三维参数化造型及设计
SolidWorks三维设计及运动仿真实例教程 实例27 方程式参数化设计
修改模型参数 的快捷菜单中选择“显示特征尺寸”命令。
全局变量参数化 方程式参数化 方程式驱动曲线
显示特征尺寸
选择“工具”“方程式”命令，在图所示的对话框中的“名
添加方程式
称”列单击“方程式”下面的“添加方程式”，然后，在图形区 单击宽度尺寸，则其尺寸名称“Dl@草图1”自动输入在“名称”
修改模型参数 列，在“数值/方程式”列输入“=100”，完成宽度方程式添加；
入方程式“x*x-1”和取值范围：x1=-1， x2=1，单击“确定”按钮，完成抛物线绘
制。
全局变量参数化 方程式参数化 方程式驱动曲线 显性方程式驱动曲线示例:抛物线 参数性方程式驱动曲线示例:渐开线
“参数性”方程式驱动曲线需要定义曲线起点和终点对应的参数T的范围， X值表达式中含有变量T，同时Y值定义另一个含有T值的表达式，这两个方程式 会在T的定义域内求解，从而生成目标曲线。
解析式：y=ax2+bx+c，其中a，b，c都是常数。操作步骤如下。新建零 件，选择前视基准面，如图所示，依次点击“草图”“草图绘制”， “曲 线”“方程式驱动的曲线”命令。
全局变量参数化 方程式参数化 方程式驱动曲线
显性方程式驱动曲线示例:抛物线
在图中选择方程式类型为“显性”，输
参数性方程式驱动曲线示例:渐开线
使用全局变量
中输入“=”，依次选择“全局变量”“H”，单击“确定”按钮 ✓，完成高度设置。获得长方体的三维参数化模型。
修改全局变量
全局变量参数化 方程式参数化 方程式驱动曲线
添加全局变量
在设计树中，如图所示，右击“方程式”，在弹出的快捷菜
使用全局变量
单中选择“管理方程式”，修改B=50,单击“确定”按钮✓，可 见长方体模型缩小一半。
三维参数化在零部件设计中的优越性探析
三维参数化在零部件设计中的优越性探析、随着社会的进步和制造业的飞速发展，传统的二维设计方式由于其局限性，已不能很好地满足现代化工业对产品设计的成本与质量等要求。
因此，集设计/分析/制造一体化且易学好用的三维设计软件一直倍受相关企业的青睐。
制造行业也成为了三维CAD/CAM/CAE软件应用的先锋。
一部复杂的机器，零部件众多，对于其中特征简单的零件利用传统的二维CAD进行设计对于还是较为方便价廉的；但是对于形状复杂或者变量较多的零部件，采用三维CAD则极为神速，尤其是应用三维软件的参数化设计功能。
以往我们学习过零部件的非参数化设计，即设计是只针对某一个特定性状的零部件，或者利用尺寸驱动功能进行简单的参数调整，并不适合于系列化、标准化、设计变更频繁的零部件，比如齿轮、标准件等，下面我们以行星齿轮轴为例，基于Pro-Engineer谈一下三维参数化设计。
1 参数化设计概述就如同铁扇公主的芭蕉扇，念动咒语，可大可小，能变形状，但变来变去还是一把神奇的扇子。
在建立数学模型的过程中，需要提取零件的相关特征参数和位置参数，并进行集中设定，编辑相关参数相对于其变量的关系式或设置数值，然后，根据需要修改变量，利用尺寸驱动与联动形成新的产品数模，这就是个参数化设计过程。
对于系列化、标准化、设计变更多的零部件，参数化设计事半功倍。
例如：变速箱中的所有渐开线圆柱齿轮，数量较多，尺寸各不相同，但关键参数只有“齿数”、“模数”、“压力角”、“齿宽”、“齿形系数”、“变位系数”、“齿根高系数”等，把这些关键参数提取出来，在参数编辑器进行设定，并赋予初始值。
取某个齿轮的参数开始建模，在建模过程中，Pro/e会对出现的每个尺寸分配一个符号，在关系编辑器中对必要的尺寸进行关系式的编辑，这样就形成了齿轮的参数化模型，我们可以对应变速箱中的各个齿轮逐一进行参数的修改和另存，就生成了这一系列齿轮的参数模型。
2 参数化设计实例行星轮芯轴的参数化设计。
基于solidworks参数化的建模思路及方法
基于Solidworks参数化的建模思路及方法摘要随着现代工业的快速发展，使得很多企业选择更加效率、更加简便的研发设计方法。
南京东岱软件有限公司正是基于市场需求，为诸多企业开发实施了多产品多结构的参数化设计方案，为客户提供了快速响应的产品设计软件AutoDriver。
参数化设计主要基于三维软件的二次开发利用，本文以Solidworks标准件库的开发为技术背景，详尽阐述了基于Solidworks参数化的建模思路及方法，并以六角螺栓为例介绍了具体的参数化设计建模过程。
关键词：南京东岱软件有限公司；参数化设计；Solidworks；建模1了解客户产品六角螺栓是指由头部和螺杆（带有外螺纹的圆柱体）两部分组成的一类紧固件，需与螺母配合，用于紧固连接两个带有通孔的零件。
这种连接形式称螺栓连接。
如把螺母从螺栓上旋下，有可以使这两个零件分开，故螺栓连接是属于可拆卸连接。
1.1了解客户需求主要完成六角螺栓设计结构与特征的参数化设计，使其能够实现交互式设计。
1.2了解产品组成结构主要由螺栓头部和螺杆组成，如下图：其中：d1为螺栓直径，L为公称长度，b为螺纹长度1.3了解产品功能主要是用于紧固连接两个带有通孔的零件。
1.4确定主动参数实际由用户控制的，即能够独立变化的参数，一般只有几个，称之为主参数或主约束；其他的约束是由图形结构特征确定或与主约束有确定关系，称它们为次约束。
六角螺栓的主参数选取螺栓直径d1和公称长度L，其他尺寸参数关系（即次约束）为：b=2d1，k=0.7d1，e=2d1。
1.5确定操作界面主要是由螺栓直径d1（型号）和公称长度L组成的交互式设计界面。
2确立建模思路主要从产品的功能及主动参数去确立建模思路。
首先，观察六角螺栓结构，选取合适的基准；其次，理清楚各尺寸间的关系；最后，建立螺栓螺母模型。
3选取建模方法Solidworks建模的步骤有一定程序，其顺序分别为：选择绘图平面、进入草图绘制、绘制草图、标注尺寸和添加几何关系、特征制作等。
工程图学课程中培养三维造型与设计能力的研究与实践
鉴于国内机械行业正处 在采用 三维设计 以及沿用
传统二维设计方法 的并存 时期 ， 而且这种局面还会持续
一
段 时间。同时 ， 参照教 育部工程 图学教学指导委员会
制定 的普通高等院校工程图学课程教学基本要求 ， 结合 教 学基本要求对 画法几何及 机械制 图课程 提 出的基本 教学 内容 ， 了使学生具有 岗位竞争力 ， 快新时期创 为 加 新型工程科技人才培养 ， 提高学生 的综合素质及其创造 力， 必须让学生掌握先进 的三维设计手段与方法。 在第一学期开设 的３ 学时的画法几何教学 中， ２ 在不
削弱投影理论 基础的基础上增加 了三维造 型与设 计理
在近年来 的机械专业本科教 学 中，结合我校 机械 专业 的特点 ，在对学 生如 何进行三维设计能力 培养模 式 的问题上 进行 了研究 ， ｏ ｄ ｒｓ１ 为支 撑 软件 以Ｓｌ Ｗｏｋｔ ｉ ４ 作 系统并将其付诸实践 ， 取得 了很好 的效果。
养模式的研 究。 在此培养模 式中， 画法几何教学 中对学生进行三维造型能力的培养 ， 在 在机械制 图教学 中进行三 维 设计能力的培养。 学生不同的学习阶段 ， 在 有针对性地安排不 同的教 学内容 ， 循序渐进地达到 不同的培养 目标和创
新能力。
关键词 ： 工程 图学； 三维设计 ； 创新能力； 培养模 式
。
虽然在多媒体教学条件下有很大 的改善 ， 但遇到具
体问题或稍微复杂一些的图样 ， 部分学生仍然不能正确
想象出立体 的组成及形状。
基金项 目： 机械工程学院教学改革项 目（ 编号 ：Ｘ Ｆ Ｇ ５ 成果 ＪＦ Ｇ ０ ） 作者简介 ： 赵炳利 （９ ２ ）男 ， １６ 一 ， 河北人 ， 副教授 ， 主要研究领域 为工程 图学及Ｃ 。 ＡＤ
基于Autodesk Inventor的三维参数化设计方法
数 化建模软件 ， 它融合了二维 和三维设计并带有装配功能 ， 是集 以形成机械振动装 置零 件尺 寸参数库及 图形库 。 Ａ ｔ ｅｋ ｎ ｅｔ 与参数 实体造型 、 ｕｏ ｓ ｖｎ ｒ ｄ Ｉ ｏ 曲面造型 、 配造 型 、 装 二维与
ＳＵ ｎ — ｉｎｇ，ＺＨＥＮＧ ａ —ｘｎ，Ｗ ＡＮＧ ｉ Ｍｅ ｇ ｘ ａ Ｃｈ ｏ ｉ Ｇｕ —ｍｅ ，ＹＡＮＧ －。 ｉ Ｌｉ ｊｅ ｉ
（ ｂ ｉ ｎ ｅｓ ｙ ｆ ｎｉｅｒ ｇ Ｈ ｎ ａ ５ ０ ８ Ｃ ｉａ Ｈｅｅ Ｕ ｉ ｒ ｔ ｏ ｇ ｅｉ ， ａ ｄ ｎ０ ６ ３ ， ｈｎ ） ｖ ｉ Ｅ ｎ ｎ
三维双 向关 联绘 图以及 与 Ａ ｔ Ｃ Ｄ相互转换 于一体 的机械设 ｕ Ａ ｏ 计 系统 。除此 以外 ， ｖｎｏ 还是一种包含 了最新技术的基于特 Ｉ ｅｔ ｎ ｒ
定 义草 图＝＝ ＝Ｃ ＝＝＝ ＝ ＝
分析零件外形 轮廓
征 的参数化实体造型软件。
能及 现代 设 计 的优越 性 。
关键 词 ： ｔｄ ｓ ｖ ｎｏ ； Ａｕｏ ｅ ｋ Ｉ ｅ ｔｒ三维 参数 化设 计 ； 拟 装配 ｎ 虚
【 ｂｔ ｃ】Ｂ ｓ ｎＡ ｔ ｅ ｎｅｔ ，Ｔｋｎ ｈ ｐａ ｐｉ ｕ ａ ｅ ｂ ｎ ｍ ｃａｉ ｌ Ａ ｓ ａｔ ａ ｄ ｏ ｏ ｓ Ｉｖｎｏ ａｉ ｔｅ ｌ ｅｓｒ ｇ ｓｂ ｓｍ ｌ ｉ ｅｈｎ ａ ｒ ｅ ｕｄ ｋ ｒ ｇ ｔ ｎ ｓ ｙ ｃ
（）ｌ ２ ￣ 用拉伸添加材 料的方式 ， Ｊ 生成截面 轮廓为长 方形 的
维普资讯
机 械 设 计 与 制 造
UG中锥齿轮的三维参数化建模
编号
1
2 3 4 5 6 7 8 9
选择 Tool ─→Expression ,将表 2 中的 U G 表达式输入 。 4. 2. 2 形成齿轮毛坯 (a) 选择 Insert ─→ Sketch ,以 xy 平面为草图附着面 , 建 立草图 1 , 如图 3 绘制齿轮截面图 , 并按照图 3 添加约束和标 注尺寸 , 且将图中的虚线转化为参考线 ( b) Insert ─→Form Feature ─→Rotate ,选择草图 1 ,并以
4. 2. 5 建立齿廓面 (a) 用曲线缠绕命令将 (下转第 42 页)
z1 z2
10
外锥距
R=
2
×
Z1 2 + Z2 2 Z1
R = m/ 2 3 sqrt (z1^2 + z2^2)
11 12
齿轮 1 当量齿数 齿高
Zv1 =
δ cos o
zv1 = z1/ cos(Ag) ha = (1 + x1) 3 m
2
U G 表达式 sf 2 = deg(sqrt ( (d r/ db) ∧ 2 - 1) ) Ag- 2 = deg(atan (rad (sf 2) ) ) Ia- 2 = sf 2 - Ag- 2 Ro = 360/ (4 3 zv1) - Ia- 2
19
0 . 5 ×Z1 δ cos o α ) ×( 1 - cos
rb ×sf 2 = sf 2 rb
4 . 2 建模过程 4 . 2 . 1 输入基本参数
Ia- 2 = sf 2 - A g- 2 Ia- 2 + R o =
360° 4 ×z
设以 x 轴正向看去 , 顺时针为 正 ,由坐标变换知识可得旋转后齿廓 线 1、 2 的坐标的 U G 表达式为 : [4 ] xtt 1 = xt 1 3 cos ( Ro ) - yt 1 3 sin
三维建库中的几种参数化设计方法介绍
三维建库中的几种参数化设计方法介绍赵林;杨殿臣【摘要】以VANTAGE PDMS三维工厂设计系统为支撑平台,介绍了其参数化创建管道元件库的几种设计方法,主要包括建立管道元件库、在数据集(DataSet)中设置设计参数、利用系统参数设计元件模型等.采用参数化的设计方法,可根据具体情况选用不同的建库方法,在可视化的环境下编辑修改元件结构,并在参数化元件的基础上,快速创建管道元件库、电缆桥架的标准及非标准元件库,同时还可以利用PDMS提供的多种系统参数进行辅助设计,从而提高工作效率.【期刊名称】《内蒙古电力技术》【年(卷),期】2010(028)003【总页数】3页(P52-53,58)【关键词】三维建库;参数化元件;管道数据库;管道元件库;弯头;调节阀【作者】赵林;杨殿臣【作者单位】内蒙古电力勘测设计院,内蒙古,呼和浩特,010020;内蒙古电力勘测设计院,内蒙古,呼和浩特,010020【正文语种】中文在VANTAGE PDMS三维工厂设计系统（以下简称PDMS）进行三维建库的过程中，所有元件都可以使用元件参数（Component parameters）、设计参数（Design parameters）和保温参数（Insulation parameters）来定义。
参数化定义易于编辑修改，能够快速地创建几何形状复杂、类型多样、规格较多的元件模型。
本文以PDMS为支撑平台，介绍了其参数化创建管道元件库的几种设计方法。
1 PDMS概述VANTAGE PDMS是英国AVEVA公司的产品，从1976年至今，已经逐步发展成为国际上最先进的三维工厂设计系统之一。
该系统以数据库为核心，拥有直观的三维设计视图，可以对各个设计人员控制权限，不同的设计人员可在网络上进行协同设计，极大地提高了设计效率及出图质量。
隐藏在PDMS强大功能背后的是简单和具有逻辑性的数据库，元件的全部信息可以存储在参数化的元件库中。
管道数据库和管道元件库的建立是进行三维管道设计的基础，这些数据的完整性、准确性会直接影响到后期三维模型的建立和各种图纸和料单的抽取。
搅拌器转轮三维造型的参数化设计
２０ ０７年 ３月
农 机 化 研 究
第 ３期
搅 拌 器 转 轮 三 维 造 型 的 参 数 化 设 计
缪 红 云 ，吴 春 笃 ，储 金 宇
（ 苏 大 学 环 境 学 院 ，江 苏 镇 江 江 ２２ １） １ ０ ３
摘 要 ：搅 拌 器 转 轮 的 性 能 好 坏 关 系 到 污 水 处 理 的效 果 ， 目前 设 计 主要 是 依 靠 二 维平 面 的 Ｃ Ｄ设 计 。为 了 Ａ
不 同 的 污 水 处 理 方 法 对 搅 拌 效 果 的 要 求 是 不
一
样 的 ， 好 氧 处 理 中 ， 望池 中 流 场 尽 可 能 均 匀 ； 在 希
满意＋
而 在 厌 氧 处 理 时 ，希 望 液 面 的 翻滚 速 度 尽 可 能 小 ， 而 液 下 部 分 的 流 场 尽 可 能 均 匀 。生 物 处 理 方 法 要 求 最大 剪 切 速 度 不 大 于 菌 团 的破 坏 速 度 或 者破 坏 区 域 尽 可 能小 ，而要 满 足 这 些 要 求 ，就 必 须 要 对 搅 拌 器 转 轮 三 维形 状 进 行 深 入 仔 细 的研 究 。 目前 的 设 计 主 要 是 二 维 平 面 图形 ，不 能直 观 地 表 达 出 实 际 的 三 维 形 状 ，也 不 能 够 用 于 流 场 的数 值
ＨＵ Ａ—Ｇ ＴＨＩ ＫＮ Ｕ Ｃ ＥＳＳ ＵＭ Ｒ Ｎ ＢＥ
作 者 简 介 ： 缪 红 云 （１ ８ 一）， ， 江 苏 如 皋 人 ， 硕 士 研 究 生 ， （— ９１ 女 Ｅ
ｍ ｉ）ｈ ９＠ ６ ．ｏ 。 ａ ｍ ｙ ６ １ ３ ｃ ｍ ｌ
（ 输 入 轮 毂 的厚 度 ） 请
（ 输 入叶片数） 请
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三维参数化造型及设计
三维参数化造型及设计可以应用于各个领域，如产品设计、建筑设计、动画特效等。
在产品设计中，通过参数化设计可以快速生成不同尺寸和形
状的产品模型，以满足客户的需求。
在建筑设计中，通过参数化设计可以
快速生成不同风格和结构的建筑模型，以提供更多的设计方案选择。
在动
画特效中，参数化设计可以用于生成虚拟角色的不同动作和表情，以丰富
动画的内容。
三维参数化造型及设计的核心思想是通过调整参数来改变模型的形状。
在计算机软件中，参数可以是模型的尺寸、比例、位置、形状等。
用户可
以通过自定义参数来控制模型的各个属性，从而实现不同的设计效果。
例如，在设计一个产品模型时，用户可以通过调整模型的尺寸参数来改变产
品的大小；通过调整模型的形状参数来改变产品的外观。
通过参数化设计，用户可以实现快速修改和调整，避免了传统手工造型中需要重新制作新模
型的繁琐过程。
在三维参数化造型及设计中，常用的软件工具有AutoCAD、3D Max、Rhino等。
这些软件提供了丰富的参数化设计功能，可以满足各种不同的
设计需求。
例如，在AutoCAD中，用户可以使用动态块功能来创建可自由
调整参数的模块，在设计过程中方便地进行模型的修改和调整。
在3D
Max中，用户可以使用参数化建模工具来快速生成不同形状的模型，并可
以通过调整参数来实现形状的变换和调整。
在Rhino中，用户可以使用Grasshopper插件来进行参数化建模，通过连接不同的参数和组件，实现
复杂造型的生成和调整。
三维参数化造型及设计具有很多优势。
首先，它可以大大提高设计效率。
传统手工造型过程中，需要不断制作新模型并进行试验和修改，非常
耗时耗力。
而通过参数化设计，用户可以在计算机上进行实时调整和修改，快速生成不同形状和尺寸的模型，大大节省了设计时间。
其次，三维参数
化造型及设计具有较强的灵活性。
通过调整参数，用户可以实现模型的多
样化和差异化，满足不同客户的需求。
另外，参数化设计还能够提供较好
的模型可管理性。
通过定义和储存参数，用户可以方便地保存和管理设计
过程中的模型数据，方便后续的修改和调整。
总之，三维参数化造型及设计是一种快速灵活的设计方法，可以在各
个领域中广泛应用。
通过参数化设计，用户可以轻松生成不同形状和尺寸
的模型，并实时调整和修改，大大提高了设计效率和灵活性。
随着计算机
技术的不断发展，三维参数化造型及设计将在未来的设计领域中扮演越来
越重要的角色。