门式起重机是露天物料搬运广泛采用的大型装卸机械,产品已经形成系列。在产品的设计开发过程中,传统的二维设计手段由于其工作量大、设计过程不直观等诸多缺陷已经不能满足现代起重机产品设计的需求。随着计算机技术和三维图形技术的发展,三维设计已经成为机械CAD技术发展的必然趋势。本文在研究门式起重机的结构特点、设计流程、设计方法的基础上,以三维绘图软件SolidWorks为图形支撑平台,在Windows操作系统环境中,利用高级语言编程工具Visual C++6.0对SolidWorks提供的API函数进行了二次开发,实现了门式起重机结构的三维变量化建模。由于SolidWorks从三维模型自动生成二维工程图的功能存在着缺陷(如尺寸、公差信息的缺失等),因此本文利用Visual C++6.0对二维图形支撑软件AutoCAD通过命令文件接口方式进行了二次开发,实现了门式起重机结构的二维参数化绘图。在三维变量化建模部分,采用了SolidWorks与VC++相结合的二次开发方法,即首先在SolidWorks绘图环境中进行零部件的初始化三维建模,然后在VC++编程环境中通过编程,实现对SolidWorks的完全驱动,采用数据文件输入的方式,根据设计计算所得结果,完成对初始模型草图和特征参数的修改、重建模型等工作,得到满足设计要求的零部件三维模型。由于考虑到后期对模型进行有限元分析的需要,在三维实体模型建立过程中,将门式起重机主梁、上横梁、支腿、马鞍等大的结构件分别做成一个整体,省去了板与板之间连接的环节和其他多余的部件,避免了在进行有限元分析时由于连接而引起的边界耦合问题。在本课题CAD系统软件的开发中,实现了对SolidWorks的外部驱动,在系统软件中设置专用的SolidWorks功能模块,而非外挂在SolidWorks软件菜单或工具条中,使得SolidWorks的二次开发具有相对独立性。在二维参数化绘图部分,采用了命令文件接口方式对AutoCAD进行了二次开发,通过VC++编制绘图程序生成SCR命令文件,然后驱动AutoCAD,调用SCR文件,实现二维参数化绘图。作为门式起重机CAD系统软件的绘图模块,在结构设计计算及优化模块之后,本绘图模块可动态生成门式起重机结构的三维模型图和二维工程图。三维实体模型可直接用来进行空间干涉检查及有限元分析,并可在项目投标中以形象直观的方式向用户展示;二维工程图纸是起重机生产工厂进行生产加工的依据。SolidWorks与VC++相结合的二次开发方式可以大大减少程序的编写工作量;将门式起重机主梁、上横梁等大的结构件作为整体进行三维实体建模,有利于进行有限元分析;在用户软件中开发SolidWorks和AutoCAD功能模块,在外部驱动图形支撑软件,其相对独立性使得用户软件在使用相应绘图模块时方便简易。本文的思路和方法还可以应用到其他类型起重机CAD系统软件的设计开发中,能有效地提高设计效率,缩短产品开发周期,具有较宽广的推广意义。