿轮的齿根圆与基圆相等的分界线是变化的,而不是恒定的。
齿轮精确建模时,当齿根圆小于基圆的时候,齿根圆与基圆之间是没有渐开线的,这部分曲线是刀具的齿顶加工出来的过渡曲线;当齿根圆大于基圆时,齿廓曲线全部为渐开线。所以斜齿轮精确建模一定要分这两种情况来讨论,为了方便在此用表格来给出两者的数据关系。
二、螺旋角与斜齿轮模型的关系分析
现有很多论文中斜齿轮的精确参数化建模都是先利用渐开线表达式生成渐开线一条齿廓曲线,把这个端面曲线沿螺旋线进行沿引导线“扫掠”或“曲面已扫掠”命令来生成一个斜齿轮的轮齿,然后利用环形阵列生成斜齿轮的精确模型[1][2][3][4][5][6][7][8]。
(一)螺旋角的关系推导
斜齿轮的螺旋角是指分度圆上螺旋线的切线与轴线之间所夹的角度。由下推出[10]:
tanβ=(6)
L-螺旋线的导程;
π・d-斜齿轮分度圆上的直径;
可以看出螺旋角是齿轮分度圆的一个函数,在同一齿轮中,任意圆周di上的螺旋角为:
tanβi=(7)
通过公式(7)可以看出,在不同的圆周上螺旋角是不同的。
(二)沿引导线扫掠策略
扫掠体的数学模型是,先进行路径规划,即将扫掠路径进行离散,求解出t时刻通过扫掠路径曲线上节点si的坐标,然后确定在每个节点上的投影面(法平面)方程,然后将物体向投影面(法平面)投影,当时间间隔足够小时,在满足一定的精度情况下,把时刻t和t+t时刻之间生成的扫掠体看成是由这些投影曲线组成的面域绕转动极轴转动生成的实体。
为了简化求解过程, 扫掠路径通常写成式的参数形式:
那么要想对一个物体进行扫掠必须给出扫掠路径和扫掠物体,在斜齿轮精确建模中,扫掠路径是空间螺旋线,扫掠物体为渐开线的齿廓,这样扫掠出来的齿形随可以参数化,但在齿形上的每一点的法线都为扫掠路径的切矢量,如果在创建时,给定的扫掠路径是分度圆上的螺旋线(在软件中这个命令是单参数的),则得到的轮齿是任意一点的螺旋角都等于分度圆上的螺旋角,通过公式(7)可以看出这是不正确的。三维模型图参考图1.4。
(三)沿多条引导线已扫掠策略
一条螺旋线不可能得到正确的轮齿,如果采用多条螺旋线做扫掠路径只能使用软件中的“曲面已扫掠”命令来实现,当扫掠路径比较多的时候可以得到比较精确的轮齿模型,但这个命令是不支持参数化的,也得不到参数化模型。
下面用一个实例进行验证:
图四是将端面的一个齿廓面沿引导线扫掠生成的轮齿形状,此螺旋角为β=200,可以看出轮齿的形状发生了严重的扭曲,且随着螺旋角的度数增大,扭曲现象就越明显。
图五是将端面的一个齿廓面利用曲面里面的已扫掠生成的轮齿形状,可以看出当使用一条螺旋线的时候,轮齿发生了扭曲,不可能产生精确地轮齿。当增多引导引导线串时,扭曲程度降低,另外通过图三与图二的对比可以看出两个操作都产生了扭曲,但扭曲程度是不一样的。
通过上述论证,要想得到参数化的精确模型,必须使用扫掠命令来实现,可以对此命令进行二次开发,给定分度圆上的螺旋角,然后设定渐开线上上段的个点螺旋角的值是线性递增的,下半段式线性递减的,使递增和递减的值分别等于齿顶圆上螺旋角和齿根圆上的螺旋角,这样既可以参数化又可得到精确的模型
三、阵列操作与参数化分析
在很多文献中当单个齿生成后通过阵列的方法来生成整个斜齿轮模型,通常在软件中有两种生成方法:第一种是特征操作下的阵列(引用下的环形阵列)第二中方法是变换下的环形阵列,这两种方法本质上是不同的,引用下的环形阵列是不能参数化的,而特征操作下的环形阵列是可以参数化的。
所以要想进行参数化设计必须采用特征操作下的沿引导线扫掠来生成轮齿,然后再进行特征操作下的环形阵列来得到参数化模型。
四、结束语
本文主要对已有的斜齿轮精确参数化建模的方法进行分析,推导出其不能得到精确参数化模型的理论原因,为以后斜齿轮的精确建模提供理论上的参考依据。精确模型一定是理论上推导证明出来的精确,还要注意当通过计算机算法去实现出来后一定存在误差的,那么必须对误差进行分析,确定误差的范围是不是在后续分析的允许范围内。
参考文献:
[1]白剑锋等.UG在渐开线斜齿轮参数化设计中的应用[J].机械设计与制造,2006,(70).
[2]邵家云,任丰兰.UG中渐开线斜齿轮的全参数化精确建模[J].农机使用与维修,2009,(1).
[3]赵向前,徐洪涛.基于UG4.0的斜齿圆柱齿轮的三维精确参数化建模[J].金属加工,2008,(2).
[4]鲁春艳.基于UG的齿轮齿条式转向器的虚拟设计与分析[J].苏州市职业大学学报,2009,(3).
[5]徐雪松,毕凤荣.基于UG的渐开线斜齿轮参数化建模研究[J].机械设计与制造,2003,(12).
[6]孙江宏,姚文席,吴平良.基于UG的斜齿轮三维参数化设计方法-扫描成型法[J].2003,(2).
[7]徐江敏,孟慧亮,苏石川.渐开线斜齿轮的参数化设计与应用[J].计算机应用技术,2008,(11).
[8]沈军,文军.斜齿圆柱齿轮三维参数化建模运动仿真及其在机床设计中的应用[J].组合机床与自动化加工技术,2004,(11).
参数化建模范文2
关键词：虚拟样机技术 Solidwork 参数化特征建模技术
印刷机输纸机构模拟运行系统的开发的实现主要采用虚拟样机技术对印刷机输纸机构进行三维建模，然后利用Solidworks自带的插件COSMOSmotiot对相关部分进行运动仿真，使系统更接近实际功能。本部分主要介绍在系统开发过程中所采用的参数化特征建模技术。
1989年美国评出近25年间当代10项最杰出的工程技术成就，其中第4项就是CAD。1991年3月20日海湾战争结束后的第三个星期，美国政府发表了跨世纪的国家关键技术发展战略，其中列举了6大技术领域的22项关键项目，认为这些项目对于美国的国家安全和经济繁荣至关重要，而CAD技术与其中的两大领域11个项目紧密相关。CAD技术的发展和应用水平已成为衡量一个国家科技现代化和工业现代化水平的重要标志之一。
SolidWorks软件是世界上第一个基于Windows开发的三维CAD系统。该软件可以快速设计出三维实体零件，并自动生成各种工程视图，而且支持实体零件和工程视图的相关性。还可以使用实体零件进行仿真装配，动态观察可运动零部件的运动情况。它有较好的开发性接口和功能扩充性，能轻松实现各种CAD软件之间的数据转换与传送。
其次，SolidWorks的资源管理器是采用和Windows一样的资源管理器，可以方便地管理CAD文件。同时，SolidWorks的整个产品设计是可编辑的，零件设计、装配设计和工程图之间是全相关的，实现了参数化建立模型。
传统的实体表示方法使用简单的原始的几何元素来表达实体，比如线条、圆弧、圆柱以及圆锥等，这样显得很枯燥、单调，计算机很难识别和理解这样粗糙的模型。由此我们可以利用较高层次的语义丰富的特征来代替简单的原始的几何元素作为基本元素，通过一定的组合法则来建模，这就是特征造型。
与传统的指导二维图的投影理论不同，三维建模宅要采用的是构造实体几何fConstructiveSolidGeometry―CSG）及形体几何特征等图学理论。CSG是对实体的整体形成的分析，即任何复杂实体都可看成是简单单元体的组合，类似于工程制图中组合体的形体分析法，把物体分解成若干基本体（即为单元体），一般采用布尔运算（并集、差集、交集）来实现这种组合。这种形体分析法的思维模式是全三维的，是在大脑中立体地模拟客观世界中对吏体进行加工全过程动态的心理活动。
特征的表示和建立就成为其中的关键。随着面向对象的技术的建立和发展，尤其是封装和继承的概念，解决了可扩充性和数据结构的复杂性，使得特征可以只包含所需的信息，需要时可通过继承来添加所需信息，它对特征造型提供了强有力的支持。
特征是一组与零件描述相关的信息集合，是组成零件的基本元素，它包含了大量设计意图，一般可分为形状特征、精度特征、材料特征、技术特征和装配特征[25]。
参数化设计是通过定义特征间的几何约束和尺寸约束，自动维护特征间的关联关系，保证模型修改的一致性和有效性。一般分为尺寸约束参数化和定位约束参数化。
特征集是指为实现某一功能而相关联的若干特征的集合，这些特征之间的相互关联表现在几何和位置上的相互依存。
基特征指在一个特征集中，一般总可以选出一个比较明显的特征，是其它特征定位的基础。
基于参数化特征进行建模有以下几个特点：
1.自动化程度高。利用参数化特征进行建模，此时设计人员的操作对象不再是基本的线条和体素，而是根据产品的功能和加工特性，直接引用特征库来创建产品的集合解构特称，实现了信息共享，使设计的自动化程度大大提高；
2.具有良好的集成性和继承性。在创建模型的过程中，除创建零件的几何形状特性外，还包含了工艺、制造、装配等其它属性。特征库具有相对独立的灵活性和可传输性，它可以嵌入通用的CAD软件，可以利用软件进行二次开发，从而具备良好的集成性和继承性；
3.可以教为完整地表达产品的设计、生产和管理信息，建立产品的集成信息模型服务。
常用的三维造型软件非常多，但总的设计思想是相同的。其基本建模方法和技巧都大同小异。具体采用什么软件可根据实际需要进行选择。一般模型的参数化设计过程分以下3个步骤：
1. 建立三维模型并添加尺寸及解构约束；
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【关键词】水工闸 Autodesk inventor参数化化设计 三维模型
1 前言
水工闸门是水利枢纽工程中的主要组成部分，控制着水利枢纽发电、供水、冲砂、泄洪、防洪等运行过程，闸门的设计精度及设计效率直接影响工程的安危成败。随着科技技术的迅猛发展，计算机辅助设计大幅度的提高了设计效率及精度，但是平面闸门的设计综合性强计算量大且零部件较多，传统的二维软件设计仍要花费大量的时间和精力在重复劳动上。
2 inventor参数化三维建模原理
2.1 模型特征参数与尺寸驱动约束
尺寸驱动是模型参数驱动的基础，尺寸约束是是实现尺寸驱动的前提。为了实现模型特征参数来驱动几何图形，需要将模型特征参数以.ipt的模式内嵌在模型项目文件中，inventor软件自动提取内部系统模型特征参数。在零件草图设计时，草图绘制界面中衍生与零件特征相关联的特征参数文件，并使特征参数处于激活状态，对几何图形进行尺寸约束时直接链接处于激活状态的特征参数，图形处于全约束状态后，随着参数的变化，图形尺寸及与坐标的位置关系都会协同变化。模型特性参数表具有可视化修改功能，当图形几何尺寸局部或者整体需要修改时，只在可视化参数表中修改与产品特征相关的参数，无需运行整个设计过程。
2.2 参数表达式驱动模型特征
表达模型特征的参数比较繁多，参数表中不必对每个产品特征定义变量参数，如若对所有特征都设置对应的参数，参数量巨大，参数化建模繁琐，后期参数化模型应用中参数修改工作更是繁琐。根据产品各部件的相互配合及对应位置关系，建立特征参数表达式来约束模型特征。最终达到产品特征完全被设计参数及参数表达式全约束的状态，完善的参数化三维模型不允许存在过约束或欠约束的状态。模型特征参数与表达式之间相互依赖，相互传递数据，提高表达式设计的层次，减少参数建立及修改的工作量。不同零件之间的参数表达式也可以相互链接调用，当某一参数发生改变，参数表达式及调用参数表达式会关联更新，驱动参数模型即时更新。
3 基于inventor的平面闸门参数化建模步骤
使用inventor三维软件进行平面闸门的三维建模设计，首先要充分了解平面闸门的结构，各零部件之间的相对位置关系，以及闸门与门槽之间的装配关系。建模设计前，明晰并构思好所有能表达闸门特征的参数以及链接特征参数的表达式，以最少数量的参数来表达最完善的产品特征。每一个产品在可研阶段的设计，并不是一个方案一撮而就，往往要一波三折，经过反复的论证、重新设计和修改的过程，从而不断完善设计成果。采用参数化的设计能按照我们所论证的方案，进行灵活修改设计，不用设计的全运行过程。
3.1 平面闸门三维模型参数系统设计
外部参数表主要包括控制零件尺寸和形状特征参数，是参数化建模的核心部分，为了建立一套参数化驱动平面闸门的模型，首先要对平面闸门包含的参数特征进行分解归类和采用简化表达式链接。平面闸门主要由门叶、止水、埋件、主侧轮等部分组成，对主要组成部分建立相对应的外部参数表，如门叶参数、止水参数等，外部参数表以.ipt零件形式设置，利用参数表设置闸门的特征名称及相对应的控制尺寸，特征名称及尺寸在建模过程中与后续使用中能进行可视化修改。以侧轮为例，首先建立侧轮装配公用参数，而后建立与侧轮相对应的参数表，参数表中包括侧轮直径、轮架高度、底板宽度及厚度等表达侧轮特征的参数。侧轮外部参数表通过.ipt的格式保存于平面闸门模型的项目中，以备建立侧轮零件图时衍生调用。
3.2 平面闸门三维模型零件设计
模型零件设计主要包括草图绘制，草图特征，放置特征。草图设计是生成零件特征的基础，创建新零件模板文件时，inventor软件会自动创建草图，直接进入草图设计环境。草图绘制前，将内嵌在项目中的外部参数衍生到草图绘制环境中，并激活驱动草图尺寸的参数。草图绘制可以在原始坐标系中默认的XY、YZ、XZ平面中进行，也可以根据各零件的互相装配关系自行建立平面绘制草图，不同绘制平面中的草图以及各零件之间的草图可以相互借用，只须共享草图选择所要调用的工作平面即可。绘制平面闸门各零件草图时，首先创建一个工作平面，以“XZ”平面为基础，偏移0，建草图绘制工作平面。以坐标原点作为基础零件面板的原点，在工作平面上创建面板二维草图，调用衍生参数中的面板厚度，面板高度等参数进行二维尺寸标注，当面板草图处于全约束状态时，完成面板草图。依照此方法完成平面闸门其他各零件草图的绘制。草图绘制阶段，利用参数约束，完成约束各零部件之间的装配位置关系，目的是为了方便后续零部件的装配工作。
4 结语
Autodesk Inventor软件具有强大的三维造型能力，有良好的二维工程图编辑能力及设计表达能力。通过inventor软件平台进行平面闸门的参数化设计，形成平面闸门的标准化、通用化、系列化，可视化外部参数驱动功能缩短产品周期，提高闸门设计质量。当今水利项目日趋增多，市场竞争激烈，参数化三维模型设计提高了设计柔性，缩短了市场反应时间。
参考文献：
[1]陈伯雄，Autodesk Inventor R8 机械设计[M].北京：清华大学出版社，2004.
参数化建模范文4
关键词：SolidWorks，VisualC++，参数化建模，二次开发
0 前言
SolidWorks是基于Windows平台的CAD/CAM/CAE/PDM桌面集成系统，以参数化和特征建模的技术，为设计人员提供了良好的设计环境。在SolidWorks系统中，模型的尺寸、相互关系和几何轮廓可以随时修改，零部件之间和零部件与图纸之间的更新完全同步，能自动进行动态约束检查，具有强劲的复杂曲面造型功能，现已成为微机平台上主流三维设计软件之一。
尽管SolidWorks的功能已非常强大，但由于仍然采用的是手工交互形式建模，不能完全满足专业机械CAD系统的需要。免费论文参考网。基于此因，如果能通过对SolidWorks进行二次开发，针对特定机械结构实现参数化建模，那么对于三维建模在我国企业中的推广将是非常有利的。为了方便用户进行二次开发，SolidWorks软件提供了开发工具API(Application Program Interface，应用程序接口)，用户可以使用支持API的高级语言如Visual C++、VisualBasic、Delphi等对SolidWorks进行二次开发[1]，创建出用户定制的、特有的SolidWorks功能模块。，
1.SolidWorks的二次开发技术和参数化建模
1.1 SolidWorks的二次开发
SolidWorks为用户提供的API二次开发接口，由数以百计的功能函数构，这些API函数使得程序员可以通过程序直接访问SolidWorks。所有的函数都是有关对象的方法或属性，通过对这些对象属性的设置和方法的调用，用户可以在自己开发的程序中对SolidWorks进行各种操作控制，从而完成零件草图的绘制和三维模型的建立。
SolidWorks的API接口分为两种：一种是基于OLE(Object Linking and Embedding，对象的嵌入与链接)Automation的IDispath技术；另一种是基于Windows基础的COM(Compenent Object Model，组件对象模型)技术。基于OLE Automation的IDispath技术是一种快速开发手段，通常作为Visual Basic、Delphi编程语言的接口。而由基于COM技术的VisualC++编程语言开发的DLL（Dynamic LinkLibrary，动态链接库）文件，可以直接嵌入到SolidWorks内部，当成功加载后，应用程序的菜单就直接出现在SolidWorks主菜单上，与SolidWorks自带的插件一样，而且还可以单独测试，进行操作时极大地提高了设计效率，所以是首选的开发方法。
1.2零部件的参数化建模
三维建模时应对零件进行分析，选择合理的建模方法。参数化设计是指通过改动图形的某一部分或某几部分的尺寸，自动完成对图形中相关部分的修改，即当赋予不同的参数值时，就可自动生成满足设计要求的零部件模型，从而实现同类机械产品快速修改与设计。对于参数化模型而言，主要有两个内容：几何关系和拓扑关系。几何关系是指具有几何意义的点、线、面，有确定的位置和大小；拓扑关系反映了形体的特性和关系，如几何元素之间的邻接关系[2]。免费论文参考网。对于企业中标准化、通用化和系列化的产品，设计时所采用的数学模型及产品结构都可以将数据作为参数变量，从而实现在SolidWorks环境下零部件的三维参数化建模。这种参数化设计技术具有强大的变量驱动和模型再生功能，可以有效地提高设计人员的工作效率。
2.用Visual C++ 6.0对SolidWorks进行二次开发的方法
2.1 DLL的创建
基于COM技术的VisualC++编程语言所开发的DLL文件，可以通过三种方式创建：一种是使用SWizard.swx工程向导，第二种是使用ATL Object Wizard向导，第三种是使用用户自定义向导。第二种向导创建DLL文件，相对来说简单实用，开发时间短。在Visual C++中用该向导创建DLL工程，加入自己应用程序的代码，编译链接后生成*.dll文件，也就是插件。
2.2DLL的加载
将动态链接库文件*.dll加载到SolidWorks中，有两种常用的方法：一种是先运行SolidWorks软件，然后点击SolidWorks菜单栏中的【文件】/【打开】菜单命令，在弹出的过滤器中选择Add-Ins(*.dll)，最后选择所需的DLL文件加载，确定即可；另一种是先将DLL在注册表中注册成为SolidWorks系统的插件，然后运行SolidWorks，点击【工具】/【插件】菜单命令，在弹出的插件对话框中选择要加载的插件即可。此操作对于一个动态库文件只需做一次，以后启动SolidWorks软件无需再进行加载操作。
3. 对SolidWorks进行二次开发的实例
以一个柱塞实体为例，介绍采用Visual C++ 6.0编程语言对SolidWorks 2008进行二次开发、参数化建模的应用。
（1）启动Vsiua1 C++，单击【文件】/【新建】，选择【工程】选项卡，选择【ATL COM AppWizard】，输入工程的位置和名称，如PUMP，单击【确定】。
（2）在【Server Type】中选择【DynamicLink Library（DLL）】选项和【Support MFC】选项，单击【完成】，系统会给出“新建工程信息”，核对无误后单击【确定】。
（3）在Visua1 C++的【Class View】标签中，用鼠标右键单击顶部的类图标（PUMP classes），在下拉列表中选择【New ATL Object】。在弹出的对话框中的【Category】列表中，选择【Solidworks】；在【Object】窗口中，选择【SwAddIn】图标，单击【下一步】，在【ATL Object Wizard】属性对话框的【Names】标签中，输入想在【Short Name】中使用的ATL对象类名，如ppump。其他标签选用默认的设置，点击【确定】按钮。
（4）在【Class View】标签中，右击Ippump接口，选择【Add Method】，在弹出的【添加方法至界面】对话框的【N方法名】文本框中输入函数名，单击【确定】按钮。
（5）在【Resources View】标签中，双击【String Table】，双击表中的空白行，在表中添加三个String资源，分别是：ITEM、METHOD和HINT，如图1所示。然后对ppump.cpp文件的AddMenus（）函数进行编辑，在零件菜单下添加代码。
图1 添加“String”资源
（6）在【Resources View】标签中，用右键的快捷菜单【Insert Dialog】增加一个对话框，用来输入柱塞体的各项参数，界面如图2所示。
图2 柱塞体参数化建模对话框
（7）双击对话框，建立对话框类PistonParameter，并建立七个与Edit对应的变量m_SR、m_DR、m_IR、m_OR、m_SL、m_IL、m_SBL，均是双精度值，初值在“PistonParameter.cpp”中设定。同时在ppump.cpp文件中添加包含对话框头文件的语句#include “PistonParameter.h”，建立相应的响应函数。
（8）在ppump.cpp文件中对Cppump::CreatePiston函数进行编辑，添加的部分代码如下：
AFX_MANAGE_STATE(AfxGetStaticModuleState())
HRESULT retval；
//得到当前活动文档
CComPtr<IModelDoc2>pModel；
m_iSldWorks->get_IActiveDoc2(&pModel)；//创建ModelDoc2接口指针
retval=pModel->InsertSketch（）；插入一个草图
//定义对话框中涉及的七个参数变量
double SphereRadius；//定义球头半径
double SphereToBottoLength；//定义球头中心到柱塞底面的距离
double PistonOutRadius；//定义柱塞体外径
……
pModel->ICreateCenterLine(-0.01，0，0，-0.08，0，0)；//创建柱塞体中心轴线
pModel->ICreateCenterLine(0，0.012，0，0，-0.012，0)；//创建球头中心轴线
//定义绘制柱塞草图的一些关键点
doubleA[3],B[3],C[3],D[3],As[3],Bs[3],Cs[3]；//定义关键点的类型
A[0]=SphereToBottomLength；//给A点赋值
A[1]=PistonInnerRadius；
A[2]=0；
……
//绘制柱塞体的草图
pModel->ICreateLine2(A[0],A[1],A[2],B[0],B[1],B[2],&pLine1)；//绘制柱塞体底面线
pModel->ICreateLine2(B[0],B[1],B[2],C[0],C[1],C[2],&pLine2)；//绘制柱塞体外径直体部分线
……
pModel->ICreateArc2(0,0,0,As[0],As[1],As[2],Bs[0],Bs[1],Bs[2],-1,&pCircle)；//绘制球头圆弧
pSelMgr->put_EnableContourSelection(true)；//选择草图轮廓
pModel->ShowNamedView2(L'*上下二等角轴侧', 8)；
pModel->ViewZoomtofit2()；//柱塞草图在屏幕上以上下二等轴侧显示
//利用特征函数，生成旋转实体
CComPtr<IFeatureManager>pFtManager；
pModel->get_FeatureManager(&pFtManager)；//获取FeatureManager的接口指针
CComPtr<IFeature>pFeature；
pFtManager->FeatureRevolve(6.28318530718,false,0,swRevolveTypeOneDirection,0,false,false,true,&pFeature)；//调用旋转特征函数生成旋转特征，即得到柱塞实体
最后选择菜单栏上的【编译】/【全部重建】，对所编制的柱塞体参数化建模程序进行编译。编译通过后，运行SolidWorks2008软件，在主菜单上将显示出新加载的插件“PUMP”及子菜单“柱塞体”，如图3所示。
图3 加载的插件
单击“柱塞体”子菜单，会弹出如图2所示的“柱塞体参数化建模对话框”，在对话框中输入相应的数据，就会在屏幕上自动生成一个柱塞实体，如图4所示。改变对话框中的数据大小，就会得到不同的柱塞实体，这就是参数化变量驱动的结果。
图4 柱塞体参数化建模结果
4.结论
本文研究了对三维绘图软件SolidWorks进行二次开发，实现机械零件参数化建模的过程。设计实例表明，采用Visual C++语言建立的动态链接库文件可以很好地实现与SolidWorks的无缝集成，能满足用户二次开发CAD系统的需要。免费论文参考网。在实际应用中，通过以上介绍的方法，可以定制用户经常使用的零件模板，极大地改善了结构相似的零部件修改和设计的手段，提高了产品的设计效率，缩短了新产品的设计周期，具有较强的应用价值。
参考文献
[1]陶元芳，安喜平，于万成，潘鲜.用VC++对SolidWorks进行二次开发 [J].太原科技大学学报.2006.4
[2]张长胜.采用VisualC++ 对参数化造型软件SolidWorks进行二次开发的方法[J]. 模具技术.2005.No.6
[3]王文波、涂海宁、熊君星.SolidWorks 2008二次开发基础与实例（VC++）[M].清华大学出版社.2009.8
参数化建模范文5
关键词：直齿轮，渐开线，参数化建模，UG软件
中图分类号：TP271+.7 文献标识码：A DoI: 10.3969/j.issn.1003-6970.2012.06.018
齿轮的用途很广，是各种机械设备中的重要零件，如机床、飞机、轮船及日常生活中用的手表、电扇等都要使用各种齿轮，齿轮的精确建模在机械设计及制造中起着举足轻重的作用。齿轮的种类很多，有圆柱直齿轮、圆柱斜齿轮、螺旋齿轮、蜗轮等，其中使用较多，亦较简单的是标准直齿圆柱齿轮，是指采用标准模数m，齿形角α=20。，齿顶高系数ha*=1，顶隙系数C*=0.25，端面齿厚S等于端面槽宽e的渐开线直齿圆柱齿轮，简称圆柱直齿轮。[1]
实现齿轮精确建模的关键是齿轮齿廓曲线的绘制，由于齿廓曲线多为渐开线，这在一些具有三维绘图功能的软件中是较难实现的。如在AutoCAD软件中必须将其与高级语言接口编程方可绘制渐开线。利用UG软件可精确建立齿轮的三维模型，[2]从而实现齿轮机构虚拟装配，模拟运动以及数控编程等。本文将介绍基于UG的标准直齿圆柱齿轮的参数化建模方法及过程。
在UG软件中常用曲线(如椭圆，双曲线，抛物线等)可在Curve工具条上点击相应按钮直接绘图，而对于其它较为复杂的规则曲线(如渐开线、星形线、摆线等)则需先建立曲线方程，然后按UG软件中表达式的输入规则输人表达式，最后通过Curve工具条中的Law Curve功能绘制出曲线。
其中：r为基圆半径，α为齿形角(标准直齿圆柱齿轮的齿形角是20。)。
2.4 形成圆柱齿轮齿形
拉伸齿廓上表面，并与圆柱实体求和，然后运用“引用特征”中的“阵列”命令，设置阵列个数为Z（即齿轮的齿数）得到如图7所示的结果。
4 结 语
(1) 对于不同参数(m、z)齿轮渐开线的绘制只需修改图1中相应的表达式。
(2)对于其它齿廓(如摆线齿廓)齿轮的建模，可以仿照上述方法进行。
3 修剪齿形，建立直齿圆柱齿轮
拉伸齿顶圆，高度可设置为参数H_gear，并将拉伸实体与阵列结果“求交”，最后得到如图8所示的标准直齿圆柱齿轮。
[1] 张伟社.机械原理教程[M].西安：西北工业大学出版社，2001.
[2] 李志刚.模具CAD/CAM[M].北京:机械工业出版社,1994.
参数化建模范文6
【关键词】建筑；参数化设计；发展；应用
1 建筑参数化设计的概述
1.1 建筑参数化设计的概念。参数化设计，是建筑设计中一种常用的辅助设计方法。其主要原理是，在建筑设计中需要将重要因素变成某个函数的变量，通过改变某个因素，从而改变函数结果，使得人们能够获得不同的建筑设计方案。建筑参数化设计是建筑设计的辅助设计手段，其运用计算机和智能软件构建出一系列具有某种函数关系的模型，人们修改其中一个单位模型的参数，被此参数绑定的建筑要素会进行相应的调整。
1.2 建筑参数化设计早起发展及发展
历程。在人类历史长河中，发生过三次有代表性的参数化革命。第一次是秦始皇时期的度量衡的确定，从此天下有了统一的度量标准。第二次是用宋朝时期用图纸来进行设计，从此建筑设计开始画图、标尺寸、做模型。第三次是计算机软件辅助下的参数化设计，这是一次极大的飞跃，对建筑设计产生了重大影响。正如上文所述，建筑参数化设计是计算机科技发展到一定阶段的产物，对于这次飞跃，参数化技术的发展可分为三个小阶段。20世界70年代末至80年代初，出现了最初的参数化理论和思想；20世纪80年代中期至90年代初，参数化设计中引入了计算机人工智能技术，这使得参数化设计变得更加专业化和精细化，能够帮助设计师精确对设计对象进行控制；20世纪90年代中期至今，研究人员开发了参数化设软件，如CATTA、CAD等，此后，参数化设计得到了快速发展和广泛运用。
2 建筑参数化设计的发展趋势
2.1 建筑参数化设计的技术本质。建筑参数化设计的技术本质是设计师通过运用参数化设计软件，生成一系列几何模型，这些几何模型具有特殊的联动关系，当修改其中一个参数时，其他模型会作出相应的修改。参数化设计的优点在于，当设计师改变了设计思路或者某一参数时，利用软件可以轻松地做出改变，而不需要对每一个局部进行修改。建筑参数化设计为设计师提供了很多种设计方案，可以生成出各种各样的建筑造型，设计师的工作变得简单、高效。
2.2 建筑参数化设计发展趋势。建筑参数化设计方法主要有两种发展趋势：基于复杂性科学理论的发展趋势和作为普适性设计工具的发展趋势。基于复杂性科学理论的发展在于人类的空间想象能力限制了对建筑复杂性的表达，参数化设计技术可以解决建筑复杂性的表达问题。设计师通过软件设定初始参数，然后输入影响因子，编辑生产逻辑，便可生成图解信息，此图解信息可以是各种各样的形式，这些形式帮助设计师在思想上搭设了“台阶”，为下一步创作提供了依据。建筑参数化设计的另一个发展方向是作为普适性设计工具，即能够帮助设计师优化设计过程，以一种高效、便利的方式处理建筑设计中出现的问题。区别于在复杂科学理论上的运用，这种参数化设计主要用于对已经明确的方案做进一步的处理。
3 建筑参数化设计运用策略
3.1 不同设计阶段的复杂性简介。在
设计理念的产生阶段和图解生形阶段，建筑设计的复杂性表现在建筑师将初始设计理念转化成图形的过程，尤其是一些人文理念和社会理念。在方案深化阶段，建筑设计的复杂性表现在协调设计理念与外部影响因素的关系上，将原始的概念雏形发展为具体的建筑方案过程中，需要全面的考虑际条件和环境。在施工图设计阶段，复杂性主要表现在各种不同的建筑要素之间相互的影响和作用，以及各专业和各工种之间的协调。
3.2 基于复杂性思维的参数化运用策略。在复杂性思维的影响下，建筑师在进行建筑设计时，将工作的重点从设计结果转向了建筑设计过程。但是，在设计的过程中，如果绝大部分都是人为操控，那么很难模拟出复杂的生成过程，建筑师必须要借助计算机人工智能软件平台来模拟完成设计的生成过程，这便是参数化设计的运用。建筑师在运用参数化设计的过程中，不仅需要设计逻辑的支持，还需要清晰明了的逻辑图形，这对完成建筑设计很重要，尤其是对涉及人文和社会思想的设计。正如上文所说，基于复杂性思维的参数化运用，在不同的设计阶段，有不同的运用方法和策略。譬如，在建筑方案设计阶段，在参数化运用的过程中，主要工作是协调各种参数要素，对概念雏形进行优化和处理，使方案变得更加科学、合理，更加符合建筑的生成规律。
3.3 基于信息模型技术的参数化运用策略。建筑信息模型技术是解决技术问题的辅设计工具，是参数化设计技术发展到一定时期的产物。目前，建筑师对信息模型技术的运用有多种方式，譬如推敲设计、模型表现、配合工程等，无论何种方式，都能帮助建筑师大大提高工作效率。例如，建筑师在项目中后期的主要工作不是创作，而是完成设计的精细化。此时，基于信息模型技术的参数化的优势便体现出来。建筑师利用BIM平台，可以建立参数化模型，该模型的建立不仅是几何空间和几何形状的组建，在过程中需要进行各项数据的输入，最终生成的建筑模型中包含了全部的参数，而且这些数据还可以用于相关配套专业，大大提高建筑师在整个项目的上的工作效率。
结语
建筑参数化设计技术的运用，大大减小了建筑师的设计修改和绘图工作的难度，但是，前期建模难度大、时间长，还要求建筑师有一定的编程基础。因此，建筑参数化设计技术未来的发展方向注定是兼顾强大功能和操作便捷性。另一方面，目前，国内建筑参数化设计技术主要用于解决复杂的形式问题，建筑师更喜欢用传统的设计方法完成一般主流的建筑形式的设计，这种局面严重限制了建筑参数化设计技术的发展。此外，国内建筑参数化设计技术的运用相对较落后，在项目上的使用比例比较小，只有少数实力雄厚的大型设计公司在部分项目上使用参数化技术。鉴于此，笔者期待更多的建筑师和设计机构在建筑项目上运用参数化设计，以促进建筑参数化设计技术的快速发展。
参考文献：
[1] 潘望 . 基于建筑复杂性的参数化设计研究 [D]. 华南理工大学，2012.
[2] 戴春来 . 参数化设计理论的研究 [D].南京航空航天大学，2002.
[3] 曾旭东 . 参数化建模研究 [M]. 华中科技大学出版社，2012.
