参数化设计的推广与应用
戴宁生，孔良良
（江苏方源集团有限公司，南京210036；江苏花山集团有限公司，高淳211308）
____ 摘要_ 分析介绍参数化设计原理方法和在江苏方源集团公司的推广与应用，以球阀阀体为例介绍通过调整设计参数进行的优化设计。
____ 关键词_ 参数化设计；推广与应用；球阀_ _____________
Popularizing and application of the parametric design
Dai Ning-sheng，Kong Liang-liang
（Jiang su fang yuan Group Co.,Ltd，Nanjing 210036,China ，Jiang su hua shan Group Co.,Ltd， Nanjing 211308,China）
Abstract: This article Introduces the principle and method of the parametric design, the popularizing and application in fang yuan group Co.,Ltd. by adjusting the design parameters, the body of ball valve was taken as an example to be optimized.
Key words: parametric design; popularizing and application; ball valve
___ 一、传统CAD技术的主要弊端
CAD技术起源于美国，它经历了一个由二维设计技术向三维设计技术发展的过程。早期的二维机械CAD技术实际上是计算机辅助绘图（Computer Aided Drafting），它只是起到了一个电子图板的作用，因为二维机械CAD技术没能很好地解决设计中最困难的几个问题，如：复杂的投影线生成问题、尺寸漏标问题、漏画图线问题、机构几何关系和运动关系的分析讨论问题、设计的更新与修改问题、设计工程管理问题等。所以，二维机械CAD没有起到真正的计算机辅助设计的作用。
三维CAD技术符合人的设计思维习惯，整个设计过程可以完全在三维模型上讨论，直观形象。因为，我们在进行机械设计时，总是希望零部件能够让我们随心所欲地构建，能够随意拆卸，能够让我们在平面的显示器上构造出三维立体的设计模型，而且希望保留每一个中间结果，以备参数化设计和优化设计。并可进行应力/应变分析、质量属性分析、空间运动分析、装配干涉分析、模具设计、NC编程及可加工性分析、二维工程图的自动生成、外观效果和造型效果评价等工作。因而三维CAD技术才是真正意义上的计算机辅助设计技术（Computer Aided Design）。
机械设计是一项创造性活动，是一个反复修改、不断完善的过程。同时对很多企业来说，设计工作往往是变型或系列化设计，新的设计经常用到已有的设计结果。据不完全统计，零件的结构要素90%以上是通用或标准化的，零件有70%~80%是相似的。在参数化设计技术出现以前，传统的CAD使用的方法是先绘制精确图形，在从中抽象几何关系，设计只存储最后的结果，而不关心设计的过程。这种设计系统不支持初步设计过程，缺乏变参数设计功能，不能很好地自动处理对已有图形的修改，不能有效地支持变型化、系列化设计，从而使得设计周期长、设计费用高、设计中存在大量重复劳动，严重影响了设计的效率，无法满足市场需求,在这种情况下参数化设计方法应用而生。
二、参数化设计技术分析_____________
参数化设计（Parametric Design），也称为尺寸驱动（Dimension Driven），是近年来CAD在实际应用中提出的新课题，以驱动为特征，使CAD系统具有交互式绘图的功能，甚至可以根据用户提供的信息驱动系统自动绘图，通过改动图形的某一部分或某几部分的尺寸，或修改已定义好的参数，自动完成对图形中相关部分的改动，从而实现对图形的驱动，以约束造型为核心，以尺寸驱动为特征。在参数化设计中采用参数化模型设计者可以通过调整参数来修改和控制几何形状，实现产品的精确造型，而不必在设计时专注于产品的具体尺寸，参数化设计方法存储了设计的全过程，能设计出一系列而不是单一的产品模型，对已有设计的修改，只需变动相应的参数，而无需运行产品设计的全过程，极大地改善了图形的修改手段，提高了设计的柔性。
参数化设计的主要表现形式：参数化设计利用零件或产品的组成形状上的相似性，可形成系列化，其各尺寸关系可用一组参数来确定，参数的求解较简单，参数与设计对象的控制尺寸有明显的对应关系，设计结果的修改受参数驱动，它以基本参数作为变量编写相应的程序来定义图形的方法，这些参数称为零件的基本参数。参数化设计是一种参数驱动机制，而参数驱动机制是基于图形数据的操作，因此，可以对图形的几何数据进行参数化修改，而且在修改的同时还要满足图形的约束条件。从不同的角度来讲，参数化设计有两种不同的表现形式：