基于Pro/E的发动机连杆设计系统开发

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)昆明理工大学 作者:盛庆伟

  基于三维实体造型软件Pro/E 对发动机连杆部件进行计算机辅助设计的二次开发。在Window XP 操作系统平台上,借助Visual Studio 2008 语言开发环境,以及UI 可视化对话框技术,利用Pro/E 的二次开发工具Pro/TOOLKIT 及其相关接口函数,对发动机连杆部件进行可视化Pro/E Wildfire 5.0 系统开发。发动机连杆部件的设计子菜单被嵌入在Pro/E的主菜单中,针对连杆部件的设计实例,软件通过连杆部件相关子菜单弹出的UI 对话框设计界面,在UI 对话框中输入发动机连杆部件的设计参数并自动生成连杆体、衬套和轴瓦等连杆部件的三维造型。

1、引言

  20 世纪至今,计算机可视化动态模拟技术一直不断前进发展。针对某一研究项目,用户可以在一些初始条件和理论分析的基础上创建相关的数学模型,运用计算机这一先进工具编制相应的软件,模拟其真实运动情况。通过模拟数据结果对照已有的真实试验测试结果,可以验证改动态模拟基于的数学模型建立得是否正确;并且即而推广到尚无真实试验结果的未知领域,通过动态模拟得到所需的数据或结论。

  Pro/E 是一种采用了特征建模技术,基于统一数据库的参数化的通用CAD 系统。二次开发工具Pro/TOOLKIT,在Pro/E 的基础上进行二次开发,可以比较方便地实现面向特定产品的程序自动建模功能,并且可以把较为丰富的非几何特征如材料特征、精度特征加入所产生的模型中,所有信息存入统一的数据库,是实现CAD/CAE/CAM 集成的关键技术之一。利用Pro/E 提供Pro/TOOLKIT开发环境可以对Pro/E 系统进行高级开发,以满足特殊场合的要求。Pro/TOOLKIT 包括了许多Pro/E 底层调用的库函数和头文件,借助第三方编译环境(如C 语言,VC++)能够创建在Pro/E环境运行的可执行程序(exe 文件)或动态连接库(dll 文件)形式的程序,即Pro/TOOLKIT 应用程序。发动机连杆是一种用途十分广泛且比较典型的机械构件,利用Pro/TOOLKIT 应用程序设计以对话框为主的主控界面和人机交互界面,实现连杆系统的参数化、可视化设计,这样可以缩短产品的开发设计时间和节约客观的设计资金,具有重要的设计和经济价值。

2、Pro/ENGEER 二次开发的方法介绍

  Pro/ENGEER 的二次开发,利用标准零件间的相似性,发挥Pro/ENGEER 参数建模的特长,使用二次开发工具,如族表工具、用户定义特征(UDF)、Pro/Program、J-link、Pro/TOOLKIT 等来实现。Pro/EWildfire 4.0 开始可以采用Visual Basic API,通过Visual Basic.NET 应用程序和应用程序(如MicrosoftWord、Excel 或Access)中的Visual Basic 宏来进行二次开发。目前,采用Automation GATEWAY插件和VB 的二次开发也比较常见。AutomationGATEWAY是某公司开发的针对Pro/E 软件的二次开发工具,与Pro/E 系统自带的二次开,Pro/TOOLKIT 相比,具有简单易用的优点。应用Automation GATEWAY 可以自动实现Pro/E 任务,创建用户界面,完全实现自动设计任务;应用Automation GATEWAY 可以把任何支持ActiveX 的应用程序和Pro/E 建立直接联系。利用Visual Basic,可以使Microsoft Office 产品(如Word、Excel 和Explorer等)和Pro/ENGEER 对象之间进行数据交换。

3、连杆设计系统的开发

  3.1、系统开发平台

  Visual Studio 2008 是一个功能强大的可视化软件开发工具,运用MFC(micro soft foundation class library)构成了一个应用程序框架。Pro/TOOLKIT 是Pro/E 自带的C 语言的二次开发工具,其开发程序有同步模式和异步模式两种[5],开发采用同步模式。同步模式下Pro/E 根据注册文件中的信息启动根据注册文件中的信息启动应用程序,Pro/TOOLKIT 应用程序和Pro/E 产生各自的进程,程序的控制权在两个进程之间切换。

  3.2、系统开发过程

  连杆设计系统的Pro/E 系统开发,是将三维造型程序化。在Visual Studio 2008 中编写程序,借助UI 对话框实现参数输入,再通过访问零件族表(Family Tab)达到生成新模型的目的。利用Pro/TOOLKIT 为Pro/E 提供的开发工具包实现应用程序模块与Pro/E系统的无缝集成,得到参数化的自动三维造型以完成二次开发。系统流程,如图1 所示。

基于Pro/E的发动机连杆设计系统开发

图1 系统流程图

5、结论

  以应用广泛的Pro/E 三维造型为基础,在Windows 操作系统平台上,借助Visual Studio 2008 语言开发环境进行C 语言程序的编写,并结合Pro/E 二次开发工具Pro/TOOLKIT 实现了连杆设计系统的开发,通过访问族表的方式达到模型生成的目的。系统拥有人性化的操作界面,使用方便,实用性强,大大提高了设计效率,对其他产品的设计有很大的借鉴意义。

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