1、基于Pro/E二次开发的标准件库摘要：本文研究以Pro/E二次开发工具Pro/TOOLKIT和Visual Studio 2005设计开发一套包括弹簧、齿轮、轴承三大类零件的通用零件库系统，实现了Pro/E环境下这三大类零件的快速参数化的自动建模。系统将通用零件库分为三类，使用 Pro/E建模和关系式，建立各种通用件的参数化模型数据库，编程调用数据库文件和利用Pro/TOOLKIT提供的UI对话框存储各种通用件的参数初始值，或用户手动输入参数来实现各通用件特征的自动建模。关键词：零件库，Pro/TOOLKIT，二次开发，参数化设计General Parts Librarys Secondary
2、 Development Based on Pro/EAbstract：Based on Pro/E, this paper designs and develops a general parts library system including three categories of parts : springs, gears, bearings using the secondary development tool Pro/TOOLKIT and Visual Studio 2005 to achieving the three kinds of parts fast automat
3、ic modeling of parameterized in Pro/E environment . The system divides general parts library into three categories, establish all kinds of interchangeable parts parameterized model database and programming calls to the database file with using Pro/E model and relational expression. Besides, this sys
4、tem takes advantage of the UI dialog box provided by Pro/TOOLKIT to store all kinds of interchangeable parts parameter initial value. or a user inputs parameters manually to realize each part characteristicsautomatic modeling .Keywords: Parts library, Pro/TOOLKIT, Secondary development, Parametric d
5、esignI目 录1前 言11.1常用标准件库基本原理11.2三维CAD技术21.2.1 CAD技术的发展主要阶段21.2.2 CAD 技术的发展趋势31.3零件库的发展及其研究现状41.4二次开发的提出及主要研究内容61.4.1二次开发背景及意义61.4.2主要研究内容72开发环境及相关技术92.1 CAD平台的选取92.1.1 Pro/Engineer软件简介92.1.2开发平台的选取92.2 Pro/TOOLKIT二次开发基础92.2.1 Pro/TOOLKIT简介92.2.2 Pro/TOOLKIT的安装103自定义菜单与用户对话框设计123.1 Pro/TOOLKIT开发过程123.
6、1.1安装VS插件Pro/TK Tools123.1.2新建工程133.1.3设置包含文件和库文件143.1.4 编写注册文件153.1.5程序的运行与卸载163.2自定义菜单常用函数193.2.1菜单栏菜单的添加203.2.2菜单按钮的添加213.2.3下级菜单的添加233.3自定义菜单设计243.4 UI对话框基本知识253.4.1资源文件及格式253.4.2主要函数介绍273.4.3 UI对话框元件293.4.4 UI对话框属性及相关函数303.5直齿轮UI对话框实例314零件参数化建模394.1渐开线的几何分析394.2直齿圆柱齿轮的建模过程405零件库系统设计555.1零件库系统整体
7、设计555.2直齿轮的参数化自动建模的实现575.2.1调出UI对话框575.2.2控件编程605.2.3生成不同结构形式的直齿轮615.2.4更新设置新参数655.3实例演示675.3.1零件库使用方法685.3.2部分零件展示70结 论74参考文献75致 谢76751前 言1.1常用标准件库基本原理根据标准件的相似性原理 ,确定能够完整表示该系列标准件所有零件特征的复合零件 ,根据该复合零件可以派生出此系列标准件中的任一个零件。复合零件是在 pro/ E 环境下创建的三维零件模型 ,也称之三维零件样板。在三维零件样板的基础上确定一组设计参数来控制零件的形状和拓扑关系 ,并建立零件族设计参数
8、的系列尺寸 ;通过讯则不同的系列尺寸来自动生成零件的三维模型1 ,从而实现常用标准件库的创建。例如；直齿轮 创建参数化齿轮的过程相对复杂，其中涉及到许多与齿轮有关的参数以及关系式。（1）创建基本圆 用草绘曲线的方法，创建分度圆、基圆、齿顶圆、齿根圆这四个齿轮的基本圆，圆的大小用事先设置好的参数来控制。（2）创建渐开线前面已经分析了渐开线方程的相关知识，这里用从方程来生成渐开线的方法，创建渐开线。（3）镜像渐开线在适当位置创建一个平面，然后该平面为参照，镜像已经创建好的渐开线，并用关系式来控制镜像平面的尺寸约束。（4）拉伸形成实体这是创建齿轮的关键步骤，以齿根圆和渐开线为参照，用拉伸的方法创建包
9、括齿轮的齿根圆实体和齿轮的一个齿形实体。（5）阵列轮齿将创建的齿形实体进行阵列，完成齿轮的基本外形。同时需要添加关系式来控制轮齿的生成个数。（6）创建其它特征创建齿轮的键槽、中间孔、腹板或轮辐孔等特征，并通过关系式来控制相关的尺寸。1.2三维CAD技术CAD是计算机辅助设计的简称，具体指通过计算机和图形设备的使用，帮助设计人员完成设计工作。随着计算机技术的广泛普及、计算机性能的不断提高以及智能化信息处理技术的发展，CAD技术已经由传统的二维技术发展成为三维技术，并朝着集成、开放、标准化的方向发展。CAD技术是新兴的计算机应用技术，不仅能够促进CAD软件行业的发展，而且能够促进机械设计行业的发展
10、1。在某些特定的工程领域内，CAD技术从根本上改变了设计者的工作方式，在计算机技术领域内CAD技术本身也己经发展成为一个世界范围的产业2。1.2.1 CAD技术的发展主要阶段1.20世纪50年代后期至70年代初期线框造型技术。 CAD技术开始于上世纪50年代后期，然后随着计算机绘图软件技术的迅速发展开始开始得到进一步发展。此时主要是二维计算机绘图技术的应用，即用传统的三视图表达出零件信息，以计算机绘图代替手工绘图，使设计者从手工绘图的中解放出来。以二维绘图为主要目的的CAD技术作为CAD技术的一个完整分支一直相对独立地存在且平稳发展至今，主要的代表软件如AutoCAD。2.20世纪70年代初期
11、至80年代初期曲面(表面)造型技术。贝赛尔算法的提出，使人们开始利用计算机处理曲线问题及曲面问题变成现实，此时的代表软件为达索飞机公司推出的三维曲面造型软件CATIA。这意味着CAD技术从二维到三维的跃升，实现了真正的用计算机表达零件的相关信息，同时也为CAM技术的开发提供了坚实的基础。3.20世纪80年代初期至80年代中期实体造型技术。 SDRC公司在1979年发布了世界上第一款真正基于实体造型技术的大型CAD/CAE软件I-DEAS。实体造型技术使设计工作发生了极大的变化，成为未来CAD技术的发展方向，被称为第二次CAD技术革命。由于实体造型数据计算量非常庞大，超出了当时计算机硬件运算能力
12、，使它的进一步发展受到限制。 4.20世纪80年代中期至90年代初期参数化技术。 上世纪80年代中期，人们提出了参数化实体造型技术，代表软件为Pro/E。其特点是：基于特征、尺寸驱动设计修改、尺寸约束、全数据相关。随着参数化技术的不断成熟，它的优势得到了充分的体现，使之成为CAD发展历程上的第三次技术革命。5.20世纪90年代初期至今变量化技术。 SDRC分析了现有的各种造型技术，对它们各自的优缺点进行对比后，以参数化技术为支撑，提出了变量化技术一种更为先进的实体造型技术。变量化技术特点保持了参数化技术本身的优势之处，同时也克服了某些不足，成为了CAD技术发展的第四次革命。目前流行的CAD技术
13、基础理论主要是以PTC公司的Pro/E为代表的参数化造型理论和以SDRC公司的I-DEAS为代表的变量化技术造型理论两大流派，它们都属于基于约束的实体造型技术3。CAD技术正在向着更为深广的方向发展，主要表现为以下几个方面：（1）基于专家系统的智能CAD； （2）CAD系统的集成化； （3）动态三维造型技术； （4）基于并行工程，着力于制造的设计技术(DFM) ；（5）分布式网络CAD系统4。1.2.2 CAD 技术的发展趋势CAD 技术经历了漫长的发展，各个阶段都有其巨大的影响力，促进着制造业的飞速发展。从目前的发展趋势来看，CAD 技术的主要方向应是面向集成化、智能化、标准化、网络化发展。
14、（1）集成化CAD 技术是现代制造业的技术基础之一，为提高产品设计质量和制造业的自动化程度，CAD系统必须集成化。它可以是不同系统之间的相互兼容、组合，也可以是同一系统内部模块间的集成。工程设计领域不同类型的辅助设计软件互相兼容，制定标准化、规范化的标准，在产品的整个生命周期内都支持集成系统，才能保证CAD集成化的顺利实现。为了使CAD技术应用到产品设计的每个环节中，未来CAD软件系统应该增强其开放性、加大模块的可移植性和通用性、实现功能的互连性，达到进一步提高CAD系统的集成度目的。（2） 智能化借助人工智能技术，CAD系统将向智能化的方向发展，利用计算机模拟人的思维，实现真正的智能机械，其
15、中数值计算和符号推理是一般设计的两项重要工作。将人工智能的理论和技术基础与CAD技术相结合形成智能CAD系统，赋予计算机以人的思维，给设计者自动提供产品设计中所需要的各种信息，在最大程度上实现优势资源的共享与交换，通过分析比较，在最短的时间内生成最适合的解决方案。（3） 标准化最初的CAD技术软件开发、设计过程中采用各个模块、功能独立进行的方式，因为在硬件、软件、数据存储、数据传递还有数据格式等方面产生了诸多障碍，开发出的系统虽然能够实现最终结果，但它严重影响了CAD技术的集成。国际上也提出了例如IGES标准和STEP标准的通用的数据交换规范，推动CAD标准化的不断完善，促进CAD系统的集成化的发展。（4）网络化集中式CAD系统存在着一些弊端，不能满足现代人的使用要求，随着工作站和高性能个人计算机的不断发展，越来越多的人开始结合工作站和个人PC系统替代以往的集中式CAD系统，逐步形成了网络化的系统。网络化的系统改变了企业传统的设计流程，对于产品设计而言，可以让设计者摆脱受限制的环境，更加人性化，有
