SolidWorks平台下的机构运动方案设计虚拟实验系统

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1、SolidWorks平台下的机构运动方案设计虚拟实验系统为了更好地实现实验目的，提高实验效率，作者以机构运动方案设计实验的要求.实验原理.方法为蓝本，用计算机虚拟实验技术，模拟仿真该实验的全过程，设计了一个机构运动方案设计虚拟实验系统.应用该系统，学生在实验前在计算机上对自己所设计方案的可行性.正确性进行可视化验证，然后再进行实际的拼接，提高了实验效率.1虚拟^实验系统的功能1）必须具备齐全的模型.而且尽量接近实物，这样才能对实验进行真实的模拟.2）灵活性强，零件的参数能根据需要随时进行调整，实现尺寸駆动功能，即改变其中一个零

2、件的参数后，只需要重建模型，其它零件的相应点的位置会品艮着发生改变，零件之间依然保持相应的联结关系，而不需重新进行装配.3）对于机构运动的模拟仿真功能.4）具有运动特性分析和动力特性分析的功能.5）具有实验指导功能.系统的结构流程图如图1所示.2系统开发方法虚拟实验系统选用的平台是三维设计软件系统SolidWorkSoSolidWorks它是基于Windows的全参数化特征造型软件，可十分方便地实现复杂的三维零件实体造型、复杂装配和生成工程图，以参数化和特征建模的技术为核心，为设计人员提供了良好的设计环境，还可以方便地对Sol

3、idWorks进行二次开发.用户二次开发的应用程序，可克接挂在SolidWorks的菜单下，形成统一的界面•一般而言，开发人员首先需要在SolidWorks的界面上添加自己的菜单项，以此作为激活用户程序的接口，完成与用户的数据交换。SolidWorks的API(ApplicationProgrammingInterface应用编程接口)提供了两种接口方式：有OLEAutomationIdispatch和作为Windows基础的COM(ComponentObjectmodel).Idispatch的方法可用于VB.VBA或VC的

4、开发环境，常作为快速开发的手段•本文开发的实验系统所使用的程序就是采用的Idispatch接口方法，用VC++6.0编写的.在程序编好后，编译即可形成DLL文件.不同的操作系统需要用不同的设置:Windows95/98采用〃MBCS〃；WindowsNT/2000采用"Unicode";生成需要的3dll文件后，就可以使用SolidWorks的〃文件/打开〃菜单，在过滤器中选择"Addins(3.dll)',加载自己的DLL.若该DLL在注册表中注册成功，还可使用〃工具/插件〃菜单进行一次性加载，以后启动SolidWorks,

5、就可自动加载该DLL,无须再进行加载操作，十分方便.3系统功能的实现3.1实验装配零件库的建立为了满足模型齐全的要求，笔者选用SolidWorks2001进行零件的三维造型，并把所有实验室内要用到的零件做成了一个零件库.通过对SolidWorks进行设置，可以使自己创建的零件库像工具条一样陈列在SolidWorks主窗口中•具体方法是：通过选择SolidWorks主菜单中的工具选项选择文件位置，将文件夹显示为调色板零件，再选〃添加〃，选中自己的零件库文件夹的存放位置•要使用这个零件库，只需要打开它就可以了•方法是，启动Soli

6、dWorks后，在工具下选择FeaturePalette,随后便有一个小窗口披打开，选中用户添加的文件夹，就会有一个新的窗口打开，创建的零件库内所有零件都以图标的形式陈列在窗口内，就好象在真实实验里看到的摆放在实验室里的零件一样.但使用起来比在真实实验室里方便多了，你只需要移动滑动条，就可以找到所需要的零件.3.2机构运动设计方案的确定在拟订方案之前，首先可以从过去成功的设计案例中进行检索，看是否有与设计要求类似的设计案例.如果有，则以这个案例为模板，并对其作适当的修改，以满足当前的设计要求.这样做即可以保证设计要求，还可提高

7、设计效率•如果没有类似的设计案例，则利用所掌握的专业知识和经验进彳亍新的设计.机构运动方案的设计具体由以下几个步骤组成：1）输入设计要求（包括输入输出间的函数关系和工艺动作要求等等）以及外部的各种约束条件.2）将设计要求及外部条件分解成各个基本动作.基本运动及其约束条件3）初步选定能完成设计要求的基本机构或已有案例.4）将初步选定的基本机构进彳亍组合，傅到多种可育皂的设计方案.5）对各种方案进行初步的尺度综合.6）对各种方案的机构进行性能分析（包括运动和动力性能分析）.7）对各种方案进行评价和排序，以选出最满意的方案.8）如果

8、所有方案均不满意，则重新进行机构选型及组合、尺度综合及性能分析.方案评价及排序等工作.其中对方案的机构性能分析可以通过所设计的虚拟实验系统来完成.学生要做的就是先按以上步骤初步确定设计方案，画出机构运动简图，然后利用虚扌以实验系统进行虚扌以装配，绐•出初始输入条件，让系统进行