基于PRO.E齒輪類零件參數(shù)化設(shè)計(jì).doc

基于Pro/E的齒輪類零件參數(shù)化設(shè)計(jì)摘要：基于Pro/E開發(fā)平臺(tái)，應(yīng)用Pro/TOOLKIT工具包以及VC+6.0編程語(yǔ)言開發(fā)了齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)，通過在VC+6.0中創(chuàng)建的對(duì)話框修改齒輪參數(shù)，例如模數(shù)、齒數(shù)、齒寬、壓力角、變位系數(shù)等，可以得到相應(yīng)的漸開線齒輪，從而滿足設(shè)計(jì)要求。實(shí)際應(yīng)用表明該系統(tǒng)可以大幅度提高工作效率。該系統(tǒng)的建立方法亦可應(yīng)用于其他零件的參數(shù)化設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：Pro/E；齒輪；參數(shù)化設(shè)計(jì)；建模Abstract:basedonPro/Eplatform，agearparametricdesignsystemisdevelopedapplyingPro/TOOLKITapplicationdevelopmentkitandVC+6.0.Throughchangingthegearparametersintheapplicationinterface,suchasmodulus,numberofteeth,toothwidth,pressureangle,variablecoefficient,etc,thecorrespondinginvolutegeartomeetthedesignrequirementscanbegotten.Theapplicationshowsthatthesystemcangreatlyimproveefficiency.Theestablishmentofthesystemmethodcanbeappliedtootherparts，isnotconfinedtotheparametersofgeardesign.Keywords：Pro/E；Gear；ParametricDesign；Modeling前言隨著CAD技術(shù)的發(fā)展，三維造型技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。漸開線齒輪由于能保證特定傳動(dòng)比、受力方向不變等優(yōu)點(diǎn)，而廣泛應(yīng)用于各種通用機(jī)械中，但因其齒廓形狀和輪體結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變而成為三維造型技術(shù)的難點(diǎn)。Pro/E為解決這一難題提供了方便，它是美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司(ParametricTechnologyCorporation,簡(jiǎn)稱PTC)推出的用于產(chǎn)品三維模型設(shè)計(jì)、加工、分析及繪圖等的CAD/CAE/CAM軟件系統(tǒng)，并以參數(shù)化驅(qū)動(dòng)、單一全關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫(kù)、功能齊全的模塊等強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)而占據(jù)重要地位,目前已在我國(guó)的機(jī)械、汽車、電子、塑料模具、航空航天和船舶等眾多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。Pro/E是當(dāng)前世界上最先進(jìn)的、面向制造行業(yè)的CAD/CAM/CAE高端軟件。作為一個(gè)集成的全面產(chǎn)品解決方案，Pro/E軟件使得用戶能夠數(shù)字化地創(chuàng)建和獲取三維產(chǎn)品定義。參數(shù)化造型就是通過參數(shù)化建模來(lái)構(gòu)造產(chǎn)品的幾何模型,通過參數(shù)化造型設(shè)計(jì)不僅可以縮短產(chǎn)品開發(fā)周期,并且可以進(jìn)行現(xiàn)有產(chǎn)品的系列化設(shè)計(jì)。齒輪是應(yīng)用最為廣泛的通用機(jī)械零件，廣泛用在各種傳動(dòng)中，如減速器、傳動(dòng)裝置和汽車的變速箱等。直齒圓柱齒輪是制造其它齒輪的基礎(chǔ),也是最通用的齒輪。對(duì)于這些需要經(jīng)常使用的通用機(jī)械零件,如果每次都要設(shè)計(jì)計(jì)算，工作量大而且繁瑣，屬于重復(fù)無(wú)效勞動(dòng)。因此,正確的方法應(yīng)該是建立參數(shù)化的通用模型，設(shè)計(jì)新的齒輪時(shí)，根據(jù)需要輸入齒輪的參數(shù)，如齒數(shù)、模數(shù)、齒輪寬度等數(shù)據(jù)，就可以自動(dòng)生成新的齒輪。齒輪類零件是組成機(jī)器的重要部分，是最常用的機(jī)械零件，也是機(jī)械產(chǎn)品中運(yùn)動(dòng)部件設(shè)計(jì)的核心。但是齒輪類零件的設(shè)計(jì)與繪圖是十分繁瑣且重復(fù)性很大的工作，傳統(tǒng)的人工設(shè)計(jì)方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且容易出錯(cuò)，設(shè)計(jì)人員將大量的時(shí)間和精力花費(fèi)在一些重復(fù)性的工作上，缺乏更多的時(shí)間去進(jìn)行創(chuàng)造性設(shè)計(jì)，導(dǎo)致產(chǎn)品開發(fā)周期長(zhǎng)、產(chǎn)品質(zhì)量差、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力弱等后果，然而，CAD技術(shù)推動(dòng)了幾乎一切領(lǐng)域的設(shè)計(jì)革命，對(duì)加速工程建設(shè)和縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、增強(qiáng)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力與創(chuàng)新能力發(fā)揮著重要作用。在實(shí)際應(yīng)用中，由于用戶的設(shè)計(jì)要求及生產(chǎn)條件的多樣性，這些CAD軟件往往難以完全適應(yīng)，因此，在具體CAD應(yīng)用中還需要進(jìn)行二次開發(fā)，以滿足用戶的需求，使其更符合企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)計(jì)需要。本文采用二次開發(fā)工具Pro/TOOLKIT，在VC環(huán)境下，基于機(jī)械CAD軟件Pro/E開發(fā)了齒輪參數(shù)化造型設(shè)計(jì)系統(tǒng)，來(lái)解決齒輪三維實(shí)體參數(shù)化造型設(shè)計(jì)這一類問題。1緒論1.1機(jī)械CAD技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(ComputerAidedDesign，CAD)技術(shù)，是綜合地利用計(jì)算機(jī)的工程計(jì)算、邏輯判斷、數(shù)據(jù)處理功能和人的經(jīng)驗(yàn)與判斷能力結(jié)合，形成一個(gè)專門系統(tǒng)，用來(lái)進(jìn)行各種圖形設(shè)計(jì)和圖形繪制，對(duì)所設(shè)計(jì)的部件、構(gòu)件或系統(tǒng)進(jìn)行綜合分析與模擬仿真實(shí)驗(yàn)。它是近十幾年來(lái)形成的一個(gè)重要的計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域。在汽車、飛機(jī)、船舶、集成電路、大型自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，CAD技術(shù)有愈來(lái)愈重要的地位，在有關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算模塊與繪圖模塊的參數(shù)接口及程序化繪圖研究也具有重要的價(jià)值。在CAD軟件發(fā)展初期，CAD的含義僅僅是圖板的替代品，即ComputerAidedDrawing(orDrafting)，而非現(xiàn)在我們經(jīng)常討論的CAD(ComputerAidedDesign)所包含的全部?jī)?nèi)容。CAD技術(shù)以二維繪圖為主要目標(biāo)的算法一直持續(xù)到70年代末期，以后作為CAD技術(shù)的一個(gè)分支而相對(duì)單獨(dú)、平穩(wěn)地發(fā)展。早期應(yīng)用較為廣泛的是CAD/CAM軟件，近十年來(lái)占據(jù)繪圖市場(chǎng)主導(dǎo)地位的是Autodesk公司的AutoCAD軟件。在今天中國(guó)的CAD用戶特別是初期CAD用戶中，二維繪圖技術(shù)逐漸再向三維方向發(fā)展。三維CAD技術(shù)在幾十年的發(fā)展過程中，大致經(jīng)歷了四次飛躍：曲面造型技術(shù)、實(shí)體造型技術(shù)、參數(shù)化技術(shù)、變量化技術(shù)。1）曲面造型技術(shù)進(jìn)入70年代，正值飛機(jī)和汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展時(shí)期。飛機(jī)及汽車制造中遇到的大量自由曲面問題，隨著貝賽爾算法的提出，使得人們?cè)谟糜?jì)算機(jī)處理曲線及曲面問題時(shí)變得可以操作，開發(fā)出了以表面模型為特點(diǎn)的自由曲面造型技術(shù)，推出了三維曲面造型系統(tǒng)CATIA。曲面造型系統(tǒng)的出現(xiàn)，標(biāo)志著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)從單純模仿工程圖紙的三視圖模式中解放出來(lái)，首次實(shí)現(xiàn)以計(jì)算機(jī)完整描述產(chǎn)品零件的主要信息，同時(shí)也使得CAM技術(shù)的開發(fā)有了現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)，改變了以往只能借助油泥模型來(lái)近似準(zhǔn)確表達(dá)曲面的落后的工作方式，使產(chǎn)品開發(fā)手段比舊的模式有了質(zhì)的飛躍，新產(chǎn)品開發(fā)速度大幅度提高。2）實(shí)體造型技術(shù)隨著技術(shù)的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)輔助工程分析(CAE)的需求日益高漲，CAE要求能獲得形體的完整信息，由于表面模型技術(shù)只能表達(dá)形體的表面信息，而線框和曲面造型對(duì)形體的表述都不完整，則難以準(zhǔn)確表達(dá)零件的其它特性，如質(zhì)量、重心、慣性矩等?；趯?duì)CAD/CAE/CAM一體化技術(shù)發(fā)展的研究，提出了實(shí)體造型技術(shù)。由于實(shí)體造型技術(shù)能夠精確表達(dá)零件的全部屬性，在理論上有助于統(tǒng)一CAD、CAE、CAM的模型表達(dá)，給設(shè)計(jì)帶來(lái)了驚人的方便性。3）參數(shù)化技術(shù)20世紀(jì)80年代中期，CAD技術(shù)的研究又有了重大進(jìn)展，此時(shí)提出了參數(shù)化實(shí)體造型技術(shù)。它的主要特點(diǎn)是：基于特征、全尺寸約束、全數(shù)據(jù)相關(guān)、尺寸驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)修改。參數(shù)化技術(shù)徹底克服了自由緘默的無(wú)約束狀態(tài)，由尺寸決定實(shí)體造型的幾何形狀。尺寸驅(qū)動(dòng)已經(jīng)成為當(dāng)今造型系統(tǒng)的基本功能。如果想修改零件形狀的話，只需修改一下尺寸的數(shù)值就可以實(shí)現(xiàn)形狀上的改變。這種新構(gòu)想最先在PTC公司(ParametricTechnologyCorp)的軟件Pro/E中成為現(xiàn)實(shí)。由于參數(shù)化技術(shù)的成功應(yīng)用，使得它很快成為CAD業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)，許多軟件廠商紛紛追趕。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，硬件成本大幅度下降，參數(shù)化技術(shù)充分體現(xiàn)出其在通用件、零部件設(shè)計(jì)上存在的簡(jiǎn)便易行的優(yōu)勢(shì)。4）變量化技術(shù)針對(duì)參數(shù)化系統(tǒng)的局限，提出了一種比參數(shù)化技術(shù)更為先進(jìn)的實(shí)體造型技術(shù)變量化技術(shù)。變量化造型技術(shù)保留了參數(shù)化技術(shù)基于特征、全數(shù)據(jù)相關(guān)、尺寸驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)修改的優(yōu)點(diǎn)，但是在約束定義方面做了一定的改變。變量化造型技術(shù)將所需定義的尺寸“參數(shù)”進(jìn)一步區(qū)分為形狀約束和尺寸約束，而不僅僅是用尺寸來(lái)約束全部幾何。通常在新產(chǎn)品開發(fā)的概念設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)者首先考慮的是設(shè)計(jì)思想及概念，并將其體現(xiàn)在某些幾何形狀之中。但是這些幾何形狀嚴(yán)格的尺寸定位關(guān)系并不能在設(shè)計(jì)的初始階段完全確定，所以希望在初始階段能夠允許欠尺寸約束的存在。變量化技術(shù)為CAD技術(shù)的發(fā)展提供了更大的空間和機(jī)遇。隨著世界經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的騰飛，市場(chǎng)不斷國(guó)際化全球化，各行各業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈。企業(yè)要想在殘酷的競(jìng)爭(zhēng)中生存下來(lái)謀求發(fā)展，就要想方設(shè)法提高競(jìng)爭(zhēng)力?？s短新產(chǎn)品的研發(fā)和開發(fā)時(shí)間，提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量，降低研發(fā)成本，進(jìn)行創(chuàng)新性設(shè)計(jì)，只有這樣，才能滿足市場(chǎng)不斷變化的需求。在這樣的形勢(shì)下，企業(yè)為了自身的生存和發(fā)展，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，越來(lái)越多地采用CAD技術(shù)。Pro/E(以下稱Pro/E)軟件是當(dāng)前廣泛使用的三維CAD軟件中的典型代表，同其他CAD/CAM軟件一樣，針對(duì)具體企業(yè)或不同產(chǎn)品，Pro/E軟件在使用過程中也存在著通用性有余，專用性不足的問題，特別是國(guó)外CAD/CAM軟件在產(chǎn)品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)等方面和國(guó)內(nèi)存在著差異，因而難以最大效益地發(fā)揮軟件的功能。事實(shí)上，參數(shù)化技術(shù)和變量化技術(shù)已經(jīng)成為了當(dāng)今主流CAD軟件的兩大流派。兩種造型理論相互依存，共同發(fā)展。我國(guó)CAD技術(shù)的引進(jìn)是從60年代開始的，最早起步于航空工業(yè)，最近幾年發(fā)展很快，現(xiàn)已在機(jī)械、電子、建筑、汽車、服裝等行業(yè)逐步進(jìn)入實(shí)用階段。CAD技術(shù)最早起步于航空工業(yè)，最近幾年發(fā)展很快，現(xiàn)已在機(jī)械、電子、建筑、汽車、服裝等行業(yè)逐步進(jìn)入實(shí)用階段。其中，以機(jī)床、汽車、飛機(jī)、船舶等應(yīng)用最為廣泛。一個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程要經(jīng)過概念設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化、仿真模擬等幾個(gè)階段。概念設(shè)計(jì)主要解決產(chǎn)品的造型外觀，在滿足功能的前提條件下，使產(chǎn)品外觀精致美觀。詳細(xì)設(shè)計(jì)是要確定產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，各個(gè)零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，所以又稱為部件設(shè)計(jì)，包括各零件的尺寸、形狀和結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)分析主要包括有限限元分析，將對(duì)各部件及產(chǎn)品整體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)性能、熱學(xué)性能的分析。仿真模擬則主要是對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行裝配模擬，運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)模擬，進(jìn)行干涉、碰撞分析等等。CAD技術(shù)可以說貫穿于整個(gè)設(shè)計(jì)過程，從產(chǎn)品方案的選擇到整機(jī)的可生產(chǎn)性、可維持性和可循環(huán)利用性等進(jìn)行全面設(shè)計(jì)，因此在機(jī)械制造中廣泛應(yīng)用。1.2本課題的研究目的與意義齒輪是多參數(shù)驅(qū)動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械零件,在Pro/E中由于沒有機(jī)械零件的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù),齒輪的設(shè)計(jì)步驟多、工作量大。傳統(tǒng)的CAD系統(tǒng)所構(gòu)造的產(chǎn)品模型都是幾何圖素（如點(diǎn)、線、圓等）的簡(jiǎn)單堆疊，僅僅描述了設(shè)計(jì)產(chǎn)品的可視化形狀，而不包含設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)思想，因此難以對(duì)產(chǎn)品模型進(jìn)行改動(dòng)，并生成新的產(chǎn)品實(shí)例。目前很多企業(yè)為縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，大部分產(chǎn)品的設(shè)計(jì)都是改進(jìn)型設(shè)計(jì)，大約70%的新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)都要重新利用原來(lái)的產(chǎn)品模型，于是參數(shù)化設(shè)計(jì)的概念在這樣的背景下應(yīng)運(yùn)而生。近年來(lái)隨著三維設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用越來(lái)越普遍，齒輪的三維建模成為設(shè)計(jì)中經(jīng)常要進(jìn)行的工作。齒輪的三維實(shí)體精確建模對(duì)于齒輪的有限元分析、動(dòng)力學(xué)分析、數(shù)字樣機(jī)和系統(tǒng)仿真來(lái)說是必不可少的。齒輪的三維建模較為復(fù)雜,涉及到很多公式和建模技巧,，特別是對(duì)于錐齒輪、斜齒輪以及渦輪蝸桿來(lái)說,建模過程十分繁瑣,提高齒輪的設(shè)計(jì)效率具有重要的實(shí)際工程意義；另一方面,三維CAD軟件Pro/E功能十分強(qiáng)大,采用了較為先進(jìn)的技術(shù),如全參數(shù)化實(shí)體建模技術(shù)，數(shù)據(jù)全相關(guān)等，現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用于機(jī)械和電子領(lǐng)域,有著廣泛的用戶群。Pro/E是采用參數(shù)化設(shè)計(jì)的、基于特征的三維實(shí)體造型系統(tǒng)，其參數(shù)化特征造型在保證幾何、拓?fù)潢P(guān)系不變的情況下，以單一全關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)模型的快速再生；它的二次開發(fā)接口使用戶可以在自己開發(fā)的程序中對(duì)零件進(jìn)行各種操作和控制，從而實(shí)現(xiàn)程序化設(shè)計(jì)。本課題使用的研究方法是參數(shù)化設(shè)計(jì)。參數(shù)化設(shè)計(jì)也叫尺寸驅(qū)動(dòng)，是CAD技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中提出的課題，它不僅可使CAD系統(tǒng)具有交互式繪圖功能，還具有自動(dòng)繪圖的功能。所謂參數(shù)化設(shè)計(jì)即是在設(shè)計(jì)中產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形式是確定的，它需要根據(jù)某些具體的條件和具體的參數(shù)來(lái)決定產(chǎn)品某一結(jié)構(gòu)形式下的結(jié)構(gòu)參數(shù)，從而設(shè)計(jì)出不同規(guī)格的產(chǎn)品。其本質(zhì)是對(duì)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品通過修改尺寸來(lái)生成新規(guī)格的產(chǎn)品，利用計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行參數(shù)化CAD設(shè)計(jì)，只需在計(jì)算機(jī)上輸入機(jī)械零件的幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，就會(huì)準(zhǔn)確地、自動(dòng)地生成工程樣圖。在參數(shù)化設(shè)計(jì)中，一般用一組參數(shù)來(lái)定義幾何圖形的尺寸數(shù)值并約定尺寸關(guān)系，提供給設(shè)計(jì)者進(jìn)行幾何造型使用。參數(shù)化設(shè)計(jì)一般用于設(shè)計(jì)對(duì)象的結(jié)構(gòu)形狀比較固定，可以有一組參數(shù)來(lái)約定尺寸關(guān)系，參數(shù)的求解較簡(jiǎn)單，參數(shù)與設(shè)計(jì)對(duì)象的控制尺寸有顯式對(duì)應(yīng)關(guān)系，設(shè)計(jì)結(jié)果的修改受尺寸驅(qū)動(dòng)。以Pro/E為開發(fā)平臺(tái)，開發(fā)齒輪三維參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng),只需改變齒輪的相關(guān)參數(shù),如齒數(shù)、模數(shù)、壓力角、齒寬等,系統(tǒng)即可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)齒輪的設(shè)計(jì)變更,提高了設(shè)計(jì)效率。在Pro/E環(huán)境下可以根據(jù)齒輪傳動(dòng)的基本規(guī)律和漸開線齒形的生成原理來(lái)進(jìn)行漸開線齒輪的精確造型，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)齒輪的參數(shù)化建模，從而實(shí)現(xiàn)了齒輪系列化設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)人員從繁重的繪圖工作中解脫出來(lái)。使用Pro/E進(jìn)行的齒輪參數(shù)化造型具有如下意義：（1）利用方程創(chuàng)建出精確的漸開線曲線，提高漸開線齒輪的精確性。（2）通過改變相關(guān)參數(shù)及關(guān)系式，能夠快速建立產(chǎn)品的參數(shù)化模型，確定主要參數(shù)和修改定型，避免了手工造型的復(fù)雜繁瑣過程，為后續(xù)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)仿真分析及零件數(shù)控加工提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。（3）給齒輪在機(jī)械設(shè)計(jì)、制造及CAE中帶來(lái)很大方便。1.3本課題研究?jī)?nèi)容與開發(fā)思想1.3.1零件結(jié)構(gòu)參數(shù)化設(shè)計(jì)步驟1)零件結(jié)構(gòu)拆分及特征尺寸確定零件特征造型過程中，應(yīng)按其本身的功能和建模的特點(diǎn)，將零件拆分為相應(yīng)各個(gè)結(jié)構(gòu)，并分別找出建立其實(shí)體模型的基本特征。為使所建立的模型盡量反映零件的基本特征,一些不重要的或不具有普遍性的細(xì)節(jié)，如倒角等可省略，以免加大參數(shù)化的工作量。2)創(chuàng)建實(shí)體模型零件上的特征主要通過參數(shù)和幾何約束關(guān)系來(lái)相互關(guān)聯(lián),尺寸之間的關(guān)系分為2種:一種是自定義的各種外部參數(shù)和零件的被約束尺寸的關(guān)系；另一種是模型內(nèi)部特征之間的內(nèi)部約束關(guān)系,它是指零件的幾何元素之間約束關(guān)系,例如:平行、垂直、相切、同心等。在創(chuàng)建模型時(shí),這些幾何約束關(guān)系同時(shí)被創(chuàng)建,當(dāng)模型被修改時(shí),這些關(guān)系可以自動(dòng)保持設(shè)計(jì)者的意圖不變。一個(gè)特征往往有多種創(chuàng)建方法,在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮好如何表達(dá)該特征與其它特征的關(guān)系。3)定義特征參數(shù)建立模型后,所定義的所有零件尺寸由系統(tǒng)自動(dòng)按照建立的先后順序命名為相應(yīng)的內(nèi)部標(biāo)識(shí)尺寸。在復(fù)雜模型上,則需要找出尺寸間的2種對(duì)應(yīng)關(guān)系:即內(nèi)部標(biāo)識(shí)尺寸和外部模型上各個(gè)數(shù)值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；內(nèi)部標(biāo)識(shí)尺寸和將要命名的外部參數(shù)之間的關(guān)系。這2種關(guān)系綜合在一起就體現(xiàn)了外部參數(shù)和零件上被約束尺寸的關(guān)系。命名參數(shù)時(shí),參數(shù)名稱要力求簡(jiǎn)單易懂,必要時(shí)可再加入簡(jiǎn)單注釋。4)輸入特征參數(shù)將已定義好的參數(shù)輸入零件設(shè)計(jì)列表的“輸入部分”,并在關(guān)系定義部分定義出與零件各部分尺寸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,同時(shí)還可在關(guān)系定義部分定義同一零件不同尺寸的相互約束關(guān)系。同一零件的各部分需要協(xié)同變化的,也需要在這里列出。5)修改特征參數(shù)可用2種方法來(lái)修改參數(shù):一是根據(jù)所附提示,選擇每項(xiàng)參數(shù)的名稱,并逐項(xiàng)修改；二是將所有需要修改的參數(shù)生成數(shù)據(jù)文件,通過讀入文件的方式一次性全部修改。第一種方法速度較慢,可以在調(diào)試程序、輸入變量的時(shí)候使用；第二種方法效率較高,當(dāng)程序編制完1.3.2開發(fā)平臺(tái)與工具簡(jiǎn)介系統(tǒng)是以Pro/E3.0中文野火版為軟件平臺(tái)，以VisualC+6.0為編程語(yǔ)言，采用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的方式(DLL模式)開發(fā)基于Pro/TOOLKIT二次開發(fā)的箱體零件三維參數(shù)化造型系統(tǒng)。1)Pro/EPro/E軟件是美國(guó)PTC公司(ParametricTechnologyCorporation)的產(chǎn)品，是一種單一數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)的基于特征的建模技術(shù)以及獨(dú)特的全相關(guān)技術(shù)的機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件。Pro/E是建立在一個(gè)統(tǒng)一的能在系統(tǒng)內(nèi)部引起變化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，因此開發(fā)過程中某一處所發(fā)生的變化能夠很快傳遍整個(gè)設(shè)計(jì)制造過程，以確保所有的零件和各個(gè)環(huán)節(jié)保持一致性和協(xié)調(diào)性。Pro/E作為三維造型設(shè)計(jì)系統(tǒng)，是一套由設(shè)計(jì)至生產(chǎn)的機(jī)械自動(dòng)化軟件，其功能強(qiáng)大，用途廣泛，是新一代CAD/CAM系統(tǒng)軟件。它以尺寸驅(qū)動(dòng)、特征建模、全參數(shù)設(shè)計(jì)、單一全關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫(kù)、虛擬現(xiàn)實(shí)及多數(shù)據(jù)接口等優(yōu)點(diǎn)改變了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)觀念，使設(shè)計(jì)工作直觀化、高效化、精確化和系統(tǒng)化，成為目前機(jī)械CAD領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)。與傳統(tǒng)的CAD系統(tǒng)僅提供繪圖工具不同，Pro/E提供了一套完整的機(jī)械產(chǎn)品解決方案，包括工業(yè)設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)、鈑金設(shè)計(jì)、加工制造、機(jī)構(gòu)分析、有限元分析和產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)管理，甚至包括了產(chǎn)品生命周期，是多項(xiàng)技術(shù)的集成產(chǎn)品。Pro/E的主要特征有：（1）3D實(shí)體模型；（2）單一數(shù)據(jù)庫(kù)；（3）基于特征的參數(shù)化實(shí)體建模；（4）行為建模技術(shù)；（5）機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)；（6）強(qiáng)大的裝配功能；（7）NC加工；（8）二次開發(fā)技術(shù)。2)VisualC+6.0VisualC+是新一代面向?qū)ο蟮摹⒖梢暬某绦蛟O(shè)計(jì)工具。本系統(tǒng)用戶界面模塊的設(shè)計(jì)選擇VisualC+6.0(簡(jiǎn)稱VC+)作為開發(fā)平臺(tái)。VC+是運(yùn)行于Windows上的交互式可視化集成開發(fā)環(huán)境，是美國(guó)MicrosoftVisualStudio的一部分。像其它的可視化開發(fā)環(huán)境(如VisualBasic,C+Builder)一樣，VC+集程序的代碼編輯、編譯、連接、調(diào)試等于一體，給編程人員提供了一個(gè)完整而又方便的開發(fā)界面和許多有效的輔助開發(fā)工具。VC+的AppWizard可以為很大一部分類型的程序提供框架代碼，用戶不需要書寫代碼，只需要幾個(gè)按鈕就可以生成一個(gè)完整的可以運(yùn)行的程序。利用VC+開發(fā)基于Pro/E的程序編制一般需要兩個(gè)步驟：一是可視化設(shè)計(jì)階段；二是代碼編寫階段。在可視化設(shè)計(jì)階段，編程者使用VC+工具箱來(lái)定制所需的用戶界面。在代碼編寫階段，編程者通過調(diào)用消息和事件函數(shù)實(shí)現(xiàn)所需的功能。由于在VC+中可以方便使用對(duì)話框(Dialog)、位圖(Bitmap)、菜單(Menu)等工具箱，編程人員只需編寫少量的代碼就可以設(shè)計(jì)出界面友好、方便用戶使用的程序，因而可以大大提高系統(tǒng)開發(fā)的效率。通常Pro/E二次開發(fā)使用的編程語(yǔ)言有VisualC+6.0環(huán)境下的C語(yǔ)言、VC+語(yǔ)言，VisualBasic語(yǔ)言。根據(jù)課題要求，選擇了采用VC+高級(jí)程序語(yǔ)言作為使用語(yǔ)言。VisualC+6.0是面向?qū)ο蟮?、可視化的開發(fā)工具，支持MFC類庫(kù)編程，有強(qiáng)大的AppWizard類向?qū)?，可以方便的編寫菜單和?duì)話框等資源文件。這對(duì)要求基于Pro/E開發(fā)出可視化界面二次開發(fā)工作來(lái)說是一個(gè)很好的開發(fā)環(huán)境。本課題將選用Pro/E3.0作為開發(fā)平臺(tái)，選用編程調(diào)試工具VisualC+6.0。利用Pro/E自帶的開發(fā)工具Pro/TOOLKIT，并且選用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)(DLL)的同步模式，進(jìn)行Pro/E軟件的二次開發(fā)。2Pro/TOOLKIT程序設(shè)計(jì)方法2.1Pro/TOOLKIT簡(jiǎn)介Pro/TOOLKIT是PTC公司為Pro/E軟件提供的開發(fā)工具包，即應(yīng)用程序接口。其主要目的是讓用戶或第三方通過C程序代碼擴(kuò)充Pro/E系統(tǒng)的功能，開發(fā)基于Pro/E系統(tǒng)的應(yīng)用程序模塊，從而滿足用戶的特殊要求。它提供了大量的C語(yǔ)言庫(kù)函數(shù)，能夠使外部應(yīng)用程序（客戶應(yīng)用程序）安全有效地訪問Pro/E的數(shù)據(jù)庫(kù)和應(yīng)用程序，通過第三方在Pro/E系統(tǒng)中添加所需要的功能。不僅如此，還