基于ProE二次开发的部件变型设计模块开发.doc

1、摘 要在当今经济全球化、市场竞争日趋激烈的时代，新产品的开发时间成为企业能否在激烈的市场竞争中取胜的关键因素.所以，对软件进行二次开发就显得尤为重要,比如Pro/E软件。本课题的主要任务是对Pro/E进行二次开发，开发出具有可操作性的部件级变型设计模块。主要方法是在分析三维参数化技术及变型设计原理和方法的基础上，阐述了装配件变型设计的基本原理和工作流程，提出了基于参数化技术的装配件变型设计方法。利用VC+，开发出了与Pro/E系统集成的变型设计模块。该变型设计模块具备尺寸参数提取，尺寸参数修改，模型再生（变型）等功能，它的菜单美观、实用、操作方便。以联轴器为例，对上述方法进行了验证。关键词Pr

2、o/E；Pro/TOOLKIT;二次开发；关系式驱动；变型设计；MFC对话框；AbstractIn the age of economic globalization and drastic competition, responding to the market rapidly is the key factor of getting victory for an enterprise . Therefore, the further development of the software is particularly important, such as Pro/E.The main

3、task of this subject is making a further development on Pro/E to develop a operational parameterized variant design module.The main method is analyzing 3D parameterized design technology and variant design methods, the basic theory and the working process of assembly variant design are described and

4、 a product variant design method base on parametric design technology is presented. A parameterized variant design module integrated with Pro/E was developed with VC+.The variant design module has the function of size parameter extraction, modify the size parameter, regeneration model (variant) and

5、other functions. Its menu is beautiful, practical, and easy to operate. As an example, all methods are applied to a joint coupling product, and the methods are verified.Key words: Pro/E; Pro/TOOLKIT; Further development; relations drive; variant design; MFC dialog box; 目 录摘 要1Abstract2目 录31引言51.1概述5

6、1.2本课题的研究内容51.3本课题研究的历史和现状51.3.1Pro/ENGINEER的特征和应用领域51.3.2二次开发的历史和现状61.3.3国内Pro/E二次开发的现状61.4本课题研究的现实意义81.5本文的主要工作及难点81.5.1本课题的主要工作81.5.2本课题的工作难点82开发平台介绍102.1基于系统开发平台-Pro/E102.2Pro/TOOLKIT简介112.3Pro/TOOLKIT工作模式112.3.1同步模式（Synchronous Mode）112.3.2异步模式（asynchronous Mode）122.4Pro/TOOLKIT二次开发方法132.4.1特征描

7、述法132.4.2族表法132.4.3用户自定义特征(User Define Feature)法132.4.4Pro/Program法142.4.5J一1ink法142.4.6Pro/T00LKIT法142.5开发Pro/TOOLKIT应用程序142.5.1创建Pro/TOOLKIT应用程序的基本方法142.5.2利用VC向导创建Pro/TOOLKIT应用程序基本框架152.5.3基本概念-对象和动作182.5.4Pro/TOOLKIT应用程序结构182.6本课题二次开发的模式192.6.1注册文件及Pro/TOOLKIT应用程序的运行192.6.2Pro/TOOLKIT应用程序的注册运行及卸

8、载203二次开发的关键技术及其应用213.1自顶向下设计213.1.1自顶向下设计的概述213.1.2自顶向下设计方法的实现213.1.3自顶向下设计方法在本系统中的应用223.2参数化设计223.2.1基本原理233.2.2三维模型样板的建立233.2.3程序说明243.3MFC的可视化对话框设计技术273.4尺寸对象及关系式的操作283.4.1尺寸对象293.4.2尺寸对象检索函数293.4.3尺寸信息检索函数303.4.4尺寸信息修改函数313.4.5尺寸显示控制函数314装配产品的变型设计原理及尺寸参数分析334.1装配产品的变型设计原理334.2产品零部件尺寸参数分析344.2.1零

9、件事物特性分析344.2.2装配产品配合尺寸参数分析355部件变型设计的开发流程和实现375.1产品主模型的建立过程375.2产品变型设计过程375.3应用举例38结论39谢 辞40参考文献411 引言1.1 概述随着市场竞争的日益激烈，如何在最短时间内，以最好的质量、最低的成本，生产出满足用户个性化需求的产品，已成为企业生存、发展的关键。变型设计很好地顺应了这种市场竞争的需要，它的基本原理是指根据客户需求和概念设计，确定定制产品设计参数信息，通过修改产品变型设计主模型的参数值和尺寸关系，生成相似的产品或零部件。产品变型设计方法能够快速设计产品原型，降低产品设计成品质量，从而以类似大批量生产的

10、效率和成本生产出个性化的产品。1.2 本课题的研究内容本文在国内专家研究的基础上，提出了一种基于参数化技术的装配产品变型设计方法，对装配产品的变型设计方法和过程进行了研究，利用Pro/TOOLKIT对Pro/E进行二次开发，开发出了参数化变型设计模块，并用联轴器的装配模型对该方法进行了验证。具体内容包括：（1） 装配体的高级组装自顶而下设计方法的研究。（2） 参数驱动设计方法的研究。（3） 基于Pro/ENGINEER的Pro/TOOLKIT二次开发技术研究:添加菜单和消息处理的实现。MFC的可视化对话框设计技术。 Pro/TOOLKIT中模型树的快速创建。尺寸对象及关系式的操作和应用。1.3

11、 本课题研究的历史和现状1.3.1 Pro/ENGINEER的特征和应用领域Pro/ENGINEER软件是由美国P T C 公司开发的新一代CAD/CAE系统，自从面世以来，以全参数化尺寸驱动、基于特征、单一全关联的数据库等优点深受用户好评，并成为国际参数化的行业标准。它的内容涵盖了产品从概念设计、工业造型设计、三位模型设计、分析计算、动态模拟与仿真、工程图的输出、生产加工成产品的全过程，其中还包括了大量批的电缆和管道布线、模具设计与分析等实用模块。应用领域包括航空航天、汽车、机械、N C加工、电子等诸多行业。1.3.2 二次开发的历史和现状未来CAD/CAE/CAM的发展趋势是集成化、网络化

12、和智能化。就制造业而言，企业要提高设计生产的效率，就必然要针对自己的环境、特殊需求来进行二次开发。在2 0世纪8 0年代，计算机辅助设计(CAD)系统盛行，但随着CAD的普及和使用，人们逐渐发现:计算机绘图系统虽然好用，但从专业角度来看，仍有很多不足之处。在这样的情况下，多数的CAD系统提供了“二次开发”的语言功能，让用户自行学习并编写程序，然活将那些程序以插件的方式放到CAD平台，这么以来，就可以让原来的以CAD系统更有效率。1.3.3 国内Pro/E二次开发的现状目前，国内Pro/ENGINEER二次开发技术的应用刚开始兴起，许多用户针对本企业的特点对Pro/ENGINEER进行二次开发，

13、但是基本上还处于初级阶段，并没有成熟的商品化软件问世，而且二次开发技术的发展水平存在较大差距。目前国内对Pro/ENGINEER的二次开发还主要集中于各高校的研究领域， 其他行业的二次开发技术则相对落后，有的仅仅是一小部分工程技术人员的个人行为，还没有形成专门从事Pro/ENGINEE二次开发的研究队伍。 虽然也出现了一些应用软件， 但大多数仅仅针对某一类型的产品或产品的一部份而开发的小型应用系统，解决的问题也比较有限。国外成功的技术开发企业为了加快CAD技术开发步伐，都选择了高起点的技术开发战略，即利用已有的技术成果，在此基础上二次开发自己的CAD技术，而不是将人力物力浪费在低水平的重复开发

14、上，这样既可以提高效率，又能保证自己的产品具有较高的技术含量和水平。 新加坡国立大学的Wynne Hsu等人，以Pro/ENGINEER软件为平台，通过C语言编程开发出一种将装配设计分析与产品的概念设计相结合的系统。系统通过五大模块:设计特征库、分析模块、交互模块、搜索模块和装配模块，实现了产品的自动装配。国外由于研究开发三维设计软件的时间较长，而且早己应用于相关行业，故在其应用领域里的自主开发技术己经十分成熟和完善。 国内的许多企业也正在进行自主开发工程或进一步改造设计手段，许多高校和研究所也正在对Pro/ENGINEER的二次开发进行大量的研究工作，并都取得了一定的成绩。 大连理工大学的张

15、俊河研制的面向注塑模的Pro/E二次开发，重点研究了三维实体参数化设计、尺寸驱动的方法、定制二维工程图模板、及如何通过编写C 语言程序调用二次开发工具Pro/TOOLKIT提供的相关函数，实现二维工程图的自动生成、检索和修改，尺寸和尺寸公差的显示、修改以及工程图表格的创建和编辑等内容。 兰州理工大学的周美艳研制的基于Pro/ENGINEER平台的自定义钣金件系统，以钣金件为对象，进行基于Pro/ENGINEER平台的钣金件系统的开发与研究，系统以VC+6.0和Pro/TOOLKIT为开发工具，建立了简洁、方便、友好的人机交互界面，并调用Pro/NC模块，实现了数控代码的自动生成，提高了设计效率、缩短了生产周期。厦门工程机械股份有限公司在推广Pro/ENGINEER的应用中，按照定义Pro/E建模的模板，定义工程图图框，创建标准的符号库和工程图