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学号：107019东 南 大 学工程硕士学位论文开题报告院（系、所）机械工程学院 工 程 领 域 机械工程 研究生姓名 卞 钧校 内 导 师 许 超校 外 导 师 开题报告日期 入 学 年 月 制2一、学位论文开题报告论文题目基于Solidworks的冷藏陈列柜产品动态配置设计研究方向Solidworks二次开发应用题目来源国家部委省市厂、矿自选有无合同经费数备注题目类型工程项目规划管理工程设计工程技术技术攻关改造推广应用基础性研究其它一、课题来源、选题依据、课题研究目的、工程应用价值 广泛应用于酒店、商场中的冷藏陈列柜，由箱体、门体、制冷系统、电气系统及若干附件组成，其中箱体由左右侧板、内胆、后封板、上下箱板、加强框组成，门体由中空玻璃门、门轴套、门封条组成，制冷系统由压缩机、冷凝器、过滤器、蒸发器等组成，电气系统主要由电源开关、温控器、灯、压缩机启动器、压缩机保护器组成。在产品设计过程中，设计人员零部件的绘制、装配所用的时间在整个开发周期中占一个非常大的部分。下图为常用冷藏陈列柜的结构示意图。 长期以来，大多数生产冰箱、冰柜、陈列柜的生产厂家开发新产品的流程仍停留在使用AutoCAD进行工程图绘制，然后按图纸加工制作样机，发现问题后再对图纸进行修改直至满足要求的阶段而对于产品的装配关系、零部件干涉问题、结构合理性分析、系统性能模拟等重要环节几乎未有涉及。这也导致了很多企业在产品研发和生产上与一些大品牌公司相比缺乏竞争力。随着计算机技术的发展和广泛应用，越来越多的三维设计软件为新产品设计开发缩短周期、提高产品可靠性、降低开发成本创造了优越的条件。一些基于三维设计软件二次开发环境、针对各企业生产现状开发的插件在很大程度上将设计人员从庞大、枯燥的绘图中解放出来，工作重心也由主要从事绘图向产品可靠性设计转移。设计软件二次开发的投入是提高产品设计效率、确保产品可靠性，加强竞争力的重要保证，建立和完善产品零件库是进行软件二次开发的主要目的。通过产品通用件、常用件的零件库建立、完善，经由二次开发的软件插件的辅助，可以充分利用本地资源，降低工作量，缩短设计开发周期，减少开发成本。这也使设计人员能将精力投入到对产品的可靠性分析、仿真模拟、有限元分析等更深层次的研究当中，既充分利用和发掘了设计人员的能力、潜力，又提高了企业的经济效益。 江苏白雪电器股份有限公司系中国轻工家电行业电冰箱（冷柜）、全封闭制冷压缩机生产经营和国家机电产品自营进出口企业，于1997年初通过ISO9001质量管理体系认证，1998年底通过ISO14001环境管理体系认证，具有年产200万台电冰箱（冷柜）和600万台制冷压缩机等主产品生产能力。公司具有60年机械制造历史，具备较强的技术开发能力和项目组织经验，时国家级“高新技术企业”和“中国专利百强企业”。近年来，公司以差异化创新战略不断拓宽内外贸经营渠道，着力扩展新产品的生产规模，以求得更大的效益和更多的发展空间。公司下属部分分公司的设计部门已将诸如Solidworks、Pro/E等CAD设计软件应用于产品设计中，但仍以基础运用为主。本课题的任务是结合江苏白雪电器股份有限公司下属雪龙制冷设备有限公司某一规格冷藏陈列柜的产品开发的需要，设计一个Solidworks二次开发程序，用于实现冷藏陈列柜产品动态配置设计，缩短该系列冷藏陈列柜的开发周期。二、中外文献与资料阅读清单（要求30篇以上）篇数36其中外文文献与资料篇数5序号题 目（及作者）出处（书籍及出版社、期刊名及期刊卷期号等）123456789SolidWorks二次开发在机械零件设计中的应用与研究（马咏梅 丁行武 李鑫）The Parametric Design and Intelligent Assembly System based on the Secondary Development of SolidWorks(Yang Yu)Three Dimensional Parameterized Design of Heat Exchanger Tubesheet Based on SolidWorka（Peng Gao, Zhi-fu Sang）Visual Basic 为基的SolidWorks 二次开发与应用(张华，陈定方，杨艳芳)基于SolidWorks API零件参数化技术的优化与应用 (平海涛，吴志林，莫根林)基于SolidWorks的产品三维参数化设计与虚拟装配研究 (赵常云)基于SolidWorks的汽车主减装配线翻转夹具参数化设计系统的开发(汪洋)基于SolidWorks二次开发的变量化三维建模方法 (徐格宁，朱映东)基于SolidWorks二次开发实现蛇型管束的参数化建模(马婕，柴天亮)机械传动第34卷 第1期2010 2nd International Conference on Computer Engineering and Technology Volume 4978-1-4244-3290-5/08/$25.002008 IEEE湖北工业大学学报 第25卷 第4期煤矿机械 第32卷 第01期东北大学硕士学位论文 2008年1月合肥工业大学硕士学位论文 2009年3月中国工程机械学报 第7卷 第1期农产品加工学刊 第2期（总第199期）序号题 目出处（书籍及出版社、期刊名及期刊卷期号等）101112131415161718192021222324基于SolidWorks和VC6.0的翅片管换热器的二次开发(夏梦心，朱卫英，李维仲，左建国，高冈大造，徐林虓)SolidWorks API二次开发(美SolidWorks公司 著 生信实维公司 编译)无师自通SolidWorks2008中文版 （冯如设计在线 李翔鹏 编著）C#从入门到精通 （龙马创新教育研究室 策划 国家863中部软件孵化器 编著）SolidWorks的二次开发研究 （马胜祥，易传云，李鲜明）面向企业应用的SolidWorks软件二次开发 （刘萍萍）数据库引擎SQL编译器的研究 （邹辉）ASP连接SQL Server数据库的方法与性能分析 （王春艳）C#测试项目在数据库单元测试中的应用（马小龙）C#对SQL Server中的数据导入导出 （李志云）C#开发SQL工具箱 （李福红）C#开发数据应用程序的调试技巧 （谭东）C#在数据库断开状态下的操作方法 （王大亮 吴玉萍） C#中避免不必要装箱与拆箱的方法 （涂刚） SQL Server 2000数据库部署的C#实现方法 （张文生 孙永忠）广州化工 2009年37卷第9期机械工业出版社 2005.5人民邮电出版社 2008.8人民邮电出版社 2010.4机械工程师 2005年第8期南京理工大学硕士学位论文 2004.06武汉理工大学硕士学位论文 2010.05石家庄理工职业学院学术研究 Vol.5 No.2电脑编程技巧与维护 2009.11电脑编程技巧与维护2009.17电脑编程技巧与维护 2010.19科技传播 2010.5（上）科技信息 2009年第35期平顶山学院学报 第24卷第5期电脑编程技巧与维护 2009.11序号题 目出处（书籍及出版社、期刊名及期刊卷期号等）252627282930313233343536SQL Server 2005全文检索的实现 （褚纪红 王媛 梁伟）SQL Server Management Studio 管理工具 SQL SERVER 2005新工具新特性探讨（牟丽莎 胡玉蓉） Visual C#调用DAO向Access数据库写入字段标题（江山 王新庆） 如何维持SQL Server2005高可用性 （李懋洲） 利用SQL Server 存储过程实现数据分页 （杨帆 王菲菲 汪蓓）SQL Server2000 在数据规划过程中的数据完整性实现 （汤京弋 张魏群） SQL Server 2008完全学习手册 （郭郑州 陈军红 等编著）网络化计算机辅助设计与制造技术 （江平宇 主编）计算机辅助设计与制造 （李平 主编）Research of Automatic Marking on SQL Server Skill Assessment Based on XML（Chen Yaofei, Chen Huantong）Study of XML & SQL Server and Application in Distributed Integration（Qiu Peng Chen Jian-hui Chang Qing） Advanced Studying on Microsoft SQL Server Data Mining （Zhijun Ren） 情报杂志 第29卷四川工程职业技术学院学报第23卷第3期电脑编程技巧与维护 2010.11软件导刊 第10卷第1期电脑编程技巧与维护 2011.06四川工程职业技术学院学报 2008年第6期清华大学出版社 2011.1机械工业出版社 2004.3华中科技大学出版社 2005.9978-0-7695-4224-9/10 $26.00 2010 IEEE1-4244-1135-1/07/$25.00 2007 IEEE978-0-7695-3942-3/10 $26.00 2010 IEEE三、文献综述：国内外研究现状、发展动态计算机辅助设计（Computer Aided Design，简称CAD）和计算机辅助制造(Computer Aided Manufacturing，简称CAM），简称CAD/CAM，是一项利用计算机协助人们完成产品设计与制造的技术。制造技术是工业发展的基础，CAD/CAM技术则是现代制造技术的核心技术，实现了设计和制造过程的自动化和信息集成化。（1） CAD技术CAD是指工程技术人员利用计算机来完成产品设计过程的各项工作，如草图绘制、零件设计、装配设计、工装设计、工程分析等。它的功能可归纳为建立几何模型、工程分析、动态模拟和自动绘图等四类。因此，一个完整的CAD系统应由科学计算、图形系统和工程数据库等组成。科学计算用于有限元分析、可靠性分析、动态分析、产品的常规设计和优化设计等；图形系统用于几何（特征）造型、自动绘图、动态仿真等；工程数据库用于对设计过程中需要使用和产生的数据、图形、文档等进行输入/输出和管理。（2）CAM技术CAM目前没有统一的定义，一半是指将计算机应用在产品制造方面的总称，有狭义和广义之分。狭义CAM通常仅指数控程序的编制，包括刀具路径的规划、刀位文件的生成、刀具轨迹的仿真和NC（Numerical Control，数控）代码的生成等。广义CAM是指利用计算机进行与制造过程直接或间接相关的活动，包括工艺准备（如计算机辅助工艺设计（Computer Aided Process Planning，简称CAPP）、计算机辅助工艺设计与制造、NC编程、工时定额和材料定额编制等）、生产作业计划、物料作业计划（加工、装配、检测、输送、存储等）的运行控制、生产过程控制和质量控制等。（3）CAD/CAM系统应具备的基本功能不同的CAD/CAM系统一般有不同的功能要求，但机械CAD/CAM系统应具备如下的基本功能：图形图像处理、几何造型、2D图形与3D图形的相互转换、信息存储与管理、有限元分析、优化设计、物体几何特性计算功能、工程信息传输与交换、模拟与仿真、交互功能（即人机接口）、参数化设计、数据处理和数据交换功能、信息输入、信息输出。比较常用的CAD设计软件：1 Pro/Engineer Pro/Engineer操作软件是美国参数技术公司（PTC）旗下的CAD/CAM/CAE一体化的三维软件。Pro/Engineer软件以参数化著称，是参数化技术的最早应用者，在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位，Pro/Engineer作为当今世界机械CAD/CAM/CAE领域的新标准而得到业界的认可和推广。是现今主流的CAD/CAM/CAE软件之一，特别是在国内产品设计领域占据重要位置。2 UG UG（Unigraphics NX）是Siemens PLM Software公司出品的一个产品工程解决方案，它为用户的产品设计及加工过程提供了数字化造型和验证手段。Unigraphics NX针对用户的虚拟产品设计和工艺设计的需求，提供了经过实践验证的解决方案。这是一个交互式CAD/CAM（计算机辅助设计与计算机复制制造）系统，它功能强大，可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构。它在诞生之初主要基于工作站，但随着PC硬件的发展和个人用户的迅速增长，在PC上的应用取得了迅猛的增长，目前已经成为模具行业三维设计的一个主流应用。3 SolidWorks SolidWorks为达索系统（Dassault Systemes S.A）下的子公司，专门负责研发与销售机械设计软件的视窗产品。 SolidWorks软件功能强大，组件繁多。SolidWorks功能强大、易学易用和技术创新是SolidWorks的三大特点，使得SolidWorks成为领先的、主流的三维CAD解决方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。SolidWorks不仅提供如此强大的功能，同时对每个工程师和设计者来说，操作简单方便、易学易用。 在目前市场上所见到的三维CAD解决方案中，SolidWorks是设计过程比较简便而方便的软件之一。 在强大的设计功能和易学易用的操作（包括Windows风格的拖/放、点/击、剪切/粘帖）协同下，使用SolidWorks，整个产品设计时可百分之百编辑的，零件设计、装配设计和工程图之间的是全相关的。4 AutoCADAutoCAD（Auto Computer Aided Design）是美国Autodesk公司首次于1982年生产的自动计算机辅助设计软件，用于二维绘图、详细绘制、设计文档和基本三维设计。现已经成为国际上广为流行的绘图工具。.dwg文件格式成为二维绘图的事实标准格式。5 SolidEdgeSolidEdge是Siemens PLM Software公司旗下的三维CAD软件，采用Siemens PLM Software公司自己拥有专利的Parasolid作为软件核心，将普及型CAD系统与世界上最具领先地位的实体造型引擎结合在一起，是基于Windows平台，功能强大且易用的三维CAD软件。CAD二次开发CAD“二次开发”是指熟悉产品设计和掌握计算机应用技术的人员共同开发出的针对企业特殊功能要求的CAD应用软件。CAD二次开发实质上包含四个方面主要工作：其一是功能增值开发。目的是对原CAD产品进行基本功能的适应性扩充，使CAD增值产品更加符合国标、企标及设计人员针对企业产品组合形成的有效的设计习惯；其二是标准化开发。目的是除CAD软件提供的ISO标准和其他工业标准外，建立面向企业应用的标准构件库（零部件库），使之向着合理化工程设计的应用方向发展；其三是集成化开发，其目的是期待经过多种集成形式为企业营造一体化技术解决方案，推动企业信息化进程，使技术与管理完美结合，全面提高企业的运作效率与经营效益；其四是智能化开发，目的是使CAD设计活动更加反映人类设计活动的本质高度智能化的创造性活动，智能化是CAD二次开发发展的追求方向。CAD二次开发包括了二维CAD二次开发和三维CAD二次开发两个方面。（1） 二维CAD二次开发从最初的电子图板，到时下在国内使用最为广泛的AutoCAD，二维CAD以其特有的适应性、开放性、操作简单、方便、智能等优点在工程设计中发挥了重要的作用。由于我国在原创CAD技术上远远落后于世界工业发达国家，目前我国工程界普遍使用的是国外商品化的二维CAD系统，其系统标准与我国国标有许多不同，不符合我国工程设计习惯，对我国工程设计人员来说直接使用这些二维CAD系统十分不便。同时，商品化的二维CAD系统是面向大的行业开发的，不可能全面满足生产各色各类产品的不同企业的具体需求。这些问题的客观存在，促使我国工程设计人员、高校研究人员纷纷对国外商品化的二维CAD系统进行标准化和本土化的二次开发。其中，对AutoCAD的二次开发技术尤为成熟，开发内容涵盖了国标工程图模板、国标标准件库、粗糙度、形位公差、尺寸公差等诸多方面。二维CAD的二次开发很好地排除了企业二维CAD设计工作中的壁垒。（2） 三维CAD二次开发三维CAD软件不仅仅能有效帮助设计人员创建实体模型，而且能有效帮助设计人员利用设计出的三维实体模型进行模拟装配和静态干涉检查、机构分析和动态检查、动力学分析、强度分析等，同时它们更注重设计出模型后的处理工作。尽管如此，国外商品化的三维CAD系统与国外商品化的二维CAD系统一样是为工业发达国家企业开发的，产品设计的诸多方面仍不符合我国国家设计标准，在企业应用中仍然需要进行本土化的二次开发工作。今年来，针对这一需求，我国不少研究人员都或多或少地进行过三维CAD二次开发的尝试。三维CAD系统较之于二维CAD系统复杂得多，系统的二次开发技术的突破难度较大。到目前为止，三维CAD二次开发研究工作远没有二维CAD二次开发研究工作成熟。四、研究基础 自2004年7月开始参与江苏白雪电器股份有限公司下属雪龙制冷的新品开发设计，期间或参与或负责完成了SC-32系列酒柜的开发改良、CC60和CC65两款圆桶型饮料柜的开发，并投入批量生产，其中CC65型号的圆桶型饮料柜申请国家发明专利。从2010年开始，着手进行300升左右的系列冷藏陈列柜的新品开发，目前根据市场反馈信息及客户需求分析，已通过完成了陈列柜的结构造型及新品样机。五、主要内容及关键技术 本课题拟利用Solidworks API二次开发功能，用C#作为编程语言，以所完成的陈列柜结构造型为基础，将参数化设计与Solidworks软件二次开发相结合，提高该系列陈列柜产品的开发效率。主要包括：系列陈列柜基础结构造型参数化并导出产品BOM(扩展BOM，带主尺寸)、通过BOM表自动选取已有零部件并根据BOM表尺寸驱动生成新零部件、手动添加数据库中不存在的新零部件并导入BOM表。图1 系统集成框图1 基础结构造型参数化及BOM导出建立产品基础结构，将各零部件主要关联尺寸进行参数化定义，并将进行参数化的关联尺寸导出到产品BOM中。 关键技术：关联尺寸参数化2 通过BOM表驱动参数生成新的零部件和工程图建立产品零件数据库，并与基础零部件相关联，将BOM表导入数据库建立新的数据并驱动参数生成新的零部件和工程图。关键技术：数据库建立，参数化驱动3 手动添加新零部件，导入数据库生成新的零部件和工程图根据BOM表信息，手动添加新的产品零部件，并将之导入数据库，生成新的装配体和工程图。关键技术：新零部件的参数化设计、尺寸关联六、研究方向、实施方案及可行性分析本课题拟以3