基于proe的齒輪模型庫二次開發(fā)畢業(yè)設計

1、<p><b>　　畢業(yè)設計（論文）</b></p><p>　　題 目：基于Pro/E的齒輪模型庫二次開發(fā)</p><p>　　專 業(yè)： 機電一體化工程 </p><p>　　姓 名： </p><p>

2、　　指導教師： </p><p>　　院系站點： </p><p>　　2010年 5月 2日</p><p>　　畢業(yè)論文(設計)開題報告</p><p>　　論文（設計）題目：基于Pro/E的齒輪模型庫二次開發(fā) </p><p>　　系　　

3、別： 機械工程系 </p><p>　　專業(yè)(班）： 機電一體化工程 </p><p>　　學　　號： </p><p>　　學生姓名： </p><p>　　指導教師： </p><p>　

4、　2010年1月10日</p><p>　　畢業(yè)論文（設計）開題報告</p><p>　　說明：1、開題報告應在教師指導下由學生獨立撰寫，交指導教師審閱，并接受學校和系（院）檢查。 2、開題報告不需要在本手冊上填寫，應按照該格式另行裝訂成冊。</p><p><b>　　目 錄</b></p><

5、;p><b>　　1 引言1</b></p><p>　　1.1 CAD/CAM的發(fā)展現(xiàn)狀1</p><p>　　1.2 課題的提出及意義2</p><p>　　1.3 預期功能3</p><p>　　1.4 本論文內(nèi)容3</p><p>　　2 二次開發(fā)總體方案的確定4<

6、/p><p>　　2.1 二次開發(fā)語言(Pro/TOOLKIT)4</p><p>　　2.2 開發(fā)工具的確定4</p><p>　　2.3 開發(fā)環(huán)境6</p><p>　　2.3.1硬件開發(fā)環(huán)境6</p><p>　　2.3.2 軟件開發(fā)環(huán)境6</p><p>　　2.4 工作模式的確定

7、7</p><p>　　2.5 總體設計框架7</p><p>　　3 齒輪的參數(shù)化設計9</p><p>　　3.1 齒輪簡介9</p><p>　　3.2 齒輪的參數(shù)化建模9</p><p>　　4 菜單與對話框的開發(fā)設計16</p><p>　　4.1 菜單的設計16<

8、/p><p>　　4.1.1 編寫菜單信息資源文件17</p><p>　　4.1.2 編寫菜單操作源程序18</p><p>　　4.1.3 注冊運行24</p><p>　　4.2 對話框的設計25</p><p>　　4.2.1 編寫對話框資源文件26</p><p>　　4.2.2

9、 編寫對話框操作源程序27</p><p>　　4.3 程序驗證28</p><p>　　5 本設計任務所完成的零件清單30</p><p><b>　　結(jié)論35</b></p><p><b>　　致謝36</b></p><p><b>　　參考文獻

10、37</b></p><p>　　附錄鑒定意見表38</p><p>　　基于Pro/E的齒輪模型庫二次開發(fā)</p><p>　　摘要：本課題針對多種類型齒輪，提出基于Pro/E平臺進行二次開發(fā)的一種可行方案。并且成功開發(fā)設計出能滿足用戶要求的齒輪模型庫。</p><p>　　本文首先簡單介紹了與本課題相關的Pro/E二次開發(fā)功

11、能，包括自定義菜單的生成、對話框的制作、Pro/TOOLKIT應用程序的執(zhí)行。其次根據(jù)本課題的要求，分析了齒輪二次開發(fā)的整體設計思路。然后以直齒圓柱齒輪為例，較詳細地說明了利用Pro/TOOLKIT及Visual C++6.0在Pro/E二次開發(fā)中的應用，并給出了測試實例。最后對開發(fā)的三維建模程序進行測試。結(jié)果表明：開發(fā)程序正確無誤，建模迅速，大大提高了這類通用件在Pro/E平臺上的設計效率。</p><p>　

12、　關鍵詞：Pro/E、二次開發(fā)、齒輪模型庫、Pro/TOOLKIT、Visual C++6.0</p><p>　　The Secondary Development of Gear Parts Library </p><p>　　Based on Pro/E</p><p>　　Abstract：This article introduces a feasibl

13、e method of secondary development based on Pro/E against some kinds of gears. And the gear parts library is successfully designed meet to the user requirements.</p><p>　　Firstly, this article simply introduc

14、es the secondary development functions of Pro/E referring to this task which includes the creation of menu, the creation of the dialogue, the Pro/TOOLKIT procedure execution. Then the precept to the overall design way of

15、 gear secondary development is analyzed. With an example of a round cross-section helical compression gear in detail, it particularly describes the application of Pro/TOOLKIT and Visual C++6.0 in the secondary developmen

16、t base on Pro/E, and te</p><p>　　Keywords: Pro/E、Secondary Development、Gear parts library、Pro/TOOLKIT、Visual C++6.0</p><p><b>　　1 引言</b></p><p>　　1.1 CAD/CAM的發(fā)展現(xiàn)狀</p&

17、gt;<p>　　CAD/CAM技術作為電子信息技術的重要組成部分，其應用已遍及各個工程領域，是工程設計、產(chǎn)品制造業(yè)界的一場革命。經(jīng)過四十多年的發(fā)展，CAD/CAM技術有了長足的進步。以前CAD/CAM技術大都是在工作站平臺上運行和開發(fā)，隨著計算機水平的大幅提高，目前CAD/CAM軟件均可以在微機上運行。微機平臺為普及CAD的應用創(chuàng)造了絕好的條件。在此基礎上，CAD/CAM軟件廠商展開了新一輪的競爭。目前CAD/CAM軟件

18、動態(tài)如下:</p><p>　　Unigraphics(UG)</p><p>　　UG是UnigraphicsSolutions公司的拳頭產(chǎn)品。該公司首次突破傳統(tǒng)CAD/CAM模式，為用戶提供一個全面的產(chǎn)品建模系統(tǒng)。在UG中，優(yōu)越的參數(shù)化和變量化技術與傳統(tǒng)的實體、線框和表面功能結(jié)合在一起，這一結(jié)合被實踐證明是強有力的，并被大多數(shù)CAD/CAM軟件廠商所采用。</p><

19、;p><b>　　SOLIDEDGE</b></p><p>　　SOLIDEDGE是真正Windows軟件。它不是將工作站軟件生硬地搬到Windows平臺上，而是充分利用Windows基于組件對象模型(COM)的先進技術重寫代碼。SOLIDEDGE與MicrosoftOffice兼容，與Windows的OLE技術兼容，這使得設計師們在使用CAD系統(tǒng)時，能夠進行Windows下字處理、

20、電子報表、數(shù)據(jù)庫操作等。</p><p>　　SOLIDEDGE具有友好的用戶界面，它采用一種稱為SmartRibbon的界面技術，用戶只要按下一個命令按鈕，既可以在SmartRibbon上看到該命令的具體的內(nèi)容和詳細的步驟，同時在狀態(tài)條上提示用戶下一步該做什么。</p><p>　　SOLIDEDGE是基于參數(shù)和特征實體造型的新一代機械設計CAD系統(tǒng)，它是為設計人員專門開發(fā)的，易于理解和

21、操作的實體造型系統(tǒng)。</p><p><b>　　AutoCAD</b></p><p>　　AutoCAD是Autodesk公司的主導產(chǎn)品。Autodesk公司是世界第四大PC軟件公司。目前在CAD/CAE/CAM工業(yè)領域內(nèi)，該公司是擁有全球用戶量最多的軟件供應商，也是全球規(guī)模最大的基于PC平臺的CAD和動畫及可視化軟件企業(yè)。Autodesk公司的軟件產(chǎn)品已被廣泛地

22、應用于機械設計、建筑設計、影視制作、視頻游戲開發(fā)以及Web網(wǎng)的數(shù)據(jù)開發(fā)等重大領域。</p><p>　　AutoCAD是當今最流行的二維繪圖軟件，它在二維繪圖領域擁有廣泛的用戶群。AutoCAD有強大的二維功能，如繪圖、編輯、剖面線和圖案繪制、尺寸標注以及二次開發(fā)等功能，同時有部分三維功能。在許多實際應用領域(如機械、建筑、電子)中，一些軟件開發(fā)商在AutoCAD的基礎上已開發(fā)出許多符合實際應用的軟件。</

23、p><p>　　Pro/Engineer</p><p>　　Pro/Engineer系統(tǒng)是美國Param etric Technology Corporation(簡稱PTC)的產(chǎn)品。PTC公司提出的單一數(shù)據(jù)庫、參數(shù)化、基于特征、全相關的概念改變了機械CAD/CAE/CAM的傳統(tǒng)觀念，這種全新的概念已成為當今世界機械CAD/CAE/CAM領域的新標準。利用該概念開發(fā)出來的第

24、三代機械CAD/CAE/CAM產(chǎn)品Pro/Engineer軟件能將設計至生產(chǎn)全過程集成到一起，讓所有的用戶能夠同時進行同一產(chǎn)品的設計制造工作，即實現(xiàn)所謂的并行工程。</p><p>　　Pro/Engineer系統(tǒng)主要功能如下:</p><p>　　(1)真正的全相關性，任何地方的修改都會自動反映到所有相關地方；</p><p>　　(2)具有真正管理并發(fā)進程、實現(xiàn)

25、并行工程的能力；</p><p>　　(3)具有強大的裝配功能，能夠始終保持設計者的設計意圖；</p><p>　　(4)容易使用，可以極大地提高設計效率。</p><p>　　Pro/Engineer系統(tǒng)用戶界面簡潔，概念清晰，符合工程人員的設計思想與習慣。整個系統(tǒng)建立在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫上，具有完整而統(tǒng)一的模型。Pro/Engineer建立在工作站上，系統(tǒng)獨立于硬件，

26、便于移植。因此，本開發(fā)利用Pro/Engineer為平臺對齒輪進行二次開發(fā)。</p><p>　　1.2 課題的提出及意義</p><p>　　產(chǎn)品的三維設計離不開CAD/CAM系統(tǒng)的支持，具有技術成熟、功能強大的Pro/ENGINEER參數(shù)化造型系統(tǒng)在設計和制造業(yè)中引起了人們的重視，并得到了日益廣泛的應用。Pro/ENGINEER提供了強大的三維幾何造型功能，使我們能夠創(chuàng)建出各種復雜的幾

27、何模型，作為通用的三維CAD/CAM系統(tǒng)在功能上基本能夠滿足產(chǎn)品三維設計要求，但有時這些功能并不能滿足我們的需求。例如標準零件系列，它們的結(jié)構(gòu)都是相同的，區(qū)別只在于尺寸，如果標準零件系列都通過三維建模的方式來實現(xiàn)，那么工作量將非常巨大。雖然Pro/ENGINEER自身也有一些模型庫，但是這遠遠滿足不了用戶的要求。因此，也就有了本課題研究開發(fā)的必要。</p><p>　　機械產(chǎn)品的開發(fā)過程中會用到大量的通用零件、標

28、準件、相似件。如何建立這些常用零部件的庫，利用已有的資源，花費較少的時間完成產(chǎn)品設計是用戶非常關心的問題。建立這些通用件、標準件、相似件零件庫作為一項可行方案，一方面可以避免不同設計者的重復勞動，提高設計效率,提高設計的標準化程度，減少錯誤發(fā)生率，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期；另一方面還可以基于該軟件的三維實體模型進行更深層次的分析（如有限元分析等），以確保機械設計結(jié)果安全可靠。</p><p>　　綜上，對某些特殊零件進行

29、二次開發(fā)是非常有必要的。因此也就有了本課題的提出。 </p><p><b>　　1.3 預期功能</b></p><p>　　如今，雖然繪圖軟件很多，而且建模方法也越來越智能，易學易懂。但是有些模型，具有相似性和通用性，如標準件，常用件等。如果每用一次都要建一次模型，那么將會大大延長設計周期，如此繁瑣而重復的步驟，將給設計者帶來不必要的負重。本課題將通過參數(shù)化建

30、模，解決這一問題。用戶只需正確選擇或輸入零件相關參數(shù)，Pro/E便能自動生成用戶所需的模型，這樣大大縮短了開發(fā)設計的時間，提高了零件的結(jié)構(gòu)設計效率。</p><p><b>　　1.4 本論文內(nèi)容</b></p><p>　　在本課題中，主要是基于Pro/E或UG為二次開發(fā)平臺，實現(xiàn)高效快速的參數(shù)化齒輪建模。本人負責齒輪模塊的二次開發(fā)設計。</p>&l

31、t;p>　　本文首先簡單介紹了一些繪圖軟件特別是Pro/ENGINEER的現(xiàn)狀，說明了研究本課題的必要性以及重 要性；其次介紹了一些Pro/ENGINEER二次開發(fā)工具；接著確定本二次開發(fā)的總體方案；最后詳細地介紹了對齒輪進行二次開發(fā)的全過程。本文的重點在于對齒輪進行二次開發(fā)的部分。</p><p>　　對齒輪的設計將包含以下內(nèi)容：</p><p><b>　　齒輪的參數(shù)

32、化建模；</b></p><p>　　設計齒輪菜單及對話框(其中包含實現(xiàn)對話框上各按鈕的功能的相應程序)；</p><p>　　檢驗設計是否能達到預期功能。</p><p>　　2 二次開發(fā)總體方案的確定</p><p>　　2.1 二次開發(fā)語言(Pro/TOOLKIT)</p><p>　　Pro/TOO

33、LKIT是美國Parametric Technology Corporation(PTC)公司為Pro/ENGINEER軟件提供的開發(fā)工具包，其主要目的是讓用戶或第三方通過C程序代碼擴充Pro/ENGINEER系統(tǒng)的功能，開發(fā)基于Pro/ENGINEER系統(tǒng)的應用程序模塊，不僅如此，還可以利用Pro/TOOLKIT提供的UI對話框、菜單以及VC的可視化界面技術，設計出方便實用的人機交互界面，從而大大提高系統(tǒng)的使用效率。Pro/TOOLK

34、IT是Pro/ENGINEER的一個應用程序接口(API)，它的編程語言是C語言，可以對Pro/ENGINEER進行功能擴展，滿足PTC客戶的特定需求。而且，Pro/TOOLKIT提供了定制標準Pro/ENGINEER用戶界面的能力，自動執(zhí)行重復性的程序，通過Pro/ENGINEER集成的內(nèi)部程序(Dll)或外部應用程序（Exe）可以為造型用戶提供自定義的應用程序、設計規(guī)劃和繪圖自動化。</p><p>　　Pr

35、o/TOOLKIT工具包提供了開發(fā)Pro/ENGINEER所需的函數(shù)庫文件和頭文件，使用戶編寫的應用程序能夠安全地控制和訪問Pro/ENGINEER，并可以實現(xiàn)應用程序模塊與Pro/ENGINEER系統(tǒng)的無縫集成。</p><p>　　Pro/TOOLKIT工具包是隨Pro/ENGINEER安裝盤一起提供的，安裝時在“元件”列表框中選中“API Toolkits”復選框，并在“子元件”列表框中選中“Pro/TOO

36、LKIT”復選框，這樣將在Pro/ENGINEER系統(tǒng)的默認目錄下自動創(chuàng)建兩個下級目錄：protoolkit和prodevelop。</p><p>　　Pro/TOOLKIT采用面向?qū)ο蟮某绦蛟O計方法（Object_Oriented Programming）。在Pro/ENGINEER和應用程序之間主要是通過特定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來傳遞信息，以應用程序來說這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并不是直接訪問的，而只能通過Pro/TOOLKIT提

37、供的函數(shù)來訪問。</p><p>　　2.2 開發(fā)工具的確定</p><p>　　Pro/ENGINEER軟件本身自帶了一些二次開發(fā)工具，如族表工具、用戶定義特征（UDF）、Pro/Program、J-link、Pro/Toolkit等。</p><p>　　以下簡單介紹上述幾種二次開發(fā)工具：</p><p>　　族表（Family Tabl

38、e）</p><p>　　通過族表可以方便地管理具有相同或相近結(jié)構(gòu)的零件，特別適用于標準零件的管理。族表工具是通過建立一個通用零件作為父零件，然后在其基礎上對各參數(shù)加以控制生成派生零件。整個族表是通過電子表格來實現(xiàn)的，因此可以稱其為表格驅(qū)動。</p><p>　　用戶定義特征（UDF）</p><p>　　用戶定義特征是將若干個系統(tǒng)特征整合為一個自定義特征，使用時作

39、為一個整體出現(xiàn)。UDF適用特定產(chǎn)品的特定結(jié)構(gòu)，有利于設計者根據(jù)產(chǎn)品特征快速生成幾何模型。</p><p>　　Pro/Program</p><p>　　Pro/ENGINEER軟件對于每個模型都有一個主要設計步驟和參數(shù)列表Pro/Program,它是由類似BASIC的高級語言構(gòu)成，用戶可以根據(jù)設計需要來編輯該模型的Program,使其以一個程序來工作。通過運行該程序，系統(tǒng)通過人機交互的方

40、法來控制系統(tǒng)參數(shù)、特征出現(xiàn)與否以及特征的具體尺寸等。</p><p><b>　　J-link</b></p><p>　　J-link是Pro/ENGINEER中自帶的基于JAVA語言的二次開發(fā)工具，是一種面向?qū)ο?、獨立于操作系統(tǒng)平臺的開發(fā)工具。用戶通過JAVA編程實現(xiàn)向Pro/ENGINEER軟件添加功能。</p><p>　　Pro/TO

41、OLKIT</p><p>　　Pro/TOOLKIT同J-link一樣也是Pro/ENGINEER自帶的二次開發(fā)工具。在Pro/TOOLKIT中，PTC向用戶提供了大量的C語言函數(shù)庫，函數(shù)采用面向?qū)ο蟮娘L格。通過調(diào)用這些底層函數(shù)，用戶能方便而又安全地訪問Pro/ENGINEER的數(shù)據(jù)庫及內(nèi)部應用程序，進行二次開發(fā)，擴展一些特定功能。</p><p>　　上述各種二次開發(fā)工具集中在Pro/

42、ENGINEER的“工具”菜單中，如圖2-1所示。其中“輔助應用程序”主要用來調(diào)用Pro/TOOLKIT程序。</p><p><b>　　圖2-1開發(fā)工具</b></p><p>　　由于Pro/TOOLKIT具有函數(shù)簡單，應用方便等優(yōu)點，本課題將使用Pro/TOOLKIT進行二次開發(fā)研究。</p><p><b>　　2.3 開發(fā)

43、環(huán)境</b></p><p>　　開發(fā)環(huán)境包括兩部分：即硬件開發(fā)環(huán)境和軟件開發(fā)環(huán)境。</p><p>　　2.3.1硬件開發(fā)環(huán)境</p><p>　　本課題是基于Pro/Engineer Wildfire2.0的二次開發(fā)，因此只要能夠安裝支持Pro/E Wildfire2.0版本即可。建議配置如表2-1所示。</p><p>　　

44、表2-1 計算機配置</p><p>　　2.3.2 軟件開發(fā)環(huán)境</p><p>　　操作平臺：WindowsXP/Vista/Win7；</p><p>　　開發(fā)平臺：Pro/ENGINEER Wildfire2.0；</p><p>　　開發(fā)語言：Visual C++6.0。 </p><p>　　2.4 工

45、作模式的確定</p><p>　　Pro/TOOLKIT應用程序有兩種工作模式：異步模式和同步模式。</p><p><b>　　異步模式</b></p><p>　　無需啟動Pro/ENGINEER，就能夠單獨運行Pro/TOOLKIT應用程序的方法叫異步模式。異步模式實現(xiàn)了兩個程序的并行運行，可以只在程序需要調(diào)用Pro/ENGINEER功能

46、時，才啟動Pro/ENGINEER。但由于異步模式具有代碼復雜、執(zhí)行速度慢等缺點，因此一般不采用異步模式。</p><p><b>　　同步模式</b></p><p>　　同步模式下，Pro/TOOLKIT應用程序必須與Pro/ENGINEER系統(tǒng)同步運行。同時，當Pro/TOOLKIT應用程序執(zhí)行時，Pro/ENGINEER系統(tǒng)是處于停止狀態(tài)的。</p>

47、;<p>　　同步模式又分為兩種模式，即動態(tài)連接模式（DLL模式）和多進程模式（Multiprocess Mode）。</p><p>　　動態(tài)連接模式是將用戶編寫的C程序編譯成一個DLL文件，這樣Pro/TOOLKIT應用程序和Pro/ENGINEER運行在同一個進程中，它們之間的信息是直接通過函數(shù)調(diào)用實現(xiàn)的。</p><p>　　多進程模式是將用戶的C程序編譯成一個可執(zhí)行

48、文件，Pro/TOOLKIT應用程序和Pro/ENGINEER運行在各自的進程中，它們之間的信息交換是由消息系統(tǒng)來的。</p><p>　　由于本設計任務要求運行Pro/ENGINEER時，所設計零件能自動嵌入到Pro/ENGINEER菜單上，兼之動態(tài)連接模式(DLL模式)又較為簡單，運行速度比較快，因此本設計開發(fā)將采用同步模式中的動態(tài)連接模式，即DLL模式。</p><p>　　2.5

49、總體設計框架</p><p>　　本二次開發(fā)是基于Pro/ENGINEER的關于齒輪的參數(shù)化設計。設計的對象是齒輪。本任務將設計多種類型的齒輪，要求用戶只需選擇或輸入相關參數(shù)，就能自動生成所需的齒輪零件。齒輪的類型非常多，這里將其分為兩大類：圓柱螺旋齒輪和非圓柱螺旋齒輪。</p><p>　　圓柱螺旋齒輪又分為圓截面圓柱螺旋壓縮齒輪、矩形截面圓柱螺旋壓縮齒輪、圓柱螺旋拉伸齒輪、圓柱螺旋扭轉(zhuǎn)

50、齒輪等；非圓柱螺旋齒輪分為截錐螺旋齒輪、中凹形螺旋齒輪、中凸形螺旋齒輪、非圓形螺旋齒輪等各類。</p><p>　　本開發(fā)的總體設計流程如圖2-2所示，調(diào)用響應圖如圖2-3所示。</p><p>　　圖2-2 總體設計流程圖</p><p>　　圖2-3 程序調(diào)用響應圖</p><p>　　3 齒輪的參數(shù)化設計</p><

51、p><b>　　3.1 齒輪簡介</b></p><p>　　齒輪是應用最廣的一種機械傳動零件，具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳遞動力大、效率高、壽命長、可靠性好和傳動比準確等特點。齒輪的精密鍛壓技術由于其顯著優(yōu)點；正日益受到各國研究人員的重視，得到了蓬勃發(fā)展。</p><p>　　齒輪理論和制造工藝的發(fā)展將是進一步研究輪齒損傷的機理，這是建立可靠的強度計算方法的依據(jù)，是提高齒

52、輪承載能力，延長齒輪壽命的理論基礎；發(fā)展以圓弧齒廓為代表的新齒形；研究新型的齒輪材料和制造齒輪的新工藝； 研究齒輪的彈性變形、制造和安裝誤差以及溫度場的分布，進行輪齒修形，以改善齒輪運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性，并在滿載時增大輪齒的接觸面積，從而提高齒輪的承載能力。</p><p>　　齒輪應用廣泛，種類很多</p><p>　　按齒廓曲線可分為漸開線齒輪、擺線齒輪、圓弧齒輪等。按外形可分為圓柱齒輪、錐齒

53、輪、非圓齒輪、齒條、蝸桿-蝸輪等；</p><p>　　按輪齒所在的表面可分為外齒輪和內(nèi)齒輪；</p><p>　　按齒線形狀可分為直齒輪、斜齒輪、人字齒輪、曲線齒輪等。按制造方法可分為鑄造齒輪、切制齒輪、軋制齒輪、燒結(jié)齒輪等。</p><p>　　現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中普遍使用齒輪裝置。齒輪傳動是機械傳動的重要裝置，具有質(zhì)量小、體積小、傳動比大和效率高等優(yōu)點，己廣泛地

54、應用于汽車、船舶、機床、礦山冶金等領域，它幾乎適用于一切功率和轉(zhuǎn)速范圍。目前齒輪傳動技術已成為世界各國機械傳動發(fā)展的重點之一。</p><p>　　3.2 齒輪的參數(shù)化建模</p><p>　　直齒圓柱齒輪應用最為廣泛，如車輛的驅(qū)動齒輪、機床主軸箱內(nèi)的齒輪、機械表內(nèi)部齒輪等都是這些齒輪。軟齒面的齒輪承載能力較低，但制造比較容易，跑合性好， 多用于傳動尺寸和重量無嚴格限制，以及小量生產(chǎn)的一般

55、機械中。因為配對的齒輪中，小輪負擔較重，因此為使大小齒輪工作壽命大致相等，小輪齒面硬度一般要比大輪的高 。</p><p>　　下面以直齒圓柱齒輪為例，介紹說明齒輪的參數(shù)化建模過程。</p><p>　　1、基于Pro/Engineer的標準漸開線直齒圓柱齒輪三維模型的建立</p><p>　?。?）.打開Pro/ENGINEER軟件，新建一個零件，命名為“gear

56、.prt”,不使用缺省模板，選擇“mmns_part_solid”，進入零件設計環(huán)境。</p><p>　　（2）.選取主菜單中的【工具】→【參數(shù)】命令，彈出“參數(shù)”對話框，如圖3-1所示，單擊“＋”按鈕，添加四個參數(shù)m、z、alfa、b，m表示齒輪模數(shù)，z表示齒輪的齒數(shù)，alfa表示齒輪的壓力角，b則表示齒輪的寬度。并預先設置各參數(shù)的值。如m=3,z=46,alfa=20,b=15。單擊“確定”按鈕。如圖3-1

57、所示。</p><p>　　圖3-1 參數(shù)設置圖</p><p>　　（3）.選取【工具】→【關系】命令，彈出“關系”對話框。輸入如圖3-2所示關系，點擊確定；</p><p>　　圖3-2 關系設置圖</p><p>　?。?）.選取主菜單中的【插入】→【模型基準】→【曲線】→【從方程】，彈出記事本對話框，在該對話框中輸入如圖3-3所示的笛

58、卡爾坐標系下的漸開線方程，保存關閉，最后完成確定，生成所需的漸開線，如圖3-4所示。</p><p>　　圖3-3 生成漸開線</p><p>　　圖3-3 漸開線方程</p><p>　　圖3-4 漸開線圖形</p><p>　　由圖3-4【提交】→【完成】得到圖3-5</p><p>　　生成漸開線3（如圖3-5所

59、示）：</p><p>　　圖3-5齒輪基本曲線和齒廓曲線圖</p><p>　　（5）第一個齒槽特征創(chuàng)建</p><p>　　執(zhí)行“Edit/Feature Operations/Copy”命令，軸旋轉(zhuǎn)360、（4*ZS）角度生成漸開線1。將漸開線3繞坐標系Z</p><p>　　執(zhí)行“Edit/Feature Operations/Cop

60、y”命令，將漸開線1以通過坐標原點和漸開線3與分度圓的交點的基準線為中心鏡像生成漸開線2。</p><p>　　執(zhí)行“Insert/Extrude/cut”命令，以漸開線1、2及齒根圓曲線為邊界切出第一個齒槽（由于基圓內(nèi)沒有漸開線，所以基圓內(nèi)的部分可以由一段圓弧代替）。</p><p><b>　　（6）完成齒輪創(chuàng)建</b></p><p>　

61、　執(zhí)行“Edit/Feature Operations/Copy”命令將第一個齒槽繞Z軸旋360/ZS角度生成第二個齒槽。</p><p>　　執(zhí)行“Edit/Pattern”命令復制出其他齒槽，完成齒輪的創(chuàng)建（如圖3-6所示）：</p><p>　　圖3-6初始齒輪模型</p><p>　　2、齒輪參數(shù)化設計程序的修改</p><p>　

62、　齒輪創(chuàng)建完成后，系統(tǒng)會產(chǎn)生一串program,執(zhí)行”Tools/Program/Edit Eesign”命令，系統(tǒng)就會自動打開其program文件，內(nèi)容大致如下：</p><p><b>　　VERSION</b></p><p>　　REVNUM 2323</p><p>　　LISTING FOR PART GEAR</p>

63、<p><b>　　INPUT</b></p><p><b>　　END INPUT</b></p><p><b>　　RELATIONS</b></p><p><b>　　D=MS*ZS</b></p><p>　　DB=MS*ZS*C

64、OS(ALFA)</p><p>　　DA=MS*(ZS+2*HA)</p><p>　　DF=MS*ZS-2*MS*(HA+C)</p><p><b>　　B=K*D</b></p><p>　　END RELATIONS</p><p>　　ADDFEATURE(initial number

65、 1)</p><p>　　INTERNAL FEATURE ID 1</p><p>　　DATUM PLANE</p><p>　　NO. ELEMENT NAME INFO</p><p>　　---- ---------------- -------</p><p>　　1 Featu

66、re Name Defined</p><p>　　2 Constraints Defined</p><p>　　2.1 Constraint#1 Defined</p><p>　　2.1.1 Constr Tye X Axis</p><p>　　3. Flip Datum Dir

67、 Defined</p><p>　　4 Fit Defined</p><p>　　4.1 fit Tye Defaykt</p><p>　　…............</p><p>　　此時在”INPUT”和”END INPUT”之間輸入基本參數(shù)語句和提示語句：</p>

68、;<p><b>　　ZS NUMBER</b></p><p>　　“Please enter the num_teeth of the gear:”</p><p><b>　　MS NUMBER</b></p><p>　　“Please enter the module number of the g

69、ear:”</p><p>　　ALFA NUMBER</p><p>　　“Please enter the pressure_ang:”</p><p><b>　　K NUMBER</b></p><p>　　“Please enter the width_coefficient of the gear:”<

70、/p><p>　　(2)在”RELATIONS”和“END RELATIONS”之間輸入關系語句：</p><p><b>　　D1=DA/2</b></p><p><b>　　D2=B</b></p><p><b>　　D3=DF</b></p><p&

71、gt;<b>　　D4=DB</b></p><p><b>　　D5=D</b></p><p><b>　　D16=B</b></p><p><b>　　D25=B</b></p><p>　　D7=360/(4*ZS) /*漸開線3旋轉(zhuǎn)角度

72、</p><p>　　D18=360/ZS /*第二齒槽旋轉(zhuǎn)角度</p><p>　　D27=360/ZS /*陣列增量尺寸</p><p>　　D28=ZS-1 /*陣列個數(shù)</p><p>　　3.齒輪參數(shù)化設計程序的運行</p><p>　　當編輯完參數(shù)化程序后保存文

73、件，關閉文字編輯器，Pro/Engineer信息列會出現(xiàn)提示信息：”Do you want to incorporate your changes into the model?”</p><p>　　圖3-7 INPUT SEL 菜單 </p><p>　　此時選擇”YES”按鈕，系統(tǒng)出現(xiàn)”GET INPUT”菜單，點擊”ENTER”,就會出現(xiàn)如圖3-7所示的”INPUT SEL”

74、菜單，選擇齒數(shù)項和模數(shù)項，根據(jù)信息列提示輸入齒數(shù)30和模數(shù)2.5即可得到圖3-8所示的齒輪：</p><p>　　圖3-8派生的齒輪模型</p><p>　　再次執(zhí)行”Edit/Regenerate”命令，Pro/Engineer會自動執(zhí)行參數(shù)化設計程序，彈出圖3-7所示的菜單，用戶可選擇齒數(shù)，模數(shù)，壓力角和齒寬系數(shù)并輸入新的參數(shù)，系統(tǒng)就會按用戶輸入的新值自動生成新的齒輪。</p&g

75、t;<p>　　將所建齒輪模型均存放在text\chinese_cn\parts目錄下。</p><p>　　4 菜單與對話框的開發(fā)設計</p><p><b>　　4.1 菜單的設計</b></p><p>　　菜單是Pro/ENGINEER的主要用戶界面。Pro/TOOLKIT提供了一系列菜單操作函數(shù)，允許應用程序創(chuàng)建和管理菜

76、單。Pro/ENGINEER菜單包括菜單欄、菜單、菜單項（按鈕）、篩選按鈕、單選按鈕等等，如圖4-1示。</p><p><b>　　圖4-1 菜單種類</b></p><p>　　Pro/TOOLKIT可以向Pro/ENGINEER菜單中添加上述類型的菜單。添加菜單的大致過程如下：</p><p>　　編寫信息資源文件（信息資源文件用于提供菜

77、單的標簽文本和幫助信息）；</p><p>　　使用Pro/TOOLKIT的函數(shù)編寫源程序，給菜單按鈕設置調(diào)用函數(shù)（動作函數(shù)）；</p><p><b>　　注冊運行程序。</b></p><p>　　下面介紹菜單的相關術語：</p><p>　　菜單條（Menu bar）Pro/ENGINEER界面頂部菜單欄中的菜單，

78、如File、Edit和View等均稱為菜單條；</p><p>　　菜單條菜單（Menu bar menu）菜單條的下級子菜單。即多層菜單的次級菜單；</p><p>　　菜單的按鈕（Push button）下拉菜單中用來啟動一組指令的菜單項，如File菜單條中的Edit按鈕；</p><p>　　菜單的復選按鈕（Check button）下拉菜單中用來執(zhí)行開關動作

79、的菜單項，如View菜單條中的Model Tree（模型樹） 顯示或關閉菜單項；</p><p>　　菜單的單選按鈕組（Radio group）下拉菜單的一組選項中只能設置其中一項的菜單項；</p><p>　　命令（Command）從菜單條或工具欄圖標激活的一個執(zhí)行過程；</p><p>　　命令標識號（Command id）指向某一命令的

80、指針。一般作為Pro/TOOLKIT函數(shù)的輸入?yún)?shù)；</p><p>　　動作命令（Action command）啟動菜單按鈕執(zhí)行的一組指令；</p><p>　　選項命令（Option command）基于界面元素的狀態(tài)執(zhí)行的一組指令。該命令由菜單篩選按鈕和菜單單選按鈕組啟動。</p><p>　　本設計要求所設計的菜單風格與Pro/ENGINEER一致，即將菜單

81、添加到Pro/ENGINEER的菜單欄，在其下拉菜單項菜單中要求有各種類型的齒輪，每種類型齒輪的下級子菜單中包含其相應的齒輪類型，如圓柱螺旋齒輪包括圓截面圓柱螺旋壓縮齒輪、圓柱螺旋拉伸齒輪等。 </p><p>　　4.1.1 編寫菜單信息資源文件</p><p>　　信息資源文件用于提供菜單的標簽文本（包括其他語言版本的標簽）和幫助信息，如果要向Pro/ENGINE

82、ER中添加菜單，就必須使用信息資源文本，否則所添加的菜單不會在Pro/ENGINEER菜單欄中出現(xiàn)。</p><p>　　信息資源文件是一種ASCII碼文件，用來定義菜單項、菜單項提示等信息，可以用記事本和寫字板等文字處理軟件建立，也可在VC的集成開發(fā)環(huán)境中建立，但必須與純文本格式保存。在信息文件中以4行為一組,其含義為：</p><p>　　第1行：Pro/ENGINEER系統(tǒng)可以識別的

83、關鍵字。該關鍵字必須與使用該信息文件函數(shù)中的相關字符串相同。</p><p>　　第2行：在菜單項或菜單項提示上顯示的英語文本。</p><p>　　第3行：另一種語言的譯文或為空。這里為中文。</p><p>　　第4行：當前的Pro/ENGINEER版本為空，“#”號。</p><p>　　按第2行或第3行的語言取決于系統(tǒng)環(huán)境變量lang

84、的設置。</p><p>　　本設計中將向Pro/ENGINEER界面的頂部菜單欄中添加一個名為“畢業(yè)設計”的Menu bar類型的菜單，下屬一個菜單項：齒輪參數(shù)化建模。</p><p>　　圖4-2所示英文菜單的資源文件如下：</p><p><b>　　Design </b></p><p><b>　　D

85、esign </b></p><p><b>　　# </b></p><p><b>　　# </b></p><p><b>　　Gear </b></p><p><b>　　Gear </b></p><p>

86、<b>　　# </b></p><p><b>　　# </b></p><p>　　Hello Pro_E </p><p>　　Hello! This is a Pro/TOOLKIT develop. </p><p><b>　　# </b></p>

87、<p>　　圖4-2所示中文菜單的資源文件如下：</p><p><b>　　Design </b></p><p><b>　　Design </b></p><p><b>　　畢業(yè)設計</b></p><p><b>　　# </b>&l

88、t;/p><p><b>　　Gear </b></p><p><b>　　Gear </b></p><p><b>　　齒輪參數(shù)化建模 </b></p><p><b>　　# </b></p><p>　　Hello Pro_E

89、 </p><p>　　基于Pro/TOOLKIT的齒輪二次開發(fā)程序！</p><p><b>　　# </b></p><p><b>　　#</b></p><p>　　在記事本編輯完以上資源后，保存為純文本格式(.txt)，并且命名為Message。將Message.txt文件存放在\text

90、\chinese_cn目錄下。</p><p>　　4.1.2 編寫菜單操作源程序</p><p>　　編寫完菜單信息資源文本后，還須使用Pro/TOOLKIT提供的菜單操作函數(shù)來實現(xiàn)每個菜單的功能，即編寫菜單項菜單的動作函數(shù)。</p><p><b>　　具體設計步驟如下：</b></p><p>　　(1) 進入Vi

91、sual C++6.0集成開發(fā)環(huán)境，選擇“File/New...” </p><p>　　葒選項，啟動 “New”對話框。在“New”對話框中選擇“Projects”選項卡，選擇MFC AppWizard(dll)項。在“Project name:”輸入工程文件名“gear”，在“Location”輸入框中輸入路徑。單擊OK按鈕。</p><p>　　(2) 在“MFC AppWiza

92、rd”對話框中選擇“Regular DLL using shared MFC DLL”單選框，使Pro/TOOLKIT應用程序使用共享的MFC。單擊Finish按鈕，進入New Project Information窗口后，單擊OK按鈕，完成工程文件框架的建立。</p><p>　　(3) 選擇FileView,打開VC應用程序向?qū)ё詣由沙绦蛭募?lt;/p><p>　　VC應用程序設計向

93、導在FileView中自動加入了ReadMe.txt、StdAfx.cpp和以工程文件名為前綴的cpp資源文件、def模塊定義文件以及rc資源文件等。</p><p>　　在VC環(huán)境下編寫完程序后，需要對其進行編譯和連接，包括文件路徑的設置、庫文件路徑設置、庫文件的連接等。</p><p>　　Pro/TOOLKIT頭文件位于protoolkit\includes文件夾中。在Visual

94、C++6.0的集成開發(fā)環(huán)境選擇Tools/Options菜單，在彈出的“Option”對話框中選擇“Directorise”選項卡，在“Show directories for:”下拉列表框中選擇“Includes”，加入“...\PROTOOLKIT\INCLUDES”一項，設置Pro/TOOLKIT頭文件所在文件夾，如圖4-3所示。</p><p>　　圖4-3 包含文件路徑設置</p><

95、;p>　　在“Show Directorise for:”下拉列表中選擇“Library files”,加入“...\PROTOOLKIT\I486_NT\OBJ”一項，設置如圖4-4。</p><p>　　圖4-4 庫文件路徑設置</p><p>　　選擇Project/Settings...菜單，選擇“Link”選項卡，在“Category:”下拉列表中選擇General,在“O

96、bject/Library modules”下加入mpr.lib protk_dll.lib兩個庫文件，并且去掉“Generate debug into”和“Link incrementaily”兩個選項。具體設置如圖4-5。</p><p>　　圖4-5 庫文件設置</p><p>　　在菜單Project/Settings的“Link”選項頁中選擇Category下拉列表中的“Cust

97、omize”設置強制文件輸出，即選中“Force file output”的復選框，如圖4-6所示。</p><p>　　由protk_dll.lib及LIBC.lib產(chǎn)生的unresolved external symbol連接錯誤均可忽略，并可生成在Pro/ENGINEER系統(tǒng)正常運行的Pro/TOOLKIT應用程序。由于連接protk_dll.lib及LIBC.lib庫產(chǎn)生的錯誤有31個，警告有19個。&l

98、t;/p><p>　　在“Project Settings”中的“C/C++”選項頁中選擇“Generate browse info”復選框，并且在“Debug info:”下拉列表中選擇“None”，具體設置如圖4-7。</p><p><b>　　圖4-7 語言設置</b></p><p>　　在“Project Settings”中選擇Gen

99、eral選項，將“Output directories”輸出目錄改為“Release”,這樣VC創(chuàng)建的DLL文件將存放入“Release”文件夾中，設置如圖4-8所示。</p><p>　　圖4-8 輸出路徑設置</p><p>　　對Visual C++6.0進行相關設置后，便可以編寫程序了。</p><p>　　由于在程序的編寫過程中，一些相關的的頭文件都要用的

100、到，故首先將用到的頭文件放到stdafx.h文件中。如下圖所示4-9。</p><p>　　圖4-9 相關頭文件</p><p>　　其次，必須對用到的函數(shù)進行聲明，否則將會出錯，如</p><p>　　int MyDlg()(顯示對話框函數(shù))、static uiCmdAccessState AccessAvailable () （用戶菜單訪問權(quán)限設置函數(shù)，設置為隨

101、時有效）等相關函數(shù)函數(shù)。</p><p>　　最后才編寫程序主體部分。</p><p>　　下面介紹說明菜單程序中用到的Pro/TOOLKIT函數(shù)。</p><p>　　user_initializ()函數(shù)是Pro/TOOLKIT應用程序的初始化函數(shù)，主要用來對同步模式的Pro/TOOLKIT應用程序進行初始化，任何同步模式的應用程序要在Pro/ENGINEER系統(tǒng)

102、中加載都必須包含該函數(shù)。其格式如上程序所示。</p><p>　　user_terminate()函數(shù)在Pro/ENGINEER終止同步模式的Pro/TOOLKIT應用程序時調(diào)用（如退出Pro/ENGINEER將終止應用程序的運行），該函數(shù)由用戶定義，其中可以不執(zhí)行任何動作。</p><p>　　ProMenubarMenuAdd()函數(shù)的作用是向Pro/ENGINEER添加所需的菜單，包

103、含頭文件為：#include<ProMenuBar.h>。函數(shù)的返回值類型為ProError,調(diào)用成功返回PRO_TK_NO_ERROR(0),否則返回PRO_TK_GENERAL_ERROR(-1)。函數(shù)如下：</p><p>　　ProMenubarMenuAdd ("UserMenuBar", "UserMenu",</p><p>

104、;　　"Utilities", PRO_B_TRUE, MsgFile)</p><p>　　其中"UserMenuBar"為菜單項名，作為調(diào)用其他菜單函數(shù)的輸入?yún)?shù)；"UserMenu"為菜單標簽名，即該菜單條的關鍵字。必須與信息文件該段的標識關鍵字相同。"Utilities", PRO_B_TRUE表示該菜單加在“工具”菜單的右側(cè)

105、。MsgFile為菜單信息文件名，這里定為"Message.txt"。</p><p>　　ProMenubarmenuMenuAdd()函數(shù)的作用是向菜單添加下級子菜單。注意，在生成的下級子菜單中必須至少包含一項菜單項，否則將不顯示下級子菜單。該函數(shù)可以創(chuàng)建多層下級子菜單，只需用不同層次的菜單名標識作為們菜單名即可。其函數(shù)如下：</p><p>　　ProMenuba

106、rmenuMenuAdd("UserMenuBar", "SubMenu1", "SubMenu1", </p><p>　　NULL, PRO_B_TRUE, MsgFile)</p><p>　　"UserMenuBar"表示這個下級菜單是掛接在此菜單項名下。"SubMenu1"為菜單標

107、簽名，必須與信息文件中對應標識關鍵字相同。</p><p>　　ProCmdActionAdd()函數(shù)的作用是設置菜單按鈕的動作函數(shù)。其函數(shù)如下：</p><p>　　ProCmdActionAdd("PushButtonAct1",(uiCmdCmdActFn)Spring1Fn, uiCmdPrioDefault,Acces

108、sAvailable,</p><p>　　PRO_B_TRUE,PRO_B_TRUE,&PushButton_cmd_id1)</p><p>　　Spring1Fn為該按鈕的動作函數(shù)，即當單擊此按鈕，便調(diào)用此函數(shù)，產(chǎn)生相應動作。</p><p>　　ProMenubarmenuPushbuttonAdd()函數(shù)的作用是添加菜單按鈕。其函數(shù)如下：</

109、p><p>　　ProMenubarmenuPushbuttonAdd("MyMenu", "MainBtn1", "Gear", "Hello Pro_E", NULL, PRO_B_TRUE, cmd_id, MsgFile);</p><p>　　" MyMenu "表示此菜單是菜單名為“

110、MyMenu”的菜單，" MainBtn1"是菜單標簽名，與信息文件中對應一致。" Hello Pro_E "是提示信息，必須與信息文件中一致。</p><p>　　程序中用到了菜單條、菜單條菜單、菜單按鈕等。</p><p>　　將上面編輯的資源信息文件放入“Text\Release\text\chinese_cn”文件夾內(nèi)。</p>

111、<p>　　4.1.3 注冊運行</p><p>　　編寫調(diào)試完應用程序后，將整個VC工程文件拷貝到工作目錄下，用記事本編寫注冊文件，并保存為“Protk.dat”。注冊文件內(nèi)容如圖4-10所示。</p><p><b>　　圖4-10注冊文件</b></p><p>　　這里的“.\”代表相對路徑方式，即起始目錄為Pro/ENGI

112、NEER的工作目錄。用相對路徑方式的優(yōu)點在于具有可移植性。即此二次開發(fā)程序只要存放在Pro/ENGINEER設置的工作目錄下，便能自動運行，而不要求用戶更改設置，大大地方便了用戶的使用。</p><p>　　圖4-9中各字段及其意義如表4-1所示。</p><p>　　表4-1 注冊表字段及意義</p><p>　　注意，將DELAY_START字段內(nèi)容設為FA

113、LSE，這樣打開Pro/ENGINEER時使自動注冊運行該應用程序。即啟動Pro/ENGINEER后，自定義菜單使自動掛接到Pro/ENGINEER菜單條上。不必再手動注冊和運行。這樣，所創(chuàng)建的“齒輪”菜單便如同Pro/ENGINEER菜單欄中的一項菜單，即當運行Pro/ENGINEER，“齒輪”菜單項將自動連接上去。</p><p>　　4.2 對話框的設計</p><p>　　用戶界面

114、對話框（User Interface Dialog Boxes,簡稱UI對話框）是Pro/TOOLKIT提供的一項交互界面。可以利用UI對話框技術，在Pro/TOOLKIT應用程序中設計出風格與Pro/ENGINEER系統(tǒng)本身具有的對話框相似的人機交互界面。UI對話框主要由對話框資源文件和相應的控制程序兩大部分構(gòu)成。對話框資源文件用ASCII碼文本格式編寫，其內(nèi)容定義了對話框的組成、外觀和屬性?？刂瞥绦蛴肅或C++語言編寫，用來在Pro

115、/ENGINEER環(huán)境裝入對話框資源、顯示對話框、設置動作和退出對話框等。</p><p>　　雖然Pro/TOOLKIT采用Microsoft Visual C++作為編譯器，但是Pro/TOOLKIT中沒直接提供對MFC的支持，所以在Pro_E中還不能直接調(diào)用MFC。同目前流行的Windows應用程序開發(fā)工具相比，Pro/TOOLKIT應用程序界面的專用工具中包含的控件較少，功能有限，使得在開發(fā)靈活性應用時受

116、到一定的局限，使用起來很不方便，有的