基于Web的SolidWorks網(wǎng)絡(luò)協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2014-11-19 潘丹丹 新疆大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院

  以SolidWorks 為基礎(chǔ)平臺(tái),ASP. NET 為二次開發(fā)工具,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于Web 的SolidWorks 零件協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)。以SolidWorks 為開發(fā)工具的中小型企業(yè)采用該系統(tǒng)可以直接通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行三維圖形零件庫的在線動(dòng)態(tài)瀏覽、零件參數(shù)化驅(qū)動(dòng)和屬性信息的提取并實(shí)現(xiàn)零件上傳、下載等功能,可以促進(jìn)設(shè)計(jì)人員與生產(chǎn)制造部門的實(shí)時(shí)交流。該系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)支持協(xié)同設(shè)計(jì)( CSCD) 的一個(gè)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方案,通過這種方案可以迅速將計(jì)算機(jī)支持協(xié)同設(shè)計(jì)在低成本的中小型企業(yè)推廣應(yīng)用。

  隨著現(xiàn)代制造業(yè)的高速發(fā)展,企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)也日趨激烈,面對(duì)Internet 的網(wǎng)絡(luò)化和制造業(yè)信息化的現(xiàn)狀,CSCD ( Computer Supported Cooperative Design)將分布式資源通過Internet 網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)資源共享和集成同時(shí)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)協(xié)同設(shè)計(jì),通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)促使對(duì)產(chǎn)品需求者和設(shè)計(jì)人員的實(shí)時(shí)交互,可以對(duì)同一零件進(jìn)行在線動(dòng)態(tài)瀏覽( 能夠?qū)梢暬寮С值? wrl 格式3D 模型進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、移動(dòng)、縮放等動(dòng)態(tài)操作) 、零件參數(shù)化驅(qū)動(dòng)和屬性信息的提取等。

  SolidWorks 是現(xiàn)代比較常用的集CAD/CAM/CAE于一體的三維設(shè)計(jì)軟件,給用戶提供了強(qiáng)大的二次開發(fā)接口SolidWorks API,凡支持COM 技術(shù)的開發(fā)工具,如C,C + + ,VB,C#,. NET,Delphin 等均可對(duì)其進(jìn)行開發(fā),該系統(tǒng)采用C#和ASP. NET 作為二次開發(fā)工具,功能強(qiáng)大且操作簡(jiǎn)單。中小型企業(yè)的設(shè)計(jì)人員通過使用該系統(tǒng),減少了開發(fā)周期,提高了設(shè)計(jì)效率,降低了成本。

1、協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

  協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)主要通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)三維圖形零件庫的在線動(dòng)態(tài)瀏覽、零件參數(shù)化驅(qū)動(dòng)和屬性信息的提取等。在實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有3 種方案: 開放的exe 可執(zhí)行程序,dll 插件擴(kuò)展SolidWorks 和基于Web 瀏覽器對(duì)SolidWorks API 進(jìn)行二次開發(fā)。對(duì)于開放的exe 可執(zhí)行程序方案,要求程序在本機(jī)上執(zhí)行,通過網(wǎng)絡(luò)調(diào)用服務(wù)器上的零件庫并進(jìn)行開發(fā)交流,但它需要將程序安裝在本地的客戶端上,對(duì)平臺(tái)的依賴性很大。第二種用api 開發(fā)插件來擴(kuò)展SolidWorks 則需要在客戶端安裝SolidWorks,加大了客戶端的壓力。而第三種則只需要在服務(wù)器上安裝Solidworks 并對(duì)其進(jìn)行開發(fā),然后客戶可以在不同的平臺(tái)通過瀏覽器直接訪問服務(wù)器的資源。在比較3 種方案的優(yōu)缺點(diǎn)后,決定采用Web 開發(fā)的模式系統(tǒng)的總體框架如圖1 所示。

系統(tǒng)詳細(xì)構(gòu)架圖

圖1 系統(tǒng)詳細(xì)構(gòu)架圖

  該系統(tǒng)采用B/S 模式,與傳統(tǒng)的C/S 模式相比,主要功能均在服務(wù)器上實(shí)現(xiàn),用戶只需通過Web 瀏覽器向服務(wù)器發(fā)送申請(qǐng),經(jīng)過服務(wù)器處理后返回給用戶Web 頁面。另外,Web 應(yīng)用程序必須經(jīng)過后臺(tái)數(shù)據(jù)庫儲(chǔ)存數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)與用戶的交互功能。基于Web的應(yīng)用程序可以劃分為3 個(gè)層次: 用戶層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)支持層。其中用戶層只需用戶安裝可視化插件,通過瀏覽器即可訪問系統(tǒng)的功能頁面。邏輯處理層是參數(shù)表達(dá)式提取和屬性信息提取的關(guān)鍵,以ASP. NET 作為開發(fā)工具,通過編寫C# 語言程序代碼,操作SolidWorks API 獲得系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)信息。數(shù)據(jù)訪問層用于儲(chǔ)存零件模型文件、可視化文件、參數(shù)說明文件等,完成與用戶的交互模塊,實(shí)現(xiàn)資源共享功能。

5、結(jié)束語

  研究了基于Web 的SolidWorks 協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng),首先要解決的問題是SolidWorks API 的熟練應(yīng)用。其次針對(duì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),對(duì)系統(tǒng)總體框架、零件參數(shù)化驅(qū)動(dòng)及屬性信息提取關(guān)鍵技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)進(jìn)行了深入的分析。最后基于以上理論知識(shí)實(shí)際應(yīng)用到ASP. NET 的協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)。基于Web的SolidWorks 協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)是一種面向服務(wù)的分布式應(yīng)用,隨著現(xiàn)代制造業(yè)逐漸向網(wǎng)絡(luò)化和信息化方向發(fā)展,利用Internet 對(duì)SolidWorks 進(jìn)行二次開發(fā)使得中小型企業(yè)能夠直接通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行三維圖形零件庫的在線動(dòng)態(tài)瀏覽、零件參數(shù)化驅(qū)動(dòng)及屬性信息的提取等,加強(qiáng)了企業(yè)之間的交流和合作,節(jié)約了企業(yè)的成本和提高了產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率。

  該系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用目前還在測(cè)試階段,而且內(nèi)部很多功能上問題以及安全上的問題還有待于進(jìn)一步解決。但是,通過該系統(tǒng),已經(jīng)能夠完成一個(gè)協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)所需要的大多數(shù)功能。