基于SolidWorks的罗茨风机CAD系统设计
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摘要
罗茨风机作为双转子气体压缩和输送机械被广泛应用于各工业领域,其在设计过程中存在大量修改、设计计算和重复性工作等特点；为提高罗茨风机的设计效率和设计质量,本文使用Visual Basic语言对SolidWorks进行二次开发,对罗茨风机CAD系统的设计进行研究。
论文分析了罗茨风机的各种叶型的型线,推导了实际的型线参数方程,研究了风机的各种结构参数和性能参数,并建立它们之间的关系；对SolidWorks二次开发体系进行研究,详细介绍了OLE技术和COM技术,阐述了SolidWorksAPI对象的访问方式和接口技术。
论文对罗茨风机CAD系统进行了整体分析、总体规划,对系统各功能模块进行了剖析分类,设计了系统操作流程图；采用基于特征建模技术的参数化设计方法和原理,使用Visual Basic6.0语言调用SolidWorks API接口函数,通过宏录制并修改关键代码的方法,实现了SolidWorks的二次开发,建立了系统数据库,所设计的CAD系统能够完成罗茨风机的设计计算和自动化几何建模工作。
运行调试并实例建模实验,结果表明：系统能够根据用户输入的基本参数顺利完成三维模型的建立；系统界面美观,与用户交互方便,能大大提高罗茨风机的设计效率和质量,缩短产品研发周期,降低企业成本,提高市场竞争力,具有实际的使用价值。
As a dual rotor gas compression and transportation machinery, Roots Blower is widely used in various industrial fields. It has characteristics of numerous modifications, design calculations and repetitive jobs existing in the design process of Roots Blower. In order to enhance the design efficiency and quality, this thesis uses the Visual Basic Language in the secondary Development of SolidWorks, studies the design of Roots blower CAD system.
This thesis analyzes various leaf type profile of Roots Blower, derives the actual profile parameter equation, studies Roots Blower various structural parameters and performance parameters and establishes the relationship between them. The paper studies SolidWorks secondary development system, introduces the OLE technology and the COM technology, elaborates objects accessing methods of SolidWorks API and interface technologies.
Thesis gives overall analysis of the Roots Blower CAD system, plans the design goals of the system, designs the system operation flow chart; Using Parametric Design principles based on feature modeling technology. Using Visual Basic6.0 Language calling SolidWorks API interface function, through macro recording and modifying the key code, achieved the secondary development of the SolidWorks and established the system Database. It can automation design calculations of parameter and geometric modeling.
Debugging and modeling experiments illustrate that it can complete three-dimensional model based on user input of the basic parameters. System has a amazing interface and can interact with users in a most convenient way. It can greatly enhance the design efficiency and quality of Roots Blower, shorten the product development cycles, reduce business production costs, and improve market competitiveness. It has a practical value.
论文分析了罗茨风机的各种叶型的型线,推导了实际的型线参数方程,研究了风机的各种结构参数和性能参数,并建立它们之间的关系；对SolidWorks二次开发体系进行研究,详细介绍了OLE技术和COM技术,阐述了SolidWorksAPI对象的访问方式和接口技术。
论文对罗茨风机CAD系统进行了整体分析、总体规划,对系统各功能模块进行了剖析分类,设计了系统操作流程图；采用基于特征建模技术的参数化设计方法和原理,使用Visual Basic6.0语言调用SolidWorks API接口函数,通过宏录制并修改关键代码的方法,实现了SolidWorks的二次开发,建立了系统数据库,所设计的CAD系统能够完成罗茨风机的设计计算和自动化几何建模工作。
运行调试并实例建模实验,结果表明：系统能够根据用户输入的基本参数顺利完成三维模型的建立；系统界面美观,与用户交互方便,能大大提高罗茨风机的设计效率和质量,缩短产品研发周期,降低企业成本,提高市场竞争力,具有实际的使用价值。
As a dual rotor gas compression and transportation machinery, Roots Blower is widely used in various industrial fields. It has characteristics of numerous modifications, design calculations and repetitive jobs existing in the design process of Roots Blower. In order to enhance the design efficiency and quality, this thesis uses the Visual Basic Language in the secondary Development of SolidWorks, studies the design of Roots blower CAD system.
This thesis analyzes various leaf type profile of Roots Blower, derives the actual profile parameter equation, studies Roots Blower various structural parameters and performance parameters and establishes the relationship between them. The paper studies SolidWorks secondary development system, introduces the OLE technology and the COM technology, elaborates objects accessing methods of SolidWorks API and interface technologies.
Thesis gives overall analysis of the Roots Blower CAD system, plans the design goals of the system, designs the system operation flow chart; Using Parametric Design principles based on feature modeling technology. Using Visual Basic6.0 Language calling SolidWorks API interface function, through macro recording and modifying the key code, achieved the secondary development of the SolidWorks and established the system Database. It can automation design calculations of parameter and geometric modeling.
Debugging and modeling experiments illustrate that it can complete three-dimensional model based on user input of the basic parameters. System has a amazing interface and can interact with users in a most convenient way. It can greatly enhance the design efficiency and quality of Roots Blower, shorten the product development cycles, reduce business production costs, and improve market competitiveness. It has a practical value.
引文
[1]中国科学院先进制造领域战略研究组.中国至2050年先进制造科技发展路线图[M].北京：科学出版社,2009,9
[2]童秉枢.现代CAD技术[M].北京：清华大学出版社,2000.
[3]SolidWorks公司SolidWorks API二次开发[M].北京：机械工业出版社,2005,5
[4]仲梁维,张国全.计算机辅助设计与制造[M].北京：中国林业出版社,2006.8
[5]何涛.模具CAD/CAM[M].北京：北京大学出版社,2006.8
[6]陈营.基于Pro/Engineer的机械零件参数化特征库的研究[D].山东大学,2007,3
[7]Sutherland I E.Sketchpad. A man-machine graphical communication system. MIT,1963
[8]谭健荣,陆国栋,张树有等[M].CAD方法与技术.北京：科学出版社,2005,8.
[9]张新庄.基于SolidWorks平台的渐开线齿轮三维造型系统的研究[D].大连交通大学,2008,6
[10]宁力.基于Pro/E的开发式三维零件库系统的研究与实现[D].电子科技大学,2008,5
[11]傅雅宁.机械CAD[M].北京：国防工业出版社,2006.1
[12]Van Dijk,CGC.New insighs on computer-aided conceptual design. Design Studies,1995,16 (1):62-80
[13]Flemming U,et al.Hierarchical Generate-and-test viaconstraint-directed research. In:Ai inEngineering Design.Boston:Academic Press,1992.817-838
[14]UmedaY. Supportting conceptual design based on EBS models. AI for Engineering Design Analysis and Manufacturing,1996,10 (4):275-288
[15]Wlech.Representing function,behavior asn structure during conceptual design. In:Design Therory and Methodolory-DTM'92.New York:ASME,1992,11-16
[16]Dani T H,Gadh R.Greation of conecpt shape designs via a virtual reality interface. Computer-Aided Design,1997,29 (8):555-563
[17]Stork A,Maidhof M.Efficient and precise solid modeling using a 3D input device.In:Proceedings of Solid Modeling'97,Atlanta 1997.181-194
[18]Shaw C,Green M.THRED:A two-handed design system.Multimedia System,1997,5 (2):126-139
[19]Furlong T J.Virtual reality sculpture using free-form surface deformation. In:Proceedings of 1997 ASNE Design for Manufacturing Symposium, Scaramento.1997
[20]李洪波.基于PLC的罗茨鼓风机叶面数控加工系统研究[D].浙江大学,2003,1.
[21]贺杰高.三维机械CAD系统的二次开发技术及在风机设计中的应用[D].兰州理工大学,2003,6
[22]苏春模.罗茨鼓风机极其使用[M].长沙：中南工业大学出版社,1999,11
[23]蔡海毅.扭叶转子罗茨鼓风机的设计、仿真与制造[D].福州大学,2002,1.
[24]庹德荣,高进.罗茨鼓风机三叶扭叶叶轮型面的数控加工[J].风机技术,2003,第6期.
[25]符明.罗茨鼓风机叶轮AutoCAD向Pro/E图形的模型转换及其族表建立[J].风机技术,2007,第一期.
[26]唐志林,杨岳,彭波.罗茨鼓风机圆弧型双叶轮参数化设计[J].企业开发技术,2006,11.
[27]霍明,刘厚根,陈焕新.罗茨鼓风机性能参数计算机辅助设计系统软件的开发及应用[J].风机技术,2003,第四期.
[28]李建磊,叶仲和.数控加工罗茨鼓风机扭叶转子的几何模型[J].风机技术,2008,第二期.
[29]肖辉进.基于AutoCAD的罗茨鼓风机叶轮CAD系统的开发[D].成都：电子科技大学.2007,4.
[30]赵永东.螺旋式三叶罗茨泵设计与转子CAD研究[D].哈尔滨工程大学,2001,12
[31]龙海洋.罗茨鼓风机扭叶转子数控刨削加工的研究[D].华中科技大学.2005,4.
[32]任钦海.汽轮机叶片模具CAD二次开发与应用技术研究[D].江南大学,2008,3
[33]刘金梅.罗茨风机叶轮CAD/CAM研究技术[D].中南大学,2007,5.
[34]殷国富,尹湘云,胡小兵SolidWorks二次开发实例精解冲模标准件3D图库[M].北京：机械工业出版社,2006,1.
[35]刘新民,蔡琼,白康生Visual Basic6.0程序设计[M].北京：清华大学出版社,2004
[36]江洪,李仲兴,邢启恩SolidWorks2003二次开发基础与实例教程[M].北京：电子工业出版社,2003,6.
[37]李臻.基于SolidWorks的齿轮设计与三维造型软件的开发[D].兰州理工大学,2006,4
[38]王乾.履带起重机模块化参数化设计研究[D].大连理工大学,2008,12
[39]李咏红.CAD二次开发方法研究与实现[D].电子科技大学,2004,3
[40]何岸杨SolidWorks二次开发方法研究[J].计算机与信息技术,2007,第28期
[41]陈酹滔.零部件参数化设计方法研究与系统实现[D].南京理工大学,2004,3
[42]张莉.基于SolidWorks的二次开发技术[J].计算机时代,2003年,第10期
[43]陈紫红,安剑,孙秀梅Visual Basic项目开发全程记录[M].北京：清华大学出版社,2008,6
[44]陈豪杰,赵建国.基于SolidWorks的罗茨风机叶轮参数化建模系统的开发[J].煤矿机械,2010,4
[2]童秉枢.现代CAD技术[M].北京：清华大学出版社,2000.
[3]SolidWorks公司SolidWorks API二次开发[M].北京：机械工业出版社,2005,5
[4]仲梁维,张国全.计算机辅助设计与制造[M].北京：中国林业出版社,2006.8
[5]何涛.模具CAD/CAM[M].北京：北京大学出版社,2006.8
[6]陈营.基于Pro/Engineer的机械零件参数化特征库的研究[D].山东大学,2007,3
[7]Sutherland I E.Sketchpad. A man-machine graphical communication system. MIT,1963
[8]谭健荣,陆国栋,张树有等[M].CAD方法与技术.北京：科学出版社,2005,8.
[9]张新庄.基于SolidWorks平台的渐开线齿轮三维造型系统的研究[D].大连交通大学,2008,6
[10]宁力.基于Pro/E的开发式三维零件库系统的研究与实现[D].电子科技大学,2008,5
[11]傅雅宁.机械CAD[M].北京：国防工业出版社,2006.1
[12]Van Dijk,CGC.New insighs on computer-aided conceptual design. Design Studies,1995,16 (1):62-80
[13]Flemming U,et al.Hierarchical Generate-and-test viaconstraint-directed research. In:Ai inEngineering Design.Boston:Academic Press,1992.817-838
[14]UmedaY. Supportting conceptual design based on EBS models. AI for Engineering Design Analysis and Manufacturing,1996,10 (4):275-288
[15]Wlech.Representing function,behavior asn structure during conceptual design. In:Design Therory and Methodolory-DTM'92.New York:ASME,1992,11-16
[16]Dani T H,Gadh R.Greation of conecpt shape designs via a virtual reality interface. Computer-Aided Design,1997,29 (8):555-563
[17]Stork A,Maidhof M.Efficient and precise solid modeling using a 3D input device.In:Proceedings of Solid Modeling'97,Atlanta 1997.181-194
[18]Shaw C,Green M.THRED:A two-handed design system.Multimedia System,1997,5 (2):126-139
[19]Furlong T J.Virtual reality sculpture using free-form surface deformation. In:Proceedings of 1997 ASNE Design for Manufacturing Symposium, Scaramento.1997
[20]李洪波.基于PLC的罗茨鼓风机叶面数控加工系统研究[D].浙江大学,2003,1.
[21]贺杰高.三维机械CAD系统的二次开发技术及在风机设计中的应用[D].兰州理工大学,2003,6
[22]苏春模.罗茨鼓风机极其使用[M].长沙：中南工业大学出版社,1999,11
[23]蔡海毅.扭叶转子罗茨鼓风机的设计、仿真与制造[D].福州大学,2002,1.
[24]庹德荣,高进.罗茨鼓风机三叶扭叶叶轮型面的数控加工[J].风机技术,2003,第6期.
[25]符明.罗茨鼓风机叶轮AutoCAD向Pro/E图形的模型转换及其族表建立[J].风机技术,2007,第一期.
[26]唐志林,杨岳,彭波.罗茨鼓风机圆弧型双叶轮参数化设计[J].企业开发技术,2006,11.
[27]霍明,刘厚根,陈焕新.罗茨鼓风机性能参数计算机辅助设计系统软件的开发及应用[J].风机技术,2003,第四期.
[28]李建磊,叶仲和.数控加工罗茨鼓风机扭叶转子的几何模型[J].风机技术,2008,第二期.
[29]肖辉进.基于AutoCAD的罗茨鼓风机叶轮CAD系统的开发[D].成都：电子科技大学.2007,4.
[30]赵永东.螺旋式三叶罗茨泵设计与转子CAD研究[D].哈尔滨工程大学,2001,12
[31]龙海洋.罗茨鼓风机扭叶转子数控刨削加工的研究[D].华中科技大学.2005,4.
[32]任钦海.汽轮机叶片模具CAD二次开发与应用技术研究[D].江南大学,2008,3
[33]刘金梅.罗茨风机叶轮CAD/CAM研究技术[D].中南大学,2007,5.
[34]殷国富,尹湘云,胡小兵SolidWorks二次开发实例精解冲模标准件3D图库[M].北京：机械工业出版社,2006,1.
[35]刘新民,蔡琼,白康生Visual Basic6.0程序设计[M].北京：清华大学出版社,2004
[36]江洪,李仲兴,邢启恩SolidWorks2003二次开发基础与实例教程[M].北京：电子工业出版社,2003,6.
[37]李臻.基于SolidWorks的齿轮设计与三维造型软件的开发[D].兰州理工大学,2006,4
[38]王乾.履带起重机模块化参数化设计研究[D].大连理工大学,2008,12
[39]李咏红.CAD二次开发方法研究与实现[D].电子科技大学,2004,3
[40]何岸杨SolidWorks二次开发方法研究[J].计算机与信息技术,2007,第28期
[41]陈酹滔.零部件参数化设计方法研究与系统实现[D].南京理工大学,2004,3
[42]张莉.基于SolidWorks的二次开发技术[J].计算机时代,2003年,第10期
[43]陈紫红,安剑,孙秀梅Visual Basic项目开发全程记录[M].北京：清华大学出版社,2008,6
[44]陈豪杰,赵建国.基于SolidWorks的罗茨风机叶轮参数化建模系统的开发[J].煤矿机械,2010,4