【正文】 一個通用零件作為父零件，然后在其基礎上對各參數(shù)加以控制生成派生零件。整個族表是通過電子表格來實現(xiàn)的，因此可以稱其為表格驅(qū)動。用戶定義特征（UDF）用戶定義特征是將若干個系統(tǒng)特征整合為一個自定義特征，使用時作為一個整體出現(xiàn)。UDF適用特定產(chǎn)品的特定結(jié)構(gòu)，有利于設計者根據(jù)產(chǎn)品特征快速生成幾何模型。 Pro/ProgramPro/ENGINEER軟件對于每個模型都有一個主要設計步驟和參數(shù)列表Pro/Program,它是由類似BASIC的高級語言構(gòu)成，用戶可以根據(jù)設計需要來編輯該模型的Program,使其以一個程序來工作。通過運行該程序，系統(tǒng)通過人機交互的方法來控制系統(tǒng)參數(shù)、特征出現(xiàn)與否以及特征的具體尺寸等。 JlinkJlink是Pro/ENGINEER中自帶的基于JAVA語言的二次開發(fā)工具，是一種面向?qū)ο?、獨立于操作系統(tǒng)平臺的開發(fā)工具。用戶通過JAVA編程實現(xiàn)向Pro/ENGINEER軟件添加功能。 Pro/TOOLKITPro/TOOLKIT同Jlink一樣也是Pro/ENGINEER自帶的二次開發(fā)工具。在Pro/TOOLKIT中，PTC向用戶提供了大量的C語言函數(shù)庫，函數(shù)采用面向?qū)ο蟮娘L格。通過調(diào)用這些底層函數(shù)，用戶能方便而又安全地訪問Pro/ENGINEER的數(shù)據(jù)庫及內(nèi)部應用程序，進行二次開發(fā)，擴展一些特定功能。上述各種二次開發(fā)工具集中在Pro/ENGINEER的“工具”菜單中，如圖21所示。其中“輔助應用程序”主要用來調(diào)用Pro/TOOLKIT程序。 圖21開發(fā)工具由于Pro/TOOLKIT具有函數(shù)簡單，應用方便等優(yōu)點，本課題將使用Pro/TOOLKIT進行二次開發(fā)研究。 開發(fā)環(huán)境開發(fā)環(huán)境包括兩部分：即硬件開發(fā)環(huán)境和軟件開發(fā)環(huán)境。本課題是基于Pro/Engineer ，因此只要能夠安裝支持Pro/E 。建議配置如表21所示。表21 計算機配置項目推薦配置CPU（）內(nèi)存512MB以上（建議1G）顯卡顯存32MB以上，推薦使用Geforce4以上的顯卡網(wǎng)卡必須安裝網(wǎng)卡（或使用虛擬網(wǎng)卡） 軟件開發(fā)環(huán)境操作平臺：WindowsXP/Vista/Win7；開發(fā)平臺：Pro/ENGINEER ；開發(fā)語言：Visual C++。 工作模式的確定Pro/TOOLKIT應用程序有兩種工作模式：異步模式和同步模式。異步模式無需啟動Pro/ENGINEER，就能夠單獨運行Pro/TOOLKIT應用程序的方法叫異步模式。異步模式實現(xiàn)了兩個程序的并行運行，可以只在程序需要調(diào)用Pro/ENGINEER功能時，才啟動Pro/ENGINEER。但由于異步模式具有代碼復雜、執(zhí)行速度慢等缺點，因此一般不采用異步模式。同步模式同步模式下，Pro/TOOLKIT應用程序必須與Pro/ENGINEER系統(tǒng)同步運行。同時，當Pro/TOOLKIT應用程序執(zhí)行時，Pro/ENGINEER系統(tǒng)是處于停止狀態(tài)的。同步模式又分為兩種模式，即動態(tài)連接模式（DLL模式）和多進程模式（Multiprocess Mode）。動態(tài)連接模式是將用戶編寫的C程序編譯成一個DLL文件，這樣Pro/TOOLKIT應用程序和Pro/ENGINEER運行在同一個進程中，它們之間的信息是直接通過函數(shù)調(diào)用實現(xiàn)的。多進程模式是將用戶的C程序編譯成一個可執(zhí)行文件，Pro/TOOLKIT應用程序和Pro/ENGINEER運行在各自的進程中，它們之間的信息交換是由消息系統(tǒng)來的。由于本設計任務要求運行Pro/ENGINEER時，所設計零件能自動嵌入到Pro/ENGINEER菜單上，兼之動態(tài)連接模式(DLL模式)又較為簡單，運行速度比較快，因此本設計開發(fā)將采用同步模式中的動態(tài)連接模式，即DLL模式。 總體設計框架本二次開發(fā)是基于Pro/ENGINEER的關(guān)于齒輪的參數(shù)化設計。設計的對象是齒輪。本任務將設計多種類型的齒輪，要求用戶只需選擇或輸入相關(guān)參數(shù)，就能自動生成所需的齒輪零件。齒輪的類型非常多，這里將其分為兩大類：圓柱螺旋齒輪和非圓柱螺旋齒輪。圓柱螺旋齒輪又分為圓截面圓柱螺旋壓縮齒輪、矩形截面圓柱螺旋壓縮齒輪、圓柱螺旋拉伸齒輪、圓柱螺旋扭轉(zhuǎn)齒輪等；非圓柱螺旋齒輪分為截錐螺旋齒輪、中凹形螺旋齒輪、中凸形螺旋齒輪、非圓形螺旋齒輪等各類。本開發(fā)的總體設計流程如圖22所示，調(diào)用響應圖如圖23所示。建立開發(fā)目錄設計菜單設計對話框++新建工程Pro/toolkit編程與Pro/E連接調(diào)試通過圖22 總體設計流程圖啟動Pro/E自動加載菜單選擇自定義菜單選擇所需零件調(diào)用對話框輸入設計參數(shù)生成實體模型退出程序圖23 程序調(diào)用響應圖3 齒輪的參數(shù)化設計 齒輪簡介齒輪是應用最廣的一種機械傳動零件，具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳遞動力大、效率高、壽命長、可靠性好和傳動比準確等特點。齒輪的精密鍛壓技術(shù)由于其顯著優(yōu)點；正日益受到各國研究人員的重視，得到了蓬勃發(fā)展。齒輪理論和制造工藝的發(fā)展將是進一步研究輪齒損傷的機理，這是建立可靠的強度計算方法的依據(jù)，是提高齒輪承載能力，延長齒輪壽命的理論基礎；發(fā)展以圓弧齒廓為代表的新齒形；研究新型的齒輪材料和制造齒輪的新工藝； 研究齒輪的彈性變形、制造和安裝誤差以及溫度場的分布，進行輪齒修形，以改善齒輪運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性，并在滿載時增大輪齒的接觸面積，從而提高齒輪的承載能力。齒輪應用廣泛，種類很多按齒廓曲線可分為漸開線齒輪、擺線齒輪、圓弧齒輪等。按外形可分為圓柱齒輪、錐齒輪、非圓齒輪、齒條、蝸桿蝸輪等；按輪齒所在的表面可分為外齒輪和內(nèi)齒輪；按齒線形狀可分為直齒輪、斜齒輪、人字齒輪、曲線齒輪等。按制造方法可分為鑄造齒輪、切制齒輪、軋制齒輪、燒結(jié)齒輪等。現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中普遍使用齒輪裝置。齒輪傳動是機械傳動的重要裝置，具有質(zhì)量小、體積小、傳動比大和效率高等優(yōu)點，己廣泛地應用于汽車、船舶、機床、礦山冶金等領(lǐng)域，它幾乎適用于一切功率和轉(zhuǎn)速范圍。目前齒輪傳動技術(shù)已成為世界各國機械傳動發(fā)展的重點之一。 齒輪的參數(shù)化建模直齒圓柱齒輪應用最為廣泛，如車輛的驅(qū)動齒輪、機床主軸箱內(nèi)的齒輪、機械表內(nèi)部齒輪等都是這些齒輪。軟齒面的齒輪承載能力較低，但制造比較容易，跑合性好， 多用于傳動尺寸和重量無嚴格限制，以及小量生產(chǎn)的一般機械中。因為配對的齒輪中，小輪負擔較重，因此為使大小齒輪工作壽命大致相等，小輪齒面硬度一般要比大輪的高 。下面以直齒圓柱齒輪為例，介紹說明齒輪的參數(shù)化建模過程?；赑ro/Engineer的標準漸開線直齒圓柱齒輪三維模型的建立（1）.打開Pro/ENGINEER軟件，新建一個零件，命名為“”,不使用缺省模板，選擇“mmns_part_solid”，進入零件設計環(huán)境。（2）.選取主菜單中的【工具】→【參數(shù)】命令，彈出“參數(shù)”對話框，如圖31所示，單擊“＋”按鈕，添加四個參數(shù)m、z、alfa、b，m表示齒輪模數(shù)，z表示齒輪的齒數(shù)，alfa表示齒輪的壓力角，b則表示齒輪的寬度。并預先設置各參數(shù)的值。如m=3,z=46,alfa=20,b=15。單擊“確定”按鈕。如圖31所示。圖31 參數(shù)設置圖（3）.選取【工具】→【關(guān)系】命令，彈出“關(guān)系”對話框。輸入如圖32所示關(guān)系，點擊確定；圖32 關(guān)系設置圖（4）.選取主菜單中的【插入】→【模型基準】→【曲線】→【從方程】，彈出記事本對話框，在該對話框中輸入如圖33所示的笛卡爾坐標系下的漸開線方程，保存關(guān)閉，最后完成確定，生成所需的漸開線，如圖34所示。圖33 生成漸開線圖33 漸開線方程圖34 漸開線圖形由圖34【提交】→【完成】得到圖35生成漸開線3（如圖35所示）： 圖35齒輪基本曲線和齒廓曲線圖（5）第一個齒槽特征創(chuàng)建執(zhí)行“Edit/Feature Operations/Copy”命令，軸旋轉(zhuǎn)360、（4*ZS）角度生成漸開線1。將漸開線3繞坐標系Z 執(zhí)行“Edit/Feature Operations/Copy”命令，將漸開線1以通過坐標原點和漸開線3與分度圓的交點的基準線為中心鏡像生成漸開線2。 執(zhí)行“Insert/Extrude/cut”命令，以漸開線2及齒根圓曲線為邊界切出第一個齒槽（由于基圓內(nèi)沒有漸開線，所以基圓內(nèi)的部分可以由一段圓弧代替）。（6）完成齒輪創(chuàng)建 執(zhí)行“Edit/Feature Operations/Copy”命令將第一個齒槽繞 Z軸旋360/ZS角度生成第二個齒槽。 執(zhí)行“Edit/Pattern”命令復制出其他齒槽，完成齒輪的創(chuàng)建（如圖36所示）： 圖36初始齒輪模型齒輪參數(shù)化設計程序的修改齒輪創(chuàng)建完成后，系統(tǒng)會產(chǎn)生一串program,執(zhí)行”Tools/Program/Edit Eesign”命令，系統(tǒng)就會自動打開其program文件，內(nèi)容大致如下：VERSIONREVNUM 2323LISTING FOR PART GEARINPUTEND INPUTRELATIONSD=MS*ZSDB=MS*ZS*COS(ALFA)DA=MS*(ZS+2*HA)DF=MS*ZS2*MS*(HA+C)B=K*DEND RELATIONSADDFEATURE(initial number 1)INTERNAL FEATURE ID 1DATUM PLANENO. ELEMENT NAME INFO 1 Feature Name Defined2 Constraints Defined Constraint1 Defined Constr Tye X Axis3. Flip Datum Dir Defined4 Fit Defined fit Tye Defaykt…............(1) 此時在”INPUT”和”END INPUT”之間輸入基本參數(shù)語句和提示語句：ZS NUMBER“Please enter the num_teeth of the gear:”MS NUMBER“Please enter the module number of the gear:”ALFA NUMBER“Please enter the pressure_ang:”K NUMBER“Please enter the width_coefficient of the gear:” (2)在”RELATIONS”和“END RELATIONS” 之間輸入關(guān)系語句：D1=DA/2D2=BD3=DFD4=DBD5=DD16=BD25=BD7=360/(4*ZS) /*漸開線3旋轉(zhuǎn)角度D18=360/ZS /*第二齒槽旋轉(zhuǎn)角度D27=360/ZS /*陣列增量尺寸D28=ZS1 /*陣列個數(shù) 當編輯完參數(shù)化程序后保存文件，關(guān)閉文字編輯器，Pro/Engineer信息列會出現(xiàn)提示信息：”Do you want to incorporate your changes into the model?”Menu ManagerＶ INPUT SEL﹀ ZS﹀ MS﹀ ALFA﹀ K Select All Unsel All Done Sell Quit Sell 圖37 INPUT SEL 菜單 此時選擇”YES”按鈕，系統(tǒng)出現(xiàn)”GET INPUT”菜單，點擊”ENTER”,就會出現(xiàn)如圖37所示的”INPUT SEL”菜單，選擇齒數(shù)項和模數(shù)項，： 圖38派生的齒輪模型再次執(zhí)行”Edit/Regenerate”命令，Pro/Engineer會自動執(zhí)行參數(shù)化設計程序，彈出圖37所示的菜單，用戶可選擇齒數(shù)，模數(shù)，壓力角和齒寬系數(shù)并輸入新的參數(shù)，系統(tǒng)就會按用戶輸入的新值自動生成新的齒輪。將所建齒輪模型均存放在text\chinese_\parts目錄下。 4 菜單與對話框的開發(fā)設計 菜單的設計菜單是Pro/ENGINEER的主要用戶界面。P