海工拖链计算机辅助设计系统computeraideddesignsystemformarineengineeringca
摘 要摘 要海工拖链是海工装备中必不可少的一部分，它能给海洋平台上的管线提供保护功能。但是大型海洋平台用钢制拖链目前的研发制造技术还是处于被国外公司垄断的状态，国内企业对该产品的国产化有很大的需求。所以，本文研究了基于C#的SolidWorks二次开发技术，借助了SolidWorks强大的3D建模功能和它提供的优秀的扩展功能，开发出了一个海工拖链计算机辅助设计系统。基于C#的SolidWorks二次开发技术主要使用了SolidWorks提供的大量API函数，通过建立主要零部件模板，以尺寸驱动法为设计思想并且借助Visual Studio方便的图形用户界面设计功能实现了海工拖链主要零部件的参数化设计。最终该系统以动态链接库的形式在SolidWorks环境中运行。通过使用该系统，仅需要输入相关的工况参数和点击按钮就能自动生成海工拖链零部件，整个过程相比于传统的零件设计方式节省了大量时间。充分体现了零件参数化设计的优越性。关键词海工拖链；SolidWorks；SolidWorks API；C#；二次开发。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 研究背景和意义 1
1.2 海工拖链简介 2
1.3 国内外研发现状 3
1.4 SolidWorks 3
1.4.1 SolidWorks参数 4
1.4.2 SolidWorks特征 4
1.5 C#基础 5
第二章 SolidWorks二次开发基本方法 7
2.1 SolidWorks API简述 7
2.1.1 应用编程接口 7
2.1.2 应用程序种类 8
2.1.3 相关应用 9
2.2 二次开发基本方法 9
2.2.1 尺寸驱动法 10
2.2.2 程序驱动法 12
2.3 尺寸驱动法和程序驱动法的比较 14
2.4 尺寸驱动法在海工拖链中的应用 15
第三章 用户界面设计 21
3.1 简介 21
3.2 C#中开发图形用户界面的方法 21
3.2.1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
添加控制器 21
3.2.2 设置初始值 22
3.2.3 处理事件 23
3.3 海工拖链设计系统用户界面 23
第四章 实例展示 28
4.1 实例展示 28
结论 30
致谢 31
参考文献 32
第一章 绪论
1.1 研究背景和意义
21世纪，人类正式进入了大规模开发和利用海洋资源的时期，对于占了地球71%面积的海洋而言，它不仅拥有便利的水运交通和富饶的渔业资源，对人类来说更重要的是它还是人类未来可持续发展的“脊梁”。
为建设海洋强国，2015年，国务院制定的《中国制造2025》正式将海工装备列为10个需大力推动、突破发展的重点领域之一。而作为海工装备的重要组成部分海工拖链，它的研究制造与国产化，在我国海工装备的发展上扮演着重要的角色。
在我国，拖链的使用主要还只应用于数控机床、加工中心和自动化生产线等场合，且多为中小型拖链。至于大型海洋平台用钢制拖链的应用，国内尚处于空白阶段。而市场上大型拖链产品基本被国外公司垄断，最主要的一点是他们的产品不提供用户需求定制功能，只能由购买者从现有产品中选择。所以，国家以及国内公司企业对这类大型拖链的研究制造与国产化的需求是强烈的，只有掌握了研制的核心技术，国产装备才能掌握主动权。
在机械制造业飞速发展的今天，生产率已经是和生产耗时同样重要，且需要去实现的目标了[1]。对生产率来说，机械设备的设计是至关重要的。传统的机械设计费时费力耗资源，机械工件的设计往往要求设计人员有较丰富的设计工作经验。在计算机性能优越的今天，利用计算机辅助设计（Computeraided drafting，CAD）是现阶段的最好选择。CAD的发展和应用已经使得传统的产品设计方法和生产模式产生了比较深刻的变化，已经产生且必然会继续产生巨大的社会经济效应[2]。对CAD软件进行二次开发得到的应用程序可让工件设计人员省去思考很多细节的时间，它可以使得工件设计人员从繁杂重复的工作中解脱出来，而且该技术适用于多种工程场合[3]。设计良好的应用程序能做到简单好用，仅需输入相关工况参数即可自动绘制出3D模型，这样一来能减少时间花费和降低成本。
本项目主要的目标其实是对SolidWorks这样的CAD软件进行二次开发，使其能满足特定的需求。比如，海工拖链系统中有很多结构相似但是具体的尺寸不同的零件，那么对于零件设计人员来说很可能需要重复多次绘制过程，这显然造成了人力资源的浪费，扩大了机械设计工作的周期，当然也就增加了产品研发的成本。所以，对SolidWorks的二次开发实际上能解决上面论述的不少问题，同时还能更大限度地发挥SolidWorks的作用，提高机械设计的专业化和自动化水平。
1.2 海工拖链简介
拖链，也可称为电线电缆保护拖链（Cable Carrier），是一种牵引保护电缆、电线、空压管以及油压管以方便其转动以及运动的装置。拖链分为钢制拖链，如图11所示，和塑料拖链，如图12所示，能够从图中看到其外形类似坦克链，它由众多的链节单元组合而成，链节单元之间可在一定范围内自由转动，转动的范围由其中一个名为链板的部件的上下销孔的曲率半径决定。链节单元主要由上下盖板和左右的链板构成，拖链单元的每一节都能打开，其拆装方便，便于安装和维修，不用穿线，打开盖板就能把电缆等设备放入拖链。拖链运动时噪音低且耐磨，能够高速运动。
//
图11：钢制拖链 图12：塑料拖链
自1953年德国吉尔伯特瓦宁格教授发明了世界上第一条钢制拖链以来，这个拖链样板已经发展成为了多种多样的钢制和塑料拖链。例如KABELSCHLEPP佳宝来公司就在1967年发明了第一节由一个注塑而成的塑料拖链，成功创造了轻便型拖链。如今拖链在例如数控机床、电子设备、汽车行业和海洋平台等领域都有广泛的应用。
而本文探讨的海工拖链则主要应用于海洋平台作业，保护海洋平台上相对移动部件之间的包括传递电力、数据、气体和水等介质在内的大量管线。其主要结构如图13，与上面描述的拖链结构类似，由端头支架（end brackets）和多个链节单元组成，而每个链节单元，如图14，则由链板（边带，side band）、支撑板、支撑轴和竖向支撑板构成，每个链板的左右两侧分别有上、中、下三个销孔，上下销孔的曲率半径则决定了整个拖链系统的弯曲半径，如此一来，数个链节单元就可通过销轴来连接成指定长度的拖链。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 研究背景和意义 1
1.2 海工拖链简介 2
1.3 国内外研发现状 3
1.4 SolidWorks 3
1.4.1 SolidWorks参数 4
1.4.2 SolidWorks特征 4
1.5 C#基础 5
第二章 SolidWorks二次开发基本方法 7
2.1 SolidWorks API简述 7
2.1.1 应用编程接口 7
2.1.2 应用程序种类 8
2.1.3 相关应用 9
2.2 二次开发基本方法 9
2.2.1 尺寸驱动法 10
2.2.2 程序驱动法 12
2.3 尺寸驱动法和程序驱动法的比较 14
2.4 尺寸驱动法在海工拖链中的应用 15
第三章 用户界面设计 21
3.1 简介 21
3.2 C#中开发图形用户界面的方法 21
3.2.1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
添加控制器 21
3.2.2 设置初始值 22
3.2.3 处理事件 23
3.3 海工拖链设计系统用户界面 23
第四章 实例展示 28
4.1 实例展示 28
结论 30
致谢 31
参考文献 32
第一章 绪论
1.1 研究背景和意义
21世纪，人类正式进入了大规模开发和利用海洋资源的时期，对于占了地球71%面积的海洋而言，它不仅拥有便利的水运交通和富饶的渔业资源，对人类来说更重要的是它还是人类未来可持续发展的“脊梁”。
为建设海洋强国，2015年，国务院制定的《中国制造2025》正式将海工装备列为10个需大力推动、突破发展的重点领域之一。而作为海工装备的重要组成部分海工拖链，它的研究制造与国产化，在我国海工装备的发展上扮演着重要的角色。
在我国，拖链的使用主要还只应用于数控机床、加工中心和自动化生产线等场合，且多为中小型拖链。至于大型海洋平台用钢制拖链的应用，国内尚处于空白阶段。而市场上大型拖链产品基本被国外公司垄断，最主要的一点是他们的产品不提供用户需求定制功能，只能由购买者从现有产品中选择。所以，国家以及国内公司企业对这类大型拖链的研究制造与国产化的需求是强烈的，只有掌握了研制的核心技术，国产装备才能掌握主动权。
在机械制造业飞速发展的今天，生产率已经是和生产耗时同样重要，且需要去实现的目标了[1]。对生产率来说，机械设备的设计是至关重要的。传统的机械设计费时费力耗资源，机械工件的设计往往要求设计人员有较丰富的设计工作经验。在计算机性能优越的今天，利用计算机辅助设计（Computeraided drafting，CAD）是现阶段的最好选择。CAD的发展和应用已经使得传统的产品设计方法和生产模式产生了比较深刻的变化，已经产生且必然会继续产生巨大的社会经济效应[2]。对CAD软件进行二次开发得到的应用程序可让工件设计人员省去思考很多细节的时间，它可以使得工件设计人员从繁杂重复的工作中解脱出来，而且该技术适用于多种工程场合[3]。设计良好的应用程序能做到简单好用，仅需输入相关工况参数即可自动绘制出3D模型，这样一来能减少时间花费和降低成本。
本项目主要的目标其实是对SolidWorks这样的CAD软件进行二次开发，使其能满足特定的需求。比如，海工拖链系统中有很多结构相似但是具体的尺寸不同的零件，那么对于零件设计人员来说很可能需要重复多次绘制过程，这显然造成了人力资源的浪费，扩大了机械设计工作的周期，当然也就增加了产品研发的成本。所以，对SolidWorks的二次开发实际上能解决上面论述的不少问题，同时还能更大限度地发挥SolidWorks的作用，提高机械设计的专业化和自动化水平。
1.2 海工拖链简介
拖链，也可称为电线电缆保护拖链（Cable Carrier），是一种牵引保护电缆、电线、空压管以及油压管以方便其转动以及运动的装置。拖链分为钢制拖链，如图11所示，和塑料拖链，如图12所示，能够从图中看到其外形类似坦克链，它由众多的链节单元组合而成，链节单元之间可在一定范围内自由转动，转动的范围由其中一个名为链板的部件的上下销孔的曲率半径决定。链节单元主要由上下盖板和左右的链板构成，拖链单元的每一节都能打开，其拆装方便，便于安装和维修，不用穿线，打开盖板就能把电缆等设备放入拖链。拖链运动时噪音低且耐磨，能够高速运动。
//
图11：钢制拖链 图12：塑料拖链
自1953年德国吉尔伯特瓦宁格教授发明了世界上第一条钢制拖链以来，这个拖链样板已经发展成为了多种多样的钢制和塑料拖链。例如KABELSCHLEPP佳宝来公司就在1967年发明了第一节由一个注塑而成的塑料拖链，成功创造了轻便型拖链。如今拖链在例如数控机床、电子设备、汽车行业和海洋平台等领域都有广泛的应用。
而本文探讨的海工拖链则主要应用于海洋平台作业，保护海洋平台上相对移动部件之间的包括传递电力、数据、气体和水等介质在内的大量管线。其主要结构如图13，与上面描述的拖链结构类似，由端头支架（end brackets）和多个链节单元组成，而每个链节单元，如图14，则由链板（边带，side band）、支撑板、支撑轴和竖向支撑板构成，每个链板的左右两侧分别有上、中、下三个销孔，上下销孔的曲率半径则决定了整个拖链系统的弯曲半径，如此一来，数个链节单元就可通过销轴来连接成指定长度的拖链。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jsj/jsjkxyjs/796.html
