PRO/ E，AutoCAD，SolidWorks 和SolidEdge 等著名CAD 設計軟件都提供了良好的二次開發(fā)平臺，基于這些軟件的二次開發(fā)產(chǎn)品滿足了各種企業(yè)和行業(yè)的設計需求，然而這樣的軟件產(chǎn)品卻往往會遇到以下幾個方面的問題：

    （1）專業(yè)性強

    企業(yè)往往無法在現(xiàn)有CAD 軟件中找到適合自己行業(yè)的零件庫，在此情況下便產(chǎn)生了二次開發(fā)的需求，因此二次開發(fā)產(chǎn)生的零部庫一般都是針對某個設計行業(yè)。這樣的零部件庫日后很難從軟件市場上得到升級和補充，例如空氣分離設備行業(yè)，全國只有近百家專業(yè)生產(chǎn)廠商，現(xiàn)在CAD 廠商通常不會為這樣的專業(yè)領域企業(yè)設計完善的零部件庫。

    （2）保密性高

    企業(yè)的設計軟件充分體現(xiàn)了企業(yè)的技術特點和技術優(yōu)勢，這樣的二次開發(fā)軟件具有很強的保密性。為了防止技術資料泄漏并保持同行業(yè)內(nèi)的競爭優(yōu)勢，企業(yè)往往非常慎重地選擇軟件開發(fā)伙伴，這樣就為日后維護帶來很大的困難。以空氣分離設備行業(yè)為例，該行業(yè)準入門檻低，擁有核心技術的人員可以很容易地組建新的生產(chǎn)企業(yè)，因此資料的保密是關系到企業(yè)生存的大事。如何在保密的情況下，長期維護和升級軟件成了企業(yè)面臨的新問題。

    （3）設計變動頻繁

    企業(yè)產(chǎn)品要更新?lián)Q代，進而帶動零部件庫的更新和程序設計流程的變化。從企業(yè)需求角度而言，創(chuàng)新設計是企業(yè)賴以生存的基石，設計變動將頻繁發(fā)生；而從軟件的角度來說，涉及變動嚴重威脅了軟件的壽命，任何改動都可能導致既有軟件功能完全喪失。如果對每次設計變動都要聯(lián)系軟件設計企業(yè)，必然造成無謂的二次投資，而對于軟件企業(yè)更改原有軟件帶來的開銷往往是驚人的。

    如何解決這些問題成了企業(yè)發(fā)展創(chuàng)新道路上的新困難，由此產(chǎn)生了企業(yè)三次開發(fā)的需求———企業(yè)在有限的軟件開發(fā)能力之下，不必支付大量的維護升級成本就能自主進行三次開發(fā)，讓軟件適應企業(yè)日益增長的設計需求。

    將以SolidWorks 為例，結合實際工程項目經(jīng)驗，探討在二次開發(fā)過程中充分考慮用戶三次開發(fā)需求而進行的若干改進和嘗試，從而保證用戶在軟件交付使用后仍然能夠自行升級和維護該軟件。

1 SoIidWorks三次開發(fā)的四種方法

    SolidWorks 的二次開發(fā)通常是利用SolidWorks 公司提供的功能齊全的API 函數(shù)庫，使用Visual C ++ 或者Visual Basic 語言設計完成的。這樣的工作對于軟件開發(fā)企業(yè)來說比較簡單，而一旦二次開發(fā)軟件交付用戶使用，理解和修改代碼的工作對于用戶來說將變得十分困難。下面的討論就是基于用戶只具有基本的計算機操作能力，沒有軟件開發(fā)能力的前提之下，如何繞開代碼修改，仍能夠?qū)Χ伍_發(fā)軟件進行補充和升級的四種方法，以滿足企業(yè)創(chuàng)新和發(fā)展的需要。

    這四種方法分別是：

    （1）使用配置的方法建立零部件庫；

    （2）使用和解除約束方程；

    （3）使用壓縮的方法處理不同拓撲結構問題；

    （4）使用Access 數(shù)據(jù)庫便于用戶修改。

    1.1 使用配置的方法建立零部件庫

    二次開發(fā)中建立零部件庫有兩種方法：

    （1）編程實現(xiàn)

    SolidWorks 提供了完整的API 函數(shù)，調(diào)用接口函數(shù)可以實現(xiàn)各種繪圖功能。以實現(xiàn)一個圓柱系列化為例，其步驟如下：

    ①使用ModelDoc 對象中的CreateCircle2 函數(shù)即可按照制定的圓心和圓周上一點繪制圓形。使用PartDoc 對象中的FeatureExtrusion3函數(shù)進行拉伸，得到一個圓柱。

    ②在數(shù)據(jù)庫（如SQLServer）中建立一組不同規(guī)格的圓的直徑表。

    ③使用ODBC 或者JDBC 建立程序和數(shù)據(jù)庫的連接，調(diào)用不同的直徑值在SolidWorks 中生成不同尺寸的圓柱形。

    這樣就完成了對一組圓柱零件庫的程序驅(qū)動。

    （2）使用配置實現(xiàn)

    配置（Configurations）是SolidWorks 中實現(xiàn)零部件庫的一個重要方法，它可以在單一的文件中對零件或裝配體生成多個設計變化。配置提供了簡便的方法來開發(fā)與管理一組有著不同尺寸、零部件或其他參數(shù)的模型，它是通過插入系列零件設計表實現(xiàn)的，SolidWorks 內(nèi)嵌Excell 表以支持此功能。

    如圖1 所示，對于“管子”零件有兩個參數(shù)是系列化的，即管子外徑和管子壁厚。對于每一個公稱通徑，如當前配置DN57，都有一組管子外徑57mm（管子外徑@ 草圖1）和管子壁厚3. 50mm（管子壁厚@ 拉伸-薄壁1）與之對應。如此形成一組DN10-DN400 的配置就形成了管子的零件庫。

    與方法一相比，這樣生成的零件庫可以巧妙地繞開程序，用不同的配置代替了程序?qū)L圖參數(shù)的控制，用Excell 表代替了數(shù)據(jù)庫存儲。在軟件交付使用后，工廠設計人員可以很方便地通過簡單的修改Excell 表來增加和減少庫中零件數(shù)量，有效地保證了零件庫的可維護性。

    除此之外，一個更突出的優(yōu)點是：增加或者減少配置參數(shù)的操作簡便。如在圖1 表格中增加一列“ 管子長度”，即對應每個配置都增加一個相應的管子長度數(shù)據(jù)，這樣的操作在方法一中必須通過修改程序代碼來實現(xiàn)，而在方法二中則直接對Excell 表進行簡單的鼠標和鍵盤操作即可完成。

    1.2 使用和解除約束方程

    零部件在繪制過程中經(jīng)常會有一些數(shù)學上的約束關系，仍然以圖1 管道為例。該段管路中有兩個彎頭，按照設計要求，彎頭的半徑應該是管道直徑的1. 5 倍，如圖2 所示，管道當前配置為DN50，對應的管道直徑為57mm，相應彎頭半徑為85. 5mm。