基于三維實體造型軟件Pro/E 對發(fā)動機連桿部件進行計算機輔助設(shè)計的二次開發(fā)。在Window XP 操作系統(tǒng)平臺上，借助Visual Studio 2008 語言開發(fā)環(huán)境，以及UI 可視化對話框技術(shù)，利用Pro/E 的二次開發(fā)工具Pro/TOOLKIT 及其相關(guān)接口函數(shù)，對發(fā)動機連桿部件進行可視化Pro/E Wildfire 5.0 系統(tǒng)開發(fā)。發(fā)動機連桿部件的設(shè)計子菜單被嵌入在Pro/E的主菜單中，針對連桿部件的設(shè)計實例，軟件通過連桿部件相關(guān)子菜單彈出的UI 對話框設(shè)計界面，在UI 對話框中輸入發(fā)動機連桿部件的設(shè)計參數(shù)并自動生成連桿體、襯套和軸瓦等連桿部件的三維造型。

1、引言

　　20 世紀至今，計算機可視化動態(tài)模擬技術(shù)一直不斷前進發(fā)展。針對某一研究項目，用戶可以在一些初始條件和理論分析的基礎(chǔ)上創(chuàng)建相關(guān)的數(shù)學模型，運用計算機這一先進工具編制相應(yīng)的軟件，模擬其真實運動情況。通過模擬數(shù)據(jù)結(jié)果對照已有的真實試驗測試結(jié)果，可以驗證改動態(tài)模擬基于的數(shù)學模型建立得是否正確;并且即而推廣到尚無真實試驗結(jié)果的未知領(lǐng)域，通過動態(tài)模擬得到所需的數(shù)據(jù)或結(jié)論。

　　Pro/E 是一種采用了特征建模技術(shù)，基于統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫的參數(shù)化的通用CAD 系統(tǒng)。二次開發(fā)工具Pro/TOOLKIT，在Pro/E 的基礎(chǔ)上進行二次開發(fā)，可以比較方便地實現(xiàn)面向特定產(chǎn)品的程序自動建模功能，并且可以把較為豐富的非幾何特征如材料特征、精度特征加入所產(chǎn)生的模型中，所有信息存入統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，是實現(xiàn)CAD/CAE/CAM 集成的關(guān)鍵技術(shù)之一。利用Pro/E 提供Pro/TOOLKIT開發(fā)環(huán)境可以對Pro/E 系統(tǒng)進行高級開發(fā)，以滿足特殊場合的要求。Pro/TOOLKIT 包括了許多Pro/E 底層調(diào)用的庫函數(shù)和頭文件，借助第三方編譯環(huán)境(如C 語言，VC++)能夠創(chuàng)建在Pro/E環(huán)境運行的可執(zhí)行程序(exe 文件)或動態(tài)連接庫(dll 文件)形式的程序，即Pro/TOOLKIT 應(yīng)用程序。發(fā)動機連桿是一種用途十分廣泛且比較典型的機械構(gòu)件，利用Pro/TOOLKIT 應(yīng)用程序設(shè)計以對話框為主的主控界面和人機交互界面，實現(xiàn)連桿系統(tǒng)的參數(shù)化、可視化設(shè)計，這樣可以縮短產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計時間和節(jié)約客觀的設(shè)計資金，具有重要的設(shè)計和經(jīng)濟價值。

2、Pro/ENGEER 二次開發(fā)的方法介紹

　　Pro/ENGEER 的二次開發(fā)，利用標準零件間的相似性，發(fā)揮Pro/ENGEER 參數(shù)建模的特長，使用二次開發(fā)工具，如族表工具、用戶定義特征(UDF)、Pro/Program、J-link、Pro/TOOLKIT 等來實現(xiàn)。Pro/EWildfire 4.0 開始可以采用Visual Basic API，通過Visual Basic.NET 應(yīng)用程序和應(yīng)用程序(如MicrosoftWord、Excel 或Access)中的Visual Basic 宏來進行二次開發(fā)。目前，采用Automation GATEWAY插件和VB 的二次開發(fā)也比較常見。AutomationGATEWAY是某公司開發(fā)的針對Pro/E 軟件的二次開發(fā)工具，與Pro/E 系統(tǒng)自帶的二次開，Pro/TOOLKIT 相比，具有簡單易用的優(yōu)點。應(yīng)用Automation GATEWAY 可以自動實現(xiàn)Pro/E 任務(wù)，創(chuàng)建用戶界面，完全實現(xiàn)自動設(shè)計任務(wù);應(yīng)用Automation GATEWAY 可以把任何支持ActiveX 的應(yīng)用程序和Pro/E 建立直接聯(lián)系。利用Visual Basic，可以使Microsoft Office 產(chǎn)品(如Word、Excel 和Explorer等)和Pro/ENGEER 對象之間進行數(shù)據(jù)交換。

3、連桿設(shè)計系統(tǒng)的開發(fā)

　　3.1、系統(tǒng)開發(fā)平臺

　　Visual Studio 2008 是一個功能強大的可視化軟件開發(fā)工具，運用MFC(micro soft foundation class library)構(gòu)成了一個應(yīng)用程序框架。Pro/TOOLKIT 是Pro/E 自帶的C 語言的二次開發(fā)工具，其開發(fā)程序有同步模式和異步模式兩種[5]，開發(fā)采用同步模式。同步模式下Pro/E 根據(jù)注冊文件中的信息啟動根據(jù)注冊文件中的信息啟動應(yīng)用程序，Pro/TOOLKIT 應(yīng)用程序和Pro/E 產(chǎn)生各自的進程，程序的控制權(quán)在兩個進程之間切換。

　　3.2、系統(tǒng)開發(fā)過程

　　連桿設(shè)計系統(tǒng)的Pro/E 系統(tǒng)開發(fā)，是將三維造型程序化。在Visual Studio 2008 中編寫程序，借助UI 對話框?qū)崿F(xiàn)參數(shù)輸入，再通過訪問零件族表(Family Tab)達到生成新模型的目的。利用Pro/TOOLKIT 為Pro/E 提供的開發(fā)工具包實現(xiàn)應(yīng)用程序模塊與Pro/E系統(tǒng)的無縫集成，得到參數(shù)化的自動三維造型以完成二次開發(fā)。系統(tǒng)流程，如圖1 所示。

圖1 系統(tǒng)流程圖

5、結(jié)論

　　以應(yīng)用廣泛的Pro/E 三維造型為基礎(chǔ)，在Windows 操作系統(tǒng)平臺上，借助Visual Studio 2008 語言開發(fā)環(huán)境進行C 語言程序的編寫，并結(jié)合Pro/E 二次開發(fā)工具Pro/TOOLKIT 實現(xiàn)了連桿設(shè)計系統(tǒng)的開發(fā)，通過訪問族表的方式達到模型生成的目的。系統(tǒng)擁有人性化的操作界面，使用方便，實用性強，大大提高了設(shè)計效率，對其他產(chǎn)品的設(shè)計有很大的借鑒意義。