参数化设计毕业论文

摘要：对Pro/Engineer的CAD二次开发技术进行探讨，深入研究Pro/Engineer的几种二次开发工具，并通过对Pro/TOOLKIT二次开发工具包的研究和分析，提出了基于三维模型的用户自定义参数设计，最后利用Pro/TOOLKIT开发模块和Visual C++完成建立齿轮参数化设计。关键词：二次开发 Pro/TOOLKIT开发工具 参数化设计一、引言在CAD技术日益普及的今天，传统的二维CAD软件正逐渐被三维CAD软件所替代。在众多软件中，PTC公司的Pro/Engineer是具有代表性的优秀软件之一。自从面世以来，它以尺寸驱动、基于特征、单一全关联的数据库等优点深受用户好评。企业根据产品对象的不同，在使用CAD软件时也各有侧重。企业要想最大效率的发挥出软件的功效，必须根据企业的产品特征和企业状况对软件进行二次开发。本文列举了在软件Pro/Engineer中常用的二次开发工具与方法，并着重介绍了用Pro/TOOLKIT对Pro/Engineer进行开发时的步骤。最后通过“齿轮快速设计系统”的开发实例进一步说明开发时的技巧。二、开发工具Pro/Engineer为用户提供了丰富的二次开发工具。常用的有Pro/Program、簇表（Family Table）、用户自定义特征（UDF）、J-Link和Pro/Toolkit等。为了防止混淆，以下特别对这几种开发工具进行比较和说明。1．Pro/ProgramPro/Engineer对每个零件或组件模型都有一个主要的设计步骤和参数列表，那就是Pro/Program。它是零件与组件自动化设计的一种有效工具。设计人员可使用类似BASIC的高级语言，根据需要来编写该模型的Program。包括：控制特征的出现与否、尺寸的大小、零件与组件的出现与否、零件与组件的个数等。然而，Pro/Engineer就可以通过运行该程序来读取此零件或组件，并通过人机交互的方法得到不同的几何形状，以满足产品设计的需要。2．簇表（Family Table）簇表可用于管理具有相同或相近结构的零件，特别适用于标准零件的管理。它是通过建立基础零件为父零件，然后在簇表中定义各个控制参数来控制模型的形状及大小。这样，就可通过改变各个参数的值来控制派生的各种子零件。3．用户自定义特征（UDF）设计人员在使用Pro/Engineer进行零件设计时，经常会遇到一些重复出现的特征。例如，螺钉的座孔等，因此设计人员就要花费许多时间进行这种重复性的操作。用户自定义特征则能将同一特征用于不同的零件上，或将若干个系统特征融合为一个自定义特征，使用时作为一个全局出现。这样，设计人员就可以建立自己的用户自定义特征库，根据产品特征快速生成几何模型，从而极大地提高了设计人员的工作效率。4．Pro/TOOLKITPro/TOOLKIT是PTC为Pro/Engineer制定的开发工具包，它提供了应用程序接口（API）,使客户或第三方厂商具有扩展Pro/Engineer功能的能力。Pro/TOOLKIT使用面向对象风格C编程，且提供一个庞大、用于底层资源调用的C语言函数和头文件，外部应用程序可借此访问Pro/Engineer的数据库和应用程序。三、Pro/TOOLKIT的运作方式Pro/TOOLKIT应用程序代码集成进入Pro/Engineer的标准方法是通过“动态链接库”（Dynamical Linked Libraries, DLLs）完成的。当编译Pro/TOOLKIT应用程序的C代码，并将其链接至Pro/TOOLKIT库文件时，就创建了一个可链接至Pro/Engineer可执行文件的对象库文件，这个可执行文件将在Pro/Engineer启动时被执行。这种方法称为“DLL模式”。此外，Pro/TOOLKIT还支持第二种方法的集成，即“多进程”（Multiprocess），或称为“衍生模式”（Spawned Mode）。在这种模式下，Pro/TOOLKIT应用程序将被编译和链接，从而形成一个独立的执行文件。这个可执行文件将是Pro/Engineer的衍生，并作为Pro/Engineer工作任务的一个子程序来运行。在DLL模式中，Pro/TOOLKIT应用程序与Pro/Engineer之间的信息交换，是通过直接函数调用完成的。而在多进程模式下，内部进程信息系统会传递必要的信息，以确定两进程间的函数及其所需参数来模拟直接函数调用，以实现和DLL模式中相同的效果。四、创建齿轮参数设计应用程序的基本方法1．利用VC向导创建齿轮参数设计应用程序程序设计的主要工作在三个方面：1）编写下拉菜单的(. txt)文件和对话框的（.res）资源文件；2）按Pro/TOOLKIT应用程序Pro/Engineer环境运行的要求设计接口与程序运行结束时的终止程序；3）根据功能需求设计Pro/TOOLKIT应用程序主体部分。其程序部分的主体结构如下：int user_initialize( nt argc, char * argv[ ] ) //其功能相当于C语言中的main( )函数{ //调用函数 ……(该部分是用来初始化Pro/TOOLKIT应用程序且创建图形窗口，这部分包括了应用程序的所有初始化进程)return(0)} void user_terminate( ){ ……(该部分是用来结束Pro/TOOLKIT应用程序)return；}func( )(该部分是主要添加要完成预定功能的一个或多个的C语言代码)编辑完源代码后要用Visual C++ 进行编译，首先要设置好编译环境：一是设置好包含头文件的路径；二是设置好连接所需库文件的路径。pro/engineer二次开发关键技术研究 来自: 免费论文网 编译连接成功生成可执行程序中，要把Pro/TOOLKIT应用程序集成到Pro/Engineer系统中，必须进行应用程序的注册，才能运行和生成一个注册文件（* .dat），其中包含的应Pro/Engineer用程序的位置，菜单资源及对话框资源文件的位置，以及该Pro/TOOLKIT的版本信息[2][3]。2．以开发直齿圆柱齿轮为例来具体论述设计过程（1）编写齿轮设计的下拉菜单在已有的菜单条中要增加一列“齿轮参数化设计”及下拉菜单。具体有两步：第一步定义按钮命令；第二步是菜单栏中添加该按钮。在程序中加入以下命令：ProMenubarMenuADD(“UserMenu”,“齿轮参数化设计”，“Utilities”,PRO_B_FALSE,UserMg)ProMenubarmenuPushbuttonADD(“UserMenu”,“直齿圆柱齿轮帮助”,NULL,PRO_B_TRUE,cmd_id1,UserMsg)（2）编写人机交换对话框。利用Pro/TOOLKIT提供的（User Interface Dialog Boxes）对话框技术。其中UI对话框的设计涉及两个方面：一是按界面的布局编写资源文件；二是针对UI对话框的功能编写相应的控制程序。要在C语言程序中进行以下过程：(a)程序读取对话框资源文件，以便将对话框调入内存；(b) 为对话框各控件指定行为函数，修改对话框及控件属性；(c) 显示对话框，接受用户交往；(d)关闭对话框，释放对话框所占的内存。其中主要用到以下函数:对话框调入内存函数ProUIDialogCreat( )，对话框各控件指定行为函数ProUIPushbuttonActivateActionset( )，激活对话框函数ProUIDialogActivate( )，关闭对话框函数ProUIDialogDestroy( )。（3）在零件模式下建立直齿圆柱齿轮的模型，并将各尺寸间的关联输入到Program中的INPUT-END与RELATIONS-ENDRELATIONS之间，这其中找各尺寸的关系很重要，即不要繁琐，也不能过于简单而不能驱动模型。从直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算公式中找到了可以驱动该模型的四个参数：齿轮、模数、压力角与齿宽。在Pro/Engineer的Programe中输入: INPUT（4）最好在对话框输入参数后就可以生成。五、结论本文列举了Pro/Engineer软件常用的二次开发方法和适用场合，并着重介绍了利用Pro/TOOLKIT进行二次开发时的一般步骤。通过“齿轮快速设计系统”的开发实例进一步阐述了在开发过程中应注意的事项。Pro/Engineer是功能强大/体系完备的CAD/CAM软件，通过对其二次开发可以将Pro/Engineer的通用性和专一性完美的结合起来。企业应根据其自身的产品对象、人员素质和开发要求来确定开发工具与开发深度。参考文献[1] 林龙震．Pro/TOOLKIT WILDFIRE 插件设计[M]．电子工业出版社．．[2] 李世国，何建军．基于Pro/E零件模型的参数化设计技术研究[J]．机械设计与研究．．

软件设计毕业设计论文题目

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40) 基于XML的监控软件快速设计技术

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46) ZBrush数字雕刻软件在电脑首饰设计中的应用

47) 对以用户体验为导向的智能手机应用软件界面设计的几点探讨

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49) 一种新型的有源交错并联Boost软件开关电路设计

50) 基于第一创造法的可拓创新软件设计

51) 基于DCS的工程项目设计软件介绍

52) 一种复杂模式网传数据软件模拟器的设计

53) VB环境下交互式GMT地学绘图软件的设计及实现

54) 基于等效的单体包装机软件模块化设计研究

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56) 基于数据库的油气管道线路施工图设计软件二次开发

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60) 基于移动互联网的个人健康管理软件设计与实现

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62) 基于XMPP协议的Android即时通信软件的设计与实现

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64) 基于模糊聚类的色选机上位软件系统研究与设计

65) 双排桩支护结构理正软件设计计算与有限元(MIDAS/GTS)模拟分析

66) 移动端智能手机软件产品的UI设计研究

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68) 基于面向对象的纸机传动系统软件设计的研究

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70) 算法可视化软件设计中关键问题的研究

71) 基于参与式设计方法的移动端烹饪软件界面设计研究

72) 支持语音识别功能的Andriod记事本软件设计与实现

73) 中小企业财务软件设计与应用

74) 基于Android的便携式心电监护系统软件的设计

75) 通用测试系统软件架构及关键技术的设计与实现

76) 基于双DSP的制导飞行器控制系统的软件设计

77) 达芬奇技术下的视频处理及传输系统的软件设计与实现

78) 基于SolidWorks的管壳式换热器辅助设计软件研究

79) 医学影像处理与分析软件平台设计与实现

80) 软件园研发建筑空间形态设计研究

81) 基于数据库的滑动轴承设计计算软件开发

82) 基于AutoCAD的滴灌工程设计软件研究与实现

83) 基于Gaudi的CSR外靶实验数据处理软件框架设计

84) 轮式起重机回转系统设计计算软件开发

85) 轮式起重机转向系统设计计算软件开发

86) CS公司软件开发人员薪酬体系优化设计研究

87) 基于可拓创新方法的产品创新软件设计与实现

88) 数字示波器自动校准软件设计

89) 基于Linux的多功能监护仪软件设计

90) CFETR设计软件集成平台研发

基于UG的模块化机械设计方法研究摘 要]本文采用模块化设计思想和UG二次开发技术,解决了用UG软件进行机械设计时,许多常用件需要多次重新设计的问题。常用件模块以菜单的方式结合在UG软件中,这具有良好的可扩充性和可移植性。[关键词]模块化设计 机械设计 UG二次开发Unigraphics(简称UG)是美国EDS公司推出的CAD/CAM/CAE一体化软件。它的内容涉及到平面工程制图、三维造型、装配、制造加工、逆向工程、工业造型设计、注塑模具设计、钣金设计、机构运动分析、数控模拟、渲染和动化仿真、工业标准交互传输、有限元分析等十几个模块。近年来UG发展迅速,已广泛应用于多个领域,更是进行机械设计的常用软件。虽然UG功能非常强大,但在进行机械产品设计的时候经常会遇到一些标准件以外的常用件,若每次对它们均从头开始设计,则要做大量的重复性工作。为了提高劳动生产率,降低设计成本,将已经广泛应用于电子、计算机、建筑等领域的模块化设计思想引用到机械设计中,形成基于UG的模块化机械设计。1模块化机械设计模块及模块化的概念模块是一组具有同一功能和结合要素(指联接部位的形状、尺寸、连接件间的配合或啮合等),但性能、规格或结构不同却能互换的单元。模块化则是指在对产品进行市场预测、功能分析的基础上划分并设计出一系列通用的功能模块,然后根据用户的要求,对模块进行选择和组合,以构成不同功能或功能相同但性能不同、规格不同的产品。模块化机械设计相关性模块化设计所依赖的是模块的组合,即结合面,又称为接口。为了保证不同功能模块的组合和相同功能模块的互换,模块应具有可组合性和可互换性两个特征。这两个特征主要体现在接口上,必须提高模块标准化、通用化、规格化的程度。对于模块化机械设计,可见其关键是怎样划分模块,这里主要通过综合考虑零部件在功能、几何、物理上存在的相关性来划分模块。(1)功能相关性零部件之间的功能相关性是指在模块划分时,将那些为实现同一功能的零部件聚在一起构成模块,这有助于提高模块的功能独立性。(2)几何相关性零部件之间的几何相关性是指零部件之间的空间、几何关系上的物理联接、紧固、尺寸、垂直度、平等度和同轴度等几何关系。(3)物理相关性零部件之间的物理相关性是指零部件之间存在着能量流、信息流或物料流的传递物理关系。模块化机械设计的优点模块化机械设计在技术上和经济上都具有明显的优点,经理论分析和实践证明,其优越性主要体现在下述几方面:(1)可使现在机械工业得到振兴,并向高科技产业发展;(2)减轻机械产品设计、制造及装配专业技术人员的劳动强度;(3)模块化机械产品质量高、成本低,并且妥善解决了多品种小批量加工所带来的制造方面的问题;(4)有利于企业根据市场变化,采用先进技术改造产品、开发新产品;(5)缩短机械产品的设计、制造和供货期限,以赢得用户;(6)模块化机械产品互换性强,便于维修。2模块化机械设计在UG中的实现总体构思在用UG进行机械设计时,为了将常用件模块化,首先要把常用件的三维模型表达出来。对于系列产品,可按照成组技术的原理进行分类,一组相似的常用件建立一个三维模型,即所谓的三维模型样板。根据UG参数化设计思想,一个三维模型样板可认为是一组尺寸不同、结构相似的系列化零部件的基本模型。把众多的三维模型样板按类分开,每一类放在一个集合里,这样每类都形成了一个三维模型样板的模块库。为了使模块库与UG的集成环境有机地结合在一起,把每个模块库都以图标的方式放在用户菜单上,以方便调用。为了实现这一总体构思,综合运用了UG/Open MenuScript、UG/Open Ulstyler、UG/OpenAPI、Visual C++等UG二次开发技术,其程序流程图如图模块库菜单设计为了与UG菜单交互界面风格保持一致,模块库采用了分级式下拉菜单,下拉菜单通过UG/Open MenuScript模块开发实现。即利用MenuScript提供的UG菜单脚本语言,编写成扩展名为“.men”的文本文件,将其放在用户目录下的/startup目录内,通过设定UG的环境变量,UG在启动时会自动加载用户菜单文件。为了方便用户调用时快速检索到所要的常用件三维模型样板,将下拉菜单的最大深度设计为3级,且每一条下拉菜单最多不超过15个按钮。末级菜单上每一个按钮对应一个常用件三维模型样板名称,点击末级菜单按钮即调出创建相应产品的三维模型样板对话框。三维模型样板对话框设计利用UG/Open Ulstyle制作UG风格的对话框,按照模型样板的参数生成包含数据输入框、文本框、按钮、图片等控件的对话框。在对话框上部显示零配件图片,在对话框左上角显示对话框标题,在UG系统窗口左下角显示操作提示信息,这样可以使用户很方便地设计或选用常用件三维模型,三维模型样板对话框设计完成后,生成扩展名为“.dlg”文件。所有对话框都有6种基本同调函数,分别是Apply按钮的回调函数,Back按钮的回调函数、Cancel按钮的回调函数、OK按钮的回调函数、对话框构造函数和对话框析构函数。其中对话框构造函数在UG构建对话框完成之后、用户应用程序执行之前调用,将常用件三维模型的常用规格及技术要求显示到信息窗口,供用户创建产品时作参考。对话框析构函数在UG用户对话框关闭时调用,程序编写时利用它进行关闭、清除信息窗口以及释放申请的内存空间等操作。应用程序动态链接库(*.dll)创建UG/Open API应用程序是用C/C++语言编写的,它除了能够在UG的环境下对UG进行功能调用外,还能在程序中实现软件的文件管理、流程控制、数据传输、窗口调用、数值计算等C/C++语言支持的全部功能,使用非常灵活。UG/Open API应用程序牵涉到UG提供的头文件(*.h)、库文件(*.dll)及以C/C++语言编程环境,需要对Visual C++编译环境进行设置,下面给出了Visual C++编译环境设置方法及动态链接库的创建过程:(1)建立一个空的动态链接库工程。(2)配置程序头文件(*.h)、库文件(*.dll)的目录路径。其中头文件包括UG头文件,Visual C++库文件。(3)将对话框生成的C语言源文件模板文件*.添加到Project中。(4)编制应用程序。进入对话框回调函数内部进行程序编制,定义变量及UG对象,运用C/C++语言和UG/Open API函数进行参数化建模设计。(5)生成动态链接库(*.dll)文件。UG启动时会自动加载动态链接库文件,供用户菜单调用。3结束语随着装备制造业的飞速发展,产品种类急剧增多且结构日趋复杂,只有产品设计周期不断缩短,才能够满足企业激烈竞争的需要。用UG软件进行模块化机械设计符合机械产品快速设计的理念,符合装备制造业的发展需要,是机械设计的发展方向之一,具有较高的实用价值和经济价值。参考文献[1]袁峰UG机械设计工程范例教程[M]北京机械工业出版社2006[2]王志张进生于丰业王鹏任秀华基于模块化的机械产品快速设计[J]机械设计2004,21,8[3]滕晓艳张家泰产品模块化设计方法的研究[J]应用科技2006,33,2[4]董正卫田立中付宜利UG/Open API编程基础[M]北京清华大学出版社,2002