基于proe的弹簧模型库二次开发设计论文

基于proe的弹簧模型库二次开发设计论文内容摘要：

NGINEER 软件添加功能。 ○ 5 Pro/TOOLKIT Pro/TOOLKIT 同 Jlink 一样也是 Pro/ENGINEER 自带的二次开发工具。 在Pro/TOOLKIT 中， PTC 向用户 提供了大量的 C 语言 函数库，函数采用面向对象的风格。 通过调用这些底层函数，用户能方便而又安全地访问 Pro/ENGINEER 的数据库及内部应用程序，进行二次开发，扩展一些特定功能。 上述各种二次开发工具集中在 Pro/ENGINEER 的“工具”菜单中，如图 21所示。 其中“辅助应用程序”主要用来调用 Pro/TOOLKIT 程序。 图 21开发工具 由于 Pro/TOOLKIT 具有函数简单，应用方便等优点， 本课题将使用 Pro/TOOLKIT 进行二次开发研究。 开发环境 开发环境包括两部分：即硬件开发 环境和软件开发环境。 硬件开发环境 本课题是基于 Pro/Engineer 的二次开发，因此只要能够安装支持 Pro/E 版本即可。 建议配置如表 21 所示。 表 21 计算机配置 项目 推荐配置 CPU 以上（建议 ） 内存 256MB 以上（建议 512MB） 显卡 显存 32MB 以上，推荐使用 Geforce4 以上的显卡 网卡 必须安装网卡（或使用虚拟网卡） 软件开发环境 操作平台： Windows2020/XP/NT； 开发平台： Pro/ENGINEER ； 开发语言： Visual C++。 工作模式的确定 Pro/TOOLKIT 应用程序有两种工作模式：异步模式和同步模式。 ○ 1 异步模式 无需启动 Pro/ENGINEER，就能够单独运行 Pro/TOOLKIT 应用程序的方法叫异步模式。 异步模式实现了两个程序的并行运行，可以只在程序需要调用Pro/ENGINEER 功能时，才启动 Pro/ENGINEER。 但由于异步模式具有代码复杂、执行速度慢等缺点，因此一般不采 用异步模式。 ○ 2 同步模式 同步模式下， Pro/TOOLKIT 应用程序必须与 Pro/ENGINEER 系统同步运行。 同时，当 Pro/TOOLKIT 应用程序执行时， Pro/ENGINEER 系统是处于停止状态的。 同步模式又分为两种模式，即动态连接模式（ DLL 模式）和多进程模式（ Multiprocess Mode）。 动态连接模式是将用户编写的 C 程序编译成一个 DLL 文件，这样Pro/TOOLKIT 应用程序和 Pro/ENGINEER 运行在同一个进程中，它们之间的信息是直接通过函数调用实现 的。 多进程模式是将用户的 C程序编译成一个可执行文件， Pro/TOOLKIT 应用程 序和 Pro/ENGINEER 运行在各自的进程中，它们之间的信息交换是由消息系统来的。 由于本设计任务要求运行 Pro/ENGINEER 时，所设计零件能自动嵌入到Pro/ENGINEER 菜单上，兼之动态连接模式 (DLL 模式 )又较为简单， 运行速度比较快， 因此本设计开发将采用同步模式中的动态连接模式，即 DLL 模式。 总体设计框架 本二次开发是基于 Pro/ENGINEER 的关于弹簧的参数化设计。 设计的对象是弹簧。 本任务将设计多种 类型的弹簧，要求用户只需选择或输入相关参数，就能自动生成所需的弹簧零件。 弹簧的类型非常多，这里将其分为两大类：圆柱螺旋弹簧和非圆柱螺旋弹簧。 圆柱螺旋弹簧又分为圆截面圆柱螺旋压缩弹簧、矩形截面圆柱螺旋压缩弹簧、圆柱螺旋拉伸弹簧、圆柱螺旋扭转弹簧等；非圆柱螺旋弹簧分为截锥螺旋弹簧、中凹形螺旋弹簧、中凸形螺旋弹簧、非圆形螺旋弹簧等各类。 本开发的总体设计流程如图 22 所示，调用响应图如图 23 所示。 图 22 总 体设计流程图 建立开发目录 设计菜单 设计对话框 打开 VC2020 新建工程 Pro/toolkit 编程 与 Pro/E 连接 调试通过 图 23 程序调用响应图 启动 Pro/E 自动加载菜单 选择自定义菜单 选择所需零件 调用对话框 输入设计参数 生成实体模型 退出程序 3 弹簧的参数化设计 弹簧简介 弹簧及弹性元件广泛应用于机械、仪表、电器、交通运输工具以及日常生活器具等行业，是一个涉及面比较大的基础零件。 近年来，随着科学技术的发展，国内外在弹簧的研究和生产方面都有不同程序的发展。 弹簧是一种机械零件。 它利用材料的弹性和结构特点，在工作时产生变形，把机械功或动能转变为变形能（位能），或把变形能（位能）转变为机械功或动能。 由于这种特性，它适用于： 1)缓冲或减震，如破碎机的弹簧和车辆的悬架弹簧等； 2)机械的储 能，如钟表、仪表和自动控制机构上的原动弹簧； 3)控制运动，如气门、离合器、制动器和各种调节器上的弹簧； 4)测力装置，如弹簧秤和动力计上的弹簧。 除此之外，在机械设备、仪表、日用电器以及生活器具上也都使用着各式各样的弹性元件，如螺母防松弹簧垫圈，零件在轴上定位用的卡环，门的启闭装置，玩具的发条等等。 在机电产品，用量最大的弹簧主要有三大类： ○ 1 汽车为主的机动车辆弹簧； ○ 2 以日用电器为主的电子产品弹簧； ○ 3 以摄像机、复 印机和照相机为主的光学装置弹簧。 机动车辆弹簧主要是向高强度方向发展，以减轻质量；电子产品弹簧主要是向小型化方向发展；而光学装置弹簧主要向着既要高强度化又要小型化方向发展。 相应的弹簧设计方法，材料和加工技术均有所发展。 弹簧 的参数化建模 圆柱螺旋压缩弹簧应用最为广泛，如车辆的悬架弹簧、内燃机的气门弹簧、计测弹簧等都是这类弹簧。 螺旋压缩弹簧所用弹簧材料的截面多为圆形，其次是矩形、多股形。 近年来为了提高弹簧材料的利用率，也有采用管材；为了提高疲劳强度，扁形钢丝截面逐渐扩大使用范围。 螺旋压缩弹簧一般为等节 距，在特殊情况下也有不等节距的。 下面以等节距圆柱螺旋压缩弹簧为例，介绍说明弹簧的参数化建模过程。 ○ 1 打开 Pro/ENGINEER 软件，新建一个零件，命名为“ ” ,不使用缺省模板，选择“ mmns_part_solid”，进入零件设计环境。 ○ 2 选取主菜单中的【工具】→【参数】命令，弹出“参数”对话框，如图31 所示，单击“＋”按钮，添加四个参数 H、 D、 L、 DD。 H 表示弹簧的自由高度， D表示弹簧的中径， L表示弹簧的螺距， DD 则表示 弹簧的材料直径。 并预先设置各参数的值。 如 H=300,D=80,L=20,DD=12。 单击“确定”按钮。 ○ 3 选取主菜单【插入】→【螺旋扫描】→【伸出项】命令。 出现螺旋特征 创建的对话框，依次选取【常数】→【穿过轴】→【右手定则】→【完成】，完成螺旋特征【属性】的定义，接下来开始定义“扫引轨迹”。 ○ 4 选取 FRONT 平面为草绘平面，并取默认的草绘方向和参照面。 进入草绘环境后，绘制如图 32 的图形。 完成确定。 ○ 5 按照信息提示输入 节距值：如 20，并回车。 ○ 6 草绘一个圆，直径定为 12。 完成退出。 ○ 7 选取【工具】→【关系】命令，弹出“关系”对话框。 输入如图 33所示关系，较验确定。 图 31 参数设置图 图 32 草绘图形 ○ 8 切去弹簧两端端面，使其端面平整。 最后完成的弹簧零件图如图 34 所示。 以上便是螺旋压缩弹簧的参数化建模过程。 用户只需更改参数值，再生，便能生成所需的弹簧模型，而不用再 去重复 ○ 1 ～ ○ 8 步骤。 图 33 关系设置图 图 34 零件图 将所建弹簧模型 均 存放在 Text\Release\text\chinese_\parts 目录下。 4 菜单 与 对话框 的开发设计 菜单 的 设计 菜单是 Pro/ENGINEER 的主要用户界面。 Pro/TOOLKIT 提供了一系列菜单操作函数，允许应用程序创建和管理菜单。 Pro/ENGINEER 菜单包括菜单栏、菜单、菜单项（按钮）、筛选按钮、单选按钮等等，如图 41示。 图 41 菜单种类 Pro/TOOLKIT 可以向 Pro/ENGINEER 菜单中添加上述类型的菜单。 添加菜单的大致过程如下： ○ 1 编写信息资源文件（信息资源文件用于提供菜单的标签文本和帮助信息）； ○ 2 使用 Pro/TOOLKIT 的函数编写源程序，给菜单按钮设置调用函数（动作函数）； ○ 3 注册运行程序。 下面介绍菜单的相关术语：  菜单条（ Menu bar） Pro/ENGINEER 界面顶部菜单栏中的菜单，如 File、Edit 和 View 等均 称为菜单条；  菜单条菜单（ Menu bar menu）菜单条的下级子菜单。 即多层菜单的次级菜单；  菜单的按钮（ Push button）下拉菜单中用来启动一组指令的菜单项，如 File 菜单条中的 Edit 按钮；  菜单的复选按钮（ Check button）下拉菜单中用来执行开关动作的菜单项，如 View 菜单条中的 Model Tree（模型树）显示或关闭菜单项；  菜单的单选按钮组（ Radio group）下拉菜单的一组选项中只能设置其中一项的菜单项；  命令（ Command）从菜单条或工具栏图标激活的一个执行过程；  命令 标识号（ Command id）指向某一命令的指针。 一般作为 Pro/TOOLKIT函数的输入参数；  动作命令（ Action mand）启动菜单按钮执行的一组指令；  选项命令（ Option mand）基于界面元素的状态执行的一组指令。 该命令由菜单筛选按钮和菜单单选按钮组启动。 本 设计要 求所设计的菜单风格与 Pro/ENGINEER 一致，即 将菜单 添加到Pro/ENGINEER 的菜单栏，在其下拉菜单项菜单中要求有各种类型的弹簧，每种类型弹簧的下级子菜单中包含其相应的弹簧类型，如圆柱螺旋弹簧包括圆截面圆柱螺 旋压缩弹簧、圆柱螺旋拉伸弹簧等。 编写菜单 信息资源文件 信息资源文件用于提供菜单的标签文本（包括其他语言版本的标签）和帮助信息，如果要向 Pro/ENGINEER 中添加菜单，就必须使用信息资源文本，否则所添加的菜单不会在 Pro/ENGINEER 菜单栏中出现。 信息资源文件 是一种 ASCII 码文件，用来定义菜单项、菜单项提示等信息，可以用记事本和写字板等文字处理软件建立，也可在 VC 的集成开发环境中建立，但必须与纯文本格式保存。 在信息文件中以 4 行为一组 ,其含义为： 第 1 行： Pro/ENGINEER 系统可 以识别的关键字。 该关键字必须与使用该信息文件函数中的相关字符串相同。 第 2 行：在菜单项或菜单项提示上显示的英语文本。 第 3 行： 另一种语言的译文或为空。 这里为中文。 第 4 行：当前的 Pro/ENGINEER 版本为空，“ ”号。 按第 2行或第 3行的语言取决于系统环境变量 lang 的设置。 本设计中将向 Pro/ENGINEER 界面的顶部菜单栏中添加一个名为“弹簧”的Menu bar 类型的菜单，下属两个菜单项：圆柱螺旋弹簧 和 非圆柱螺旋弹簧。 名为“圆柱螺旋弹簧”的下级子菜单又包含了：圆截面压缩弹簧、矩形截面压缩弹簧、圆柱 螺旋拉伸弹簧三个菜单项。 名为“非圆柱螺旋弹簧”的下级子菜单包含了：截锥螺旋弹簧、等节距中凹形螺旋弹簧、等节距中凸形螺旋弹簧、方形螺旋弹簧四个菜单项。 最终 结 果如图 42(a)、 42 (b)所示。 图 42(a) “圆柱螺旋弹簧”菜单 图 42(b) “非圆柱螺旋弹簧”菜单 图 42所示菜单的资源文件如下： UserMenu Useramp。 Menu 弹簧 (amp。 E) SubMenu1 SubMenu1 圆柱螺旋弹簧 SubMenu2 SubMenu2 非圆柱螺旋弹簧 PushButton1 PushButton1 圆截面压缩弹簧 Adding a push button to the ProE menu bar Adding a push button to the ProE menu bar 圆截面压缩弹簧 PushButton2 PushButton2 矩形截面压缩弹簧 Adding another push button to the ProE menu bar Adding another push button to the ProE menu bar 矩形截面压缩弹簧 PushButton3 PushButton3 圆柱螺旋拉伸弹簧 Adding the third push button to the ProE menu bar Adding the third push button to the ProE menu bar 圆柱螺旋拉伸弹。