基于三維實(shí)體造型軟件Pro/E 對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿部件進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的二次開(kāi)發(fā)。在Window XP 操作系統(tǒng)平臺(tái)上，借助Visual Studio 2008 語(yǔ)言開(kāi)發(fā)環(huán)境，以及UI 可視化對(duì)話(huà)框技術(shù)，利用Pro/E 的二次開(kāi)發(fā)工具Pro/TOOLKIT 及其相關(guān)接口函數(shù)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿部件進(jìn)行可視化Pro/E Wildfire 5.0 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。發(fā)動(dòng)機(jī)連桿部件的設(shè)計(jì)子菜單被嵌入在Pro/E的主菜單中，針對(duì)連桿部件的設(shè)計(jì)實(shí)例，軟件通過(guò)連桿部件相關(guān)子菜單彈出的UI 對(duì)話(huà)框設(shè)計(jì)界面，在UI 對(duì)話(huà)框中輸入發(fā)動(dòng)機(jī)連桿部件的設(shè)計(jì)參數(shù)并自動(dòng)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(jì)至今，計(jì)算機(jī)可視化動(dòng)態(tài)模擬技術(shù)一直不斷前進(jìn)發(fā)展。針對(duì)某一研究項(xiàng)目，用戶(hù)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(xué)模型，運(yùn)用計(jì)算機(jī)這一先進(jìn)工具編制相應(yīng)的軟件，模擬其真實(shí)運(yùn)動(dòng)情況。通過(guò)模擬數(shù)據(jù)結(jié)果對(duì)照已有的真實(shí)試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果，可以驗(yàn)證改動(dòng)態(tài)模擬基于的數(shù)學(xué)模型建立得是否正確;并且即而推廣到尚無(wú)真實(shí)試驗(yàn)結(jié)果的未知領(lǐng)域，通過(guò)動(dòng)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(kù)的參數(shù)化的通用CAD 系統(tǒng)。二次開(kāi)發(fā)工具Pro/TOOLKIT，在Pro/E 的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，可以比較方便地實(shí)現(xiàn)面向特定產(chǎn)品的程序自動(dòng)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(kù)，是實(shí)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(kāi)發(fā)環(huán)境可以對(duì)Pro/E 系統(tǒng)進(jìn)行高級(jí)開(kāi)發(fā)，以滿(mǎn)足特殊場(chǎng)合的要求。Pro/TOOLKIT 包括了許多Pro/E 底層調(diào)用的庫(kù)函數(shù)和頭文件，借助第三方編譯環(huán)境(如C 語(yǔ)言，VC++)能夠創(chuàng)建在Pro/E環(huán)境運(yùn)行的可執(zhí)行程序(exe 文件)或動(dòng)態(tài)連接庫(kù)(dll 文件)形式的程序，即Pro/TOOLKIT 應(yīng)用程序。發(fā)動(dòng)機(jī)連桿是一種用途十分廣泛且比較典型的機(jī)械構(gòu)件，利用Pro/TOOLKIT 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)以對(duì)話(huà)框?yàn)橹鞯闹骺亟缑婧腿藱C(jī)交互界面，實(shí)現(xiàn)連桿系統(tǒng)的參數(shù)化、可視化設(shè)計(jì)，這樣可以縮短產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)間和節(jié)約客觀的設(shè)計(jì)資金，具有重要的設(shè)計(jì)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

2、Pro/ENGEER 二次開(kāi)發(fā)的方法介紹

　　Pro/ENGEER 的二次開(kāi)發(fā)，利用標(biāo)準(zhǔn)零件間的相似性，發(fā)揮Pro/ENGEER 參數(shù)建模的特長(zhǎng)，使用二次開(kāi)發(fā)工具，如族表工具、用戶(hù)定義特征(UDF)、Pro/Program、J-link、Pro/TOOLKIT 等來(lái)實(shí)現(xiàn)。Pro/EWildfire 4.0 開(kāi)始可以采用Visual Basic API，通過(guò)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(lái)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。目前，采用Automation GATEWAY插件和VB 的二次開(kāi)發(fā)也比較常見(jiàn)。AutomationGATEWAY是某公司開(kāi)發(fā)的針對(duì)Pro/E 軟件的二次開(kāi)發(fā)工具，與Pro/E 系統(tǒng)自帶的二次開(kāi)，Pro/TOOLKIT 相比，具有簡(jiǎn)單易用的優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用Automation GATEWAY 可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)Pro/E 任務(wù)，創(chuàng)建用戶(hù)界面，完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)設(shè)計(jì)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(duì)象之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

3、連桿設(shè)計(jì)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)

　　3.1、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)

　　Visual Studio 2008 是一個(gè)功能強(qiáng)大的可視化軟件開(kāi)發(fā)工具，運(yùn)用MFC(micro soft foundation class library)構(gòu)成了一個(gè)應(yīng)用程序框架。Pro/TOOLKIT 是Pro/E 自帶的C 語(yǔ)言的二次開(kāi)發(fā)工具，其開(kāi)發(fā)程序有同步模式和異步模式兩種[5]，開(kāi)發(fā)采用同步模式。同步模式下Pro/E 根據(jù)注冊(cè)文件中的信息啟動(dòng)根據(jù)注冊(cè)文件中的信息啟動(dòng)應(yīng)用程序，Pro/TOOLKIT 應(yīng)用程序和Pro/E 產(chǎn)生各自的進(jìn)程，程序的控制權(quán)在兩個(gè)進(jìn)程之間切換。

　　3.2、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程

　　連桿設(shè)計(jì)系統(tǒng)的Pro/E 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，是將三維造型程序化。在Visual Studio 2008 中編寫(xiě)程序，借助UI 對(duì)話(huà)框?qū)崿F(xiàn)參數(shù)輸入，再通過(guò)訪問(wèn)零件族表(Family Tab)達(dá)到生成新模型的目的。利用Pro/TOOLKIT 為Pro/E 提供的開(kāi)發(fā)工具包實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序模塊與Pro/E系統(tǒng)的無(wú)縫集成，得到參數(shù)化的自動(dòng)三維造型以完成二次開(kāi)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(tái)上，借助Visual Studio 2008 語(yǔ)言開(kāi)發(fā)環(huán)境進(jìn)行C 語(yǔ)言程序的編寫(xiě)，并結(jié)合Pro/E 二次開(kāi)發(fā)工具Pro/TOOLKIT 實(shí)現(xiàn)了連桿設(shè)計(jì)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，通過(guò)訪問(wèn)族表的方式達(dá)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(shí)用性強(qiáng)，大大提高了設(shè)計(jì)效率，對(duì)其他產(chǎn)品的設(shè)計(jì)有很大的借鑒意義。