基于Pro-E二次开发的滚动轴承设计 - 副本
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现代制造技术与装备2007第4期总第179期基于Pro/E二次开发曲轴设计系统的关键技术研究刘永臣孙丽(淮阴工学院交通工程系,淮安223001)摘要:本文结合Pro/E软件,对曲轴设计系统开发过程中必需的二次开发关键技术(如Pro/TOOLKIT接口技术、菜单设计技术、曲轴三维实体建立及工程图生成技术、UI对话框技术等)进行系统研究,为系统开发提供重要技术支持。
关键词:Pro/E二次开发关键技术研究1引言基于Pro/E软件的曲轴设计系统的二次开发,即在现有Pro/E软件的基础上,为提高和完善曲轴设计系统软件的功能,使之更符合用户的需要而做的软件开发工作。
Pro/E二次开发是一个规律性很强的过程,不但需要掌握VC++6.0等程序语言,还需掌握二次开发的几项关键技术,并将它们有机的融合到一起,据此才能进行设计开发。
二次开发的基本思路是:以交互式图形系统为主要支撑,以图形系统的用户语言为进程的控制者,以高级语言为系统连接及数据转换的枢纽,开发一个集参数化设计零件、交互式编辑图形、数据的系统管理及零件的有限元分析为一体的机械CAD软件系统。
在开发曲轴设计系统过程中,主要涉及Pro/TOOLKIT接口、菜单设计、曲轴三维实体建立及工程图生成、UI对话框等关键技术。
2Pro/TOOLKIT接口技术Pro/TOOLKIT采用面向对象的程序设计方法(Object-OrientedProgramming),在Pro/E和应用程序之间通过特定的数据结构来传递信息,对应用程序来说这种数据结构并不是直接可访问的,而只能通过Pro/TOOLKIT提供的函数来访问。
在设计Pro/TOOLKIT程序时,涉及到大量的由Pro/TOOLKIT函数库提供的C函数,在VC应用程序设计向导自动创建的程序框架上添加必要的函数代码、增加新的CPP源文件以及新的资源,才能构成一个完整的Pro/TOOLKIT应用程序体系。
Pro/TOOLKIT接口主要包括Pro/TOOLKIT应用程序的编译、连接、注册和卸载。
1参数化程序设计的总体思路参数化程序设计的基本原理是:采用三维模型与程序控制相结合的方式,用交互方式创建三维原始模型,并建立一组能控制三维模型形状和拓扑关系的设计参数,然后在SQLServer数据库中建立相应的表格。
通过VC++映射一个CRecordset类对象,用于交互,参数化程序通过对模型的设计参数编程,来实现设计参数的检索、修改以及三维模型的再生,框图如图1所示。
图1系统结构框图2参数化程序设计的实现过程系统开发环境为:以MSVisualC++6.0为编译环境,Pro/EWildfire为软件平台,以Pro/E自带的Pro/TOOLKIT为二次开发工具,数据库选用SQLServer2000,具体实现步骤如下:2.1程序开发前期准备2.1.1建立参数化三维模型库以齿轮为例,其主要设计参数包括驱动参数:齿数(z)、模数(m)、压力角(a)、齿宽(b);以及其他参数如齿轮的齿顶高(ha)、齿根高(hf)、分度圆直径(d)、齿顶圆直径(da)等。
在Pro/E的“工具/参数”中设置z、m、a、b、d、ha等设计参数;在“工具/关系”中直接添加参数间的关系式,如图2所示。
图2参数关系式2.1.2建立设计参数数据库应用数据库技术存储若干组设计参数变量值。
在SQLServer2000中建立关系数据库(Gear.mdf),数据库是根据零件Pro/Toolkit应用程序参数化三维模型库定制的用户界面参数化驱动生成齿轮三维实体设计参数数据库访问接口ODBC文章编号:1001-2546(2007)01-0040-02!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"【摘要】在产品设计过程中,建立零件参数化设计系统是提高产品设计效率的有效途径。
第23卷第3期2007年6月机械设计与研究Machine Design and Research Vol .23No .3Jun .,2007收稿日期:2006-12-15文章编号:100622343(2007)032091205Pr o /E 二次开发在机床主轴组件中的应用郑金兴, 李 翔(哈尔滨工程大学机电工程学院,哈尔滨150001,E 2mail:zhengjinxing@hreu .edu .cn ) 摘 要:分析了利用Pr o /E 的二次开发工具:族表、程序、Pr o /Toolkit 的开发过程。
针对相同或相近结构的零件用族表工具建立标准零件库,实现了零件库的管理和调用;利用Pr o /T OOLKI T 工具,结合参数化设计的思想,开发出了典型的齿轮、轴的参数化设计系统;利用程序工具进行了CA6140车床主轴前支承部件的装配过程仿真设计。
最后,综合三种二次开发工具在产品设计中的应用,以自顶向下(T OP -DOWN )的产品设计思想,利用零件库和齿轮参数化设计系统方便快捷的建立了CA6140车床主轴组件的三维模型。
实现了通过Pr o /E 二次开发来提高产品设计效率的目的。
关键词:Pr o /E NGI N EER;Pr o /Toolkit;族表;二次开发中图分类号:TP391 文献标识码:ASecondary D evelop i n g Technology and Its appli ca ti on to D esi gn La the Sp i n dleZHENG J in 2xing,L I Xiang(Collegeof Mechanical and Electrical Engineering,Harbin Engineering University,Harbin 150001,China ) Abstract:The devel opment p r ocess is analyzed by using re -devel opment t ools of the Pr o /E:Fa m ily Table,Pr o 2gra m,Pr o /Toolkit .Standard components library f or sa me or si m ilar structure parts are built with the t ools of fam ily ta 2ble,and the manage ment and app licati on of components library are realized;the typ ical para meterized design syste m of gear and shaft with Pr o /T OOLKI T is i m p le mented;and asse mbly si m ulati on of the fr ont supporting parts of C A6140lathe s p indle is carried out with the t ool of p r o /p r ogra m.Finally,combining with the three t ools and T OP 2DOWN p r od 2uct devel opment idea,the three di m ensi onal model of the s p indle of the C A6140lathe is established quickly and con 2veniently by using the components library and the parameterized design system of the gears and shafts t o i m pove the de 2sign efficiency .Key words:Pr o /E NGI N EER;Pr o /T oolkit;fa m ily table;secondary devel opment Pr o /E 是三维C AD /CAM 系统,可以为工业产品设计提供完整的解决方案。
万方数据
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第3期陈龙,等:基于Pro/E二次开发的滚动轴承设计・5・
处理模式,但是异步模式代码复杂、占用大量资源、执行速度缓慢。
3.3程序编译
利用Pro/TOOLKIT开发出来的程序,需要进
行编译连接。
制作Makefile工程文件是常用的办法。
Pro/TOOLKIT自带了一个Makefile工程文件,
可以在它上面直接修改。
但对于初级编程者来说,相对较难。
利用Vc++环境指定库文件、头文件以及资源文件来编译是一种相对简单得多的办法。
3.4程序注册
利用Pro/TOOLKIT开发出来的程序,要想集成进人Pro/ENGINEER系统,必须有一个注册文件(Registryfile),注册方式分为自动注册和手动注册。
Pro/TOOLKIT的安装目录给出了一个注册文件,但是值得注意的是在使用这个注册文件时要结合自身的操作平台做适当修改。
3.5Pro/E与MFC接口开发
Visualc++作为新一代的面向对象的,可视化的程序设计工具,我们可以通过Pro/Toolkit与MFC的接口,利用MFC强大的功能实现对话框的开发与数据库的访问。
从本质上来说,Pro/E与MFC的接口就是Pro/E系统调用MFC应用程序的途径。
Pro/E系统应用程序与MFC应用程序的通信方式是接口实现的关键,而采用动态链接库(DLL)方式可以很好的实现三者之问的通信,因为通信是通过直接的函数调用来实现的,所以具有执行迅速的特点。
具体实现方法如下:
(1)使用CwinAPP类来生成第1个DLL工程,工程类型选用共享MFC常规DLL(Regulardll
usingSharedMFCDLL)选项,然后在此工程中加人Pro/Toolkit程序,主要是userinitialize()函
数代码。
(2)使用同样的方法与选项生成第2个DLL
工程,并在此工程中用类向导(Classwizard)和资源编辑器(ResourceEdit)生成所需要的MFC类(如对话框类,数据库类等),并定义1个函数完成该类的初始化。
(3)在第一个DLL文件中的Pro/TOOLKIT程序中调用第二个DLL文件的导出函数,这是接口实现的关键。
调用相应的数据流函数来进行它们之问的数据传输。
(4)加人Pro/TOOLKIT程序所用到的库,如kernel32.1ib、protoolkit.1ib、protk——d11.1ib、mpr.1ib、libc.1ib、libcd.1ib、wsock32.1ib等,并指出其路径且设为强制输出(使用/force选项),使用MFC的编译选项,对这2个工程进行编译,生成新的DLL文件。
(5)在Pro/E中,用DLL方式加载Pro/Toolkit程序,即第一个DLL文件,再通过Pro/Toolkit程序调用MFC应用程序,即第二个DLL文件。
4滚动轴承设计
本软件采用Pro/PROGRAM和Pro/TOOLKIT相结合的办法实现滚动轴承的参数化设计。
首先建立基本模型,编辑模型的Pro/PROGRAM,连接Pro/TOOLKIT携带的外部参数以更新模型参数,由新的模型参数输出符合滚动轴承标准的工程图。
程序排图工作原理见图1。
4.1滚动轴承的基本建模
常见滚动轴承的基本几何结构模型见图2。
图l滚动轴承三维参数化设计流程
为节约篇幅,此处只给出深沟球轴承的常见几何结构。
建模内容属于Pro/ENGINEER的基础知识,不再赘述。
4.2程序模块函数
图2常见深沟球轴承装配模型几何结构
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第3期陈龙,等:基于Pro/E二次开发的滚动轴承设计・1・
图3Pro/ENGINEER启动后自加载的轴承设计菜单
图4设计主界面示例
6结束语及展望
Pro/ENGINEER由基本模块、工业造型、曲面设计、装配设计、运动仿真、结构强度、疲劳分析、热分析、公差分析与优化、NC、模具、协同设计等等众多模块组成,是功能十分强大的CAD软件。
因其模块众多,操作也相对困难。
企业对其进行二次开发以适应企业内部要求是必要的。
Pro/ENGINEERWILDFIRE的API工具Pro/TOOLKIT功能十分强大,野火版除对自身内容封装保护不允许外部修改外,很多功能模块都支持二次开发。
对于普通滚动轴承来说,它的特征创建并不复杂,一般通过旋转、拉伸、剪切、阵列、倒角就能完成整个滚动轴承的特征创建。
完全基于外部语句来进行滚动轴承设计二次开发的工作是可行的。
当然,这样的开发方法对于程序员的要求非常高,不仅程序编写的工作量巨大,还要求有很强的空间意识去合理安排基准点和基准面并要有大量的语句来实现错误处理。
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(编辑:王立新) 万方数据。