1 引言
型钢广泛应用在机械、建筑、航空航天等领域。在三维建模与设计中，一般同一系列的型钢具有相似的截面形状，利用三维软件绘制其截面草图并调用拉伸命令即可完成建模。常用型钢包括：角钢、槽钢、T型钢、H型钢和工字钢等。
SolidWorks(以下简称为SW)是一款功能强大的三维实体造型专用软件，提供了几百个API函数。这些API函数是其OLE和COM的接口，使用户能直接访问SW，并可利用VB等多种高级语言对其进行二次开发，从而建立适合用户需要的专用功能模块。对具有类似结构的零件进行反复设计和修改会使建模过程繁琐，因此对常用的同类型零件建立参数化设计模块，可实现零件自动建模，从而大大提高设计效率。笔者以工字钢为例，简要介绍了基于COM规范的可生成插件(*.dll)方法的型钢库建立过程。通过友好的人机交互界面，设计人员只需输入相应的参数值就可完成型钢的建模。
2 SolidWorks二次开发原理及方法
SW二次开发是利用支持OLE和COM编程的开发平台，通过调用SW API函数来实现相应功能的开发，从而建立专用功能模块的过程。
SW API是SW的OLE应用程序开发接口，为用户提供完全面向对象的类体系。它包括对象的类型、属性和方法。程序员对网络结构中OLE对象及其方法和属性进行操作，即可实现不同功能的二次开发。
SW API是一个自上而下的树形层次结构，SolidWorks位于所有API中最顶层的位置。由于应用程序接口对SW API访问是逐级遍历的，所以任何应用程序对API访问前都必须先经过SolidWorks。SW API囊括了软件的所有功能。SW二次开发中的参数化设计，其本质就是正确调用API对象的过程。
2.2 SolidWorks二次开发方法简介
目前对SW软件进行二次开发有两种方式：一种是基于OLE(对象的链接与嵌入)的自动化技术，用户程序作为一个独立的应用程序(*.exe)，通过API接口调用SW提供的服务，完成对它的控制和操作；另一种是基于COM(组件对象模型)规范的，即插件形式( Add - Inapplication)，用户程序作为一个插件(*.dll)集成到SW中去。本文实例采用第二种。
2.3 零件设计模块二次开发基本思路
使用Visual Basic.NET创建新的SolidWorks ADD-In，利用编辑好的宏，编译ADD -In，并添加引用，添加SolidWorks2010类型库、常量类型库等，最后生成ADD-In程序(*.dll)或(*.exe)文件，笔者选择生成(*.dll)文件。其基本步骤归纳如下：
(1)在SW进行零件的三维建模，并对建模过程进行宏录制，获取该零件的VB代码。
(2)在VB.NET中分析零件设计基本参数，对录制的宏进行修改编辑插入函数表达式。
(3)编辑录制好的宏，删除冗余的代码后插入适当的窗体函数，制作能输入参数的人机交互界面。
(4)建立应用程序与SW的连接，即在程序中嵌入与SW关联的程序语句。
(5)在VB程序中生成.dll文件。
(6)打开SW，加载.dll文件，至此用户需要的插件制作完成。
3 工字钢的二次开发
3.1 工字钢三维建模及宏录制
分析工字钢结构特征，参照相关设计手册中工字钢的标准参数得到截面二维图，如图1所示。打开SW开始草图的绘制，并打开【工具】/【宏】/【录制】进行宏录制，选择前视基准面为草图绘制平面，工字钢截面草图由直线段和圆角组成，且为轴对称图形，绘制中心线并对绘制好的直线和圆角进行镜像操作，得到完整的工字钢截面草图，最后选择拉伸命令得到工字钢三维实体。同时停止宏录制，将得到的程序保存为“工字钢.swp”，以供后续过程修改和调用。
图1 工字钢截面参数
图中各符号意义：h为高度；6为腿宽度；d为腰厚度；t为平均腿厚度；r为内圆弧半径；r1为腿端圆弧半径；C为形心。
责任编辑：程玥
