基于ProE的三维标准件库的研究与开发.doc

绪论1.1开发的目的和意义标准件在机械、电子、轻工、汽车、航空航天、造船等各个领域应用广泛。对当今机械产品的零部件分析表明，标准零部件的数量约占到60%左右，30%左右的零部件是通过变型设计得到的通用件，而根据客户特殊需求开发的零部件只有10%左右。标准零部件不仅数量多，且在设计过程中需要频繁查阅各种设计手册。据统计，标准零部件的选用及绘制约占全部设计时间的70%，所以，在产品设计中，标准零部件的设计是一项费时费力且带有很大重复性的操作，这显然与日趋激烈的市场竞争环境不相适应。因此，很有必要开发各种通用和专用的标准件库来取代这一繁琐、复杂的劳动。随着经济的发展和计算机应用的普及，尤其是信息技术、网络技术的发展，标准件库的共享己成为我国CAD技术广泛应用后所面临的难题之一。目前国内的机械、建筑等行业的大部分企业都采用了CAD系统，如AutoCAD,Pro/ENGINEER(以下简称Pro/E),UG,CATIA，SolidWorks,SolidEdge等。但是，大多数CAD系统本身并不包含标准件库，少数提供标准件库的CAD系统，其所包含的标准件种类及数量也都非常有限，且有一个共同的缺点：可抑制性和软件复用性差，不能满足工程设计人员的需求。因此，为了建立符合我国国标或各行业行标的标准件库，许多研究单位和部门都在各种CAD平台上利用其提供的二次开发接口进行了二次开发。Pro/EngineerWidefire软件是美国PTC公司开发的新一代CAD/CAM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顾客好评，并成为国际参数化的行业标准。本课题采用的是基于Pro/EngineerWidefire2.0平台，通过加载Pro/Toolkit应用程序，借助第3方编译环境VC++对Pro/Engineer进行二次开发，通过参数设置，采用程序自动完成尺寸修改更新模型的方法，设计各类不同规格的产品，把零件模型的标准库和自动更新模块加入到Pro/E中，利用MFC集成方式，实现了标准件的参数化自动更新技术。便快捷地实现产品设计者意图，有较好的实用性和推广价值。1.2本课题所涉及的问题在国内研究现状及分析：随着计算机的广泛应用和蓬勃发展，许多高校和科研所及公司根据我国的计算机国情和国家标准在很多领域进行了大量的二次开发工作。但是，每项二次开发工作都有其独有的特点。正是如此，才满足了不同层次、不同行业部门的需求。目前，国内实际应用的CAD系统可分为两大类:一类是国产自主版权的CAD软件，另一类是国外商品化CAD软件。由于国外CAD软件的功能齐全，性能优良，并完成了商品化和工程化的需求，因此在国内市场占有很大的份额。然而，此类商品化的软件一般都是通用化软件，用户在应用时必须根据各自行业的特点进行不同程度的二次开发，方能发挥出应有的效益。因此，CAD进口软件的二次开发是具有实际应用价值的课题。下面介绍本课题基于Pro/EngineerWidefire平台的三维标准件库的研究与开发在CAD软件应用中的研究现状及分析：1.2.1研究现状：PRO/E不仅提供了参数化特征造型的环境，同时PRO/E还允许用户和开发者对产品及设计过程采用二次开发方法进行参数化定制。PRO/E提供了多种二次开发工具，在我国设计者们常用的有：族表（FamilyTable）、用户自定义特征（UDF）、Pro/Program、J-link和Pro/Toolkit等。1.2.2现状分析：其中，Pro/Toolkit是基于C语言的，能实现与Pro/E的无缝集成，是Pro/E功能最为强大的二次开发工具，它采用面向对象的方法，封装了许多可以访问Pro/E底层资源的库函数与头文件，借助第三方编译环境进行编译调试，因而最为开发者所使用。此系统以Pro/EngineerWidefire为支撑平台，应用Pro/Toolkit二次开发工具，采用面向对象的设计思想及VC++6.0编程语言，将设计代码编译成动态链接库文件，在Pro/E环境下运行，从而既利用Pro/E环境的强大功能，又利用C语言的结构化编程、运行效率高的优势，在系统界面上保持与Pro/E系统一致的风格，采用全汗化界面、菜单及丰富的对话框等接口形式。力求提示醒目、操作简单、容错能力强，以适合从事机械设计人员实际使用的需要。2.系统开发工具及采用的关键技术2.1系统开发工具介绍2.1.1Pro/Engineer的简介Pro/Engineer软件系统是美国参数化技术公司PTC(ParametricTechnologCorporation)的优秀产品，提供了集成产品的三维造型设计、加工、分析及绘图等功能的完整CAD/CAE/CAM解决方案。该软件以使用方便、参数化造型和系统的全相关性而著称。目前Pro/Engineer软件在我国