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华东交通大学 毕业设计 论文

基于Pro/E Wildfire 建立齿轮参数化模型库

摘要

Pro/ENGIEER 提供了强大的三位几何造型功能，使我们能够创建各种复杂

的几何零件模型,但有时这些功能并不能满足我们的要求。例如标准零件系列，它们的结构都是相同的，区别只在与尺寸，如果标准零件系列通过三维建模的方式来实现，那么工作量将是非常巨大的。最有效的方法使利用标准零件的相似性，发挥Pro/ENGEER参数化建模的特长，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。

本文中，主要利用Pro/E Toolkit模块来进行齿轮的二次开发设计。Pro/E Toolkit模块提供了大量的C语言函数库，让用户可以直接访问模型的底层数据。而对于齿轮来说，无论使直齿轮、斜齿轮、锥齿轮、弧齿轮等，都具有相似的尺寸系列：齿数（Z）、模数（M）、压力角（ALPHA）、齿轮宽度（B）、变位系数（X）等。这些参数都是上述齿轮的共有特性，而不同的是个别参数的变动，而如果要单独来建立这些模型，无疑是增加自己的工作量。所以利用Pro/E 来进行二次开发建立参数化的模型是非常有必要的。

关键词：PRO/E 二次开发 参数化

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目录

第一章 绪论··············································· 1.1

华东交通大学 毕业设计 论文

第一章 绪论

1.1引言

(1)参数化技术

正当实体造型技术在CAD系统中广泛运用时，出现了一种比无约束自由造型更好的算法－参数化实体造型方法。它主要的特点是：基于特征、全尺寸约束、全数据相关、尺寸驱动设计修改。参数化技术彻底克服了自由缄默的无约束状态，由尺寸决定实体造型的几何形状。尺寸驱动已经成为当今造型系统的基本功能。如果想修改零件形状的话，只需修改一下尺寸的数值就可以实现形状上的改变。这种新构想最先在PTC公司（Parametric Technology Corp）的软件PRO/ENGINEER中成为现实。由于参数化技术的成功应用，使得它很快成为CAD业界的标准，许多软件厂商纷纷追赶。 (2)变量化技术

变量化造型技术保留了参数化技术基于特征、全数据相关、尺寸驱动设计修改的优点，但是在约束定义方面做了一定的改变。变量化造型技术将所需定义的尺寸“参数”进一步区分为形状约束和尺寸约束，而不仅仅是用尺寸来约束全部几何。通常在新产品开发的概念设计阶段，设计者首先考虑的是设计思想及概念，并将其体现在某些几何形状之中。但是这些几何形状的严格的尺寸定位关系并不能在设计的初始阶段完全确定，所以希望在初始阶段能够允许欠尺寸约束的存在。

(3)二次开发研究

Pro/ENGIEER 提供了强大的三位几何造型功能，使我们能够创建各种复杂的几何零件模型,但有时这些功能并不能满足我们的要求。例如标准零件系列，它们的结构都是相同的，区别只在与尺寸，如果标准零件系列通过三维建模的方式来实现，那么工作量将是非常巨大的。最有效的方法使利用标准零件的相似性，发挥Pro/ENGEER参数化建模的特长，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。 1.2课题主要研究内容

本论文的主要研究内容是齿轮参数化模型库的开发设计，当用户选择不同的齿轮后，应用程序可以在基础模型上自动生成相应类型的齿轮，并且可以通过应用程序添加新的齿轮和删除、修改过的齿轮数据系列，并且保存到数据库中。具体工作包括：

（1）Pro/TOOLKIT基本特点和基本数据结构的研究。分析Pro/TOOLKIT内部的基本数据结构、功能函数及其使用方法；探讨Pro/TOOLKIT中的一些基本的自定义对象及其封装方法，基本数据的对象表示。

（2）用户界面的设计。研究Pro/TOOLKIT与Visual C++的接口技术；在VC中制作Pro/TOOLKIT难以完成的各种复杂的用户界面——选择界面菜单、齿轮特征参数调用界面和齿轮新建、删除等齿轮系统管理界面；由于VC是以C++为编程语言，而Pro/TOOLKIT以C编程，所以必须解决它们之间的通信问题（特别是和MFC的接口问题）。

（3）特征建模和三维标准零件参数库研究。研究Pro/ENGINEER中自动建模的几种方法，如用户自定义特征(UDF)，特征元素树等等；解决VC和Pro/ENGINEER之间通信的技术问题，实现各种标准件的自动建模；研究Access数据库数据的存储及参数数据库和Visual C++之间的数据传输。