【正文】 都曾無(wú)私的教導(dǎo)、幫助過(guò)我。 16. 熊勇剛、吳吉平、趙異波 .《機(jī)械 CAD 參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)》 .《機(jī)械科學(xué)與技術(shù)》 . 1999 年11 月第 18 卷第 6 期： 1025～ 1028。 20. 陳宏亮 CAD/CAM 軟件技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 計(jì)算機(jī)世界周刊 199410 1921 21. 杜江，韓毅，李原，楊海成 Pro/E20xxi 環(huán)境下基于參數(shù)化典型零件庫(kù)的造型系統(tǒng) 22. 單。 18. 葉修梓 .《 PRO/E 在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用技巧》 .《 CAD/CAM 與制造業(yè)信息化》 .20xx 第2~3 期。另外在此我還要感謝我們學(xué)院機(jī)房的全體老師，他們?cè)谖覀冏霎厴I(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)候給我們提供了很多的方便，使我們的設(shè)計(jì)能夠順利的完成！ 最后，向所有關(guān)心、支持和幫助我的老師、同學(xué)們 ，向所有不辭辛苦參加我的論文審閱、答辯工作的老師們 表示最誠(chéng)摯的謝意！ 謝謝！ 第 30 頁(yè) 共 31 頁(yè) 參考文獻(xiàn) 1. 張紅旗、曹文鋼， Pro/Engineer 二次開(kāi)發(fā)技術(shù)的應(yīng)用于研究， CAD/CAM 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造， ， P48 2. 微軟 MSDN Library January 20xx 3. David Bent 等著 .徐軍等譯 .Visual C++ 開(kāi)發(fā)人員指南 .機(jī)械工業(yè)出版社 4. 王華、葉愛(ài)亮等編著 . Visual C++ 編程實(shí)例與技巧 . 機(jī)械工業(yè)出版社 5. 李監(jiān)波 .用 VC 編寫基于基于 ODBC API 的數(shù)據(jù)庫(kù)程序 .電腦編程技巧與 維護(hù) 20xx 年第 5 期 6. David 等著 Visual C++ 技術(shù)內(nèi)幕 北京希望電子出版社 1998 年 7. 賴朝安 李振南 孫延明 徐學(xué)軍 鄭時(shí)雄 CIMS 論文的天地 Pro/E 二次開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵技術(shù) 8. 王毅，陳立亮，劉蓉 . VC++中 CheckFrame 控件的實(shí)現(xiàn) . 電腦編程技巧與維護(hù)，20xx,12:4243 9. 趙秀忠，楊志強(qiáng)，董志凌 . VC 編程時(shí)數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)的實(shí)現(xiàn) . 電腦編程技巧與維護(hù)， 20xx， 11：4044 10. 張紅旗 曹文鋼 《 Pro/ENGINEER 二次開(kāi)發(fā)技術(shù)的應(yīng)用與研究》 合肥工業(yè)大學(xué)機(jī)械 與汽車工程學(xué)院 11. 熊勇剛、吳吉平、趙異波 .《機(jī)械 CAD 參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)》 .《機(jī)械科學(xué)與技術(shù)》 . 1999 年11 月第 18 卷第 6 期： 1025～ 1028 12. 黃思曾 陳仲駒：《軟件開(kāi)發(fā)規(guī)范的實(shí)施文檔》，中山大學(xué)出版社， 1991 年 9 月第 1 版 25~32 13. 嚴(yán)雋琪 .《制造系統(tǒng)信息集成技術(shù)》 .上海交大出版社 . 14. 楊海成 .田榮斌《制造業(yè)信息化與 CAD 產(chǎn)品發(fā)展》 . 《 CAD/CAM 與制造業(yè)信息化》 .20xx第 2~3 期。如果沒(méi)有他們，我不可能順利的完成我這個(gè)學(xué)期的設(shè)計(jì)任務(wù)， 在此我對(duì)他們表示衷心的感謝！ 此外，我還要感謝史明華老師 和我的班主任畢云晴老師 ，史 老師在大四期間對(duì)我的教導(dǎo)和幫助，給我的畢業(yè)設(shè)計(jì)乃至 未來(lái)的工作都打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) ，對(duì)我今后的人生產(chǎn)生了重要的影響 。用三維 CAD/CAM 系統(tǒng)進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，從根本上改變了過(guò)去手工繪圖，憑圖紙組織整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的技術(shù)管理方式。有了三維實(shí)體模型，可以進(jìn)行裝配和干涉檢查；可以對(duì)重要零部件進(jìn)行有限元分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)（ CAE）；可以進(jìn)行工藝規(guī)程生成（ CAPP）；可以進(jìn)行數(shù)控加工（ CAM）；可以進(jìn)行快速成型，在做模具之前就可以拿到實(shí)物零件進(jìn)行裝配及測(cè)試；可以啟動(dòng)三維、二維關(guān)聯(lián)功能，由三維直接自動(dòng)生成二維工程圖紙；可以進(jìn)行產(chǎn)品數(shù)據(jù)共享與集成等等。在設(shè)計(jì)早期不能全面考慮下游過(guò)程的要求，從而使產(chǎn)品設(shè)計(jì)存在很多缺陷，造成設(shè)計(jì)修改工作量大，開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)，成本高。 中國(guó)已經(jīng)加入 WTO，制造業(yè)企業(yè)不得不參與國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。 同時(shí)， 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較統(tǒng)一完整，便于擴(kuò)充功能。 運(yùn)用這些技術(shù)對(duì) Pro/E進(jìn)行二次 開(kāi)發(fā)，所開(kāi)發(fā)出的軟件既有 Pro/E強(qiáng)大的特征建模功能，又能使用 MFC 制作的圖文并茂的用戶界面以及實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)功能。 3. 3 系統(tǒng)的功能特點(diǎn) 本 系統(tǒng)可以自動(dòng)生成一系列同屬性的不同零件，極大的減輕了設(shè)計(jì)人員的工作量。 圖 21 系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)界面（ 2） （ 4）輸入齒寬 b，確定齒輪齒寬。 按照系統(tǒng)程序的運(yùn)行過(guò)程和正常的零件設(shè)計(jì)過(guò)程，在系統(tǒng)主界面中對(duì)各項(xiàng)參數(shù)的輸入和判斷過(guò)程下： （ 1）從下拉列表中選擇或手動(dòng)輸入齒輪模數(shù) m，如果要生成的是圓柱斜齒輪，則是此時(shí)的m 代表的是些齒輪的法向模數(shù) mn。 圖 19 幾何參數(shù)顯示界面 第 26 頁(yè) 共 31 頁(yè) 圖 20 結(jié)構(gòu)參數(shù)顯示界面 對(duì)于 “顯示結(jié)果 ”界面，由于其顯示的結(jié)果并不希望用戶進(jìn)行更改，所以應(yīng)禁止用戶進(jìn)行輸入。 該系統(tǒng)的窗體直接面對(duì)用戶，所以它的設(shè)計(jì)應(yīng)該簡(jiǎn)單明了，易于用戶接受，使得用戶使用方便，在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中為用戶提供切實(shí)的方便。 圖 17 鍛造圓盤式（腹板式）圓柱齒輪結(jié)構(gòu)示意圖 3. 2. 2 圓柱齒輪系統(tǒng)數(shù)據(jù)描述 通過(guò)對(duì)齒輪結(jié)構(gòu)參數(shù)和對(duì)所涉及到的數(shù)據(jù)表格的分析，可以得出如下的數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)： 1 漸開(kāi)線圓柱齒輪數(shù)據(jù)庫(kù)描述表： 序號(hào) 英文名 標(biāo)準(zhǔn)號(hào) 中文名稱 /意義 1 MY GB 135787 圓柱齒輪標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) 2 MZ GB 1236890 錐齒輪標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) 3 BT GB 109579 鍵和鍵槽的剖面尺寸 4 N 用于搬運(yùn)、夾緊和減輕質(zhì)量的孔 2 主鍵： “圓柱齒輪標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) ” 序號(hào) 含義 名稱 數(shù)據(jù)類型 1 圓柱齒輪標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) MY Int 3 主鍵： “錐齒輪 標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) ” 序號(hào) 含義 名稱 數(shù)據(jù)類型 1 錐齒輪標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) MZ Int 4 主鍵： “軸徑 ” 序號(hào) 含義 名稱 數(shù)據(jù)類型 1 軸徑 DS Real 2 鍵寬 BH Real 3 轂深 T Real 5 主鍵： “齒頂圓直徑 ” 序號(hào) 含義 名稱 數(shù)據(jù)類型 1 齒頂圓直徑 DA Real 2 孔數(shù) N Tinyint 第 25 頁(yè) 共 31 頁(yè) 3. 2. 3 用戶化窗體界面設(shè)計(jì) 使用可視化的用戶界面，使用戶更為直觀，更友好的進(jìn)行操作。 其中 L等參數(shù)為區(qū)間取值形式。 需要注意的是，我們?cè)谙到y(tǒng)程序中所說(shuō)的主參數(shù)并不是前面所建齒輪模型的主參數(shù)，模型中的參數(shù)有些是通過(guò)計(jì)算顯示在后面的結(jié)果顯示界面中的。 第 23 頁(yè) 共 31 頁(yè) 3. 2 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì) 3. 2. 1 圓柱齒輪系統(tǒng)參數(shù)分析 通過(guò)系統(tǒng)程序?qū)υ人⒌膶?shí)體模型進(jìn)行參數(shù)化驅(qū)動(dòng)，首先需要對(duì)大量的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算和查詢，同時(shí)有些參數(shù)數(shù)據(jù)雖然在模型生成時(shí)用不到， 但設(shè)計(jì)人員卻希望可以看到它們，并根據(jù)它們來(lái)檢查、驗(yàn)證或修改所要建立的模型。 IDEF0 采用了自頂向下逐步分解，把一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)簡(jiǎn)單化抽象系統(tǒng)具體化，一直分解到可執(zhí)行模塊（或可編程模塊）為止， IDEF0 主要是以圖形方法來(lái)直接地表達(dá)系統(tǒng)功能模型。 齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)輸 入 主 參 數(shù)計(jì) 算 所 有 參 數(shù)生 成 三 維 模 型輸 入 幾 何 主 參 數(shù)輸 入 結(jié) 構(gòu) 主 參 數(shù)顯 示 結(jié) 構(gòu) 示 意 圖數(shù) 據(jù) 計(jì) 算顯 示 參 數(shù)檢 查 合 理 性 圖 14 齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)功能樹 Pro/E 環(huán)境下 齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng) 的開(kāi)發(fā)是基于 Pro/E 內(nèi)部的二次開(kāi)發(fā)語(yǔ)言 Pro/Toolkit進(jìn)行的，通過(guò)調(diào)用其內(nèi)部函數(shù)，在菜單欄上掛上菜單，點(diǎn)擊后為下拉列表，列出圓柱齒輪、圓錐齒輪等，點(diǎn)擊相應(yīng)齒輪，則會(huì)彈出用 Visual C++設(shè)計(jì)的各個(gè)常用件數(shù)據(jù)輸入窗體界面，用戶根據(jù)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入。在業(yè)務(wù)處理層，應(yīng)該由用戶和程序編寫人員一同確定那些輸入是合法的，那些是非法的，那些數(shù)據(jù)是需要處理的，也就是進(jìn)行用戶需求的實(shí)現(xiàn)工作。 首先， 根據(jù)需求分析和概要設(shè)計(jì)，依據(jù)用戶的要求， 我們把 齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)的 程序結(jié)構(gòu) 圖 初步 表示如下： 圖 12 齒輪參數(shù) 化設(shè)計(jì)系統(tǒng)的程序結(jié)構(gòu)圖 Pro Toolkit 用戶界面 生成三維實(shí)體模型 齒輪設(shè)計(jì)菜單 尺寸參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù) 齒輪實(shí)體模型庫(kù) 結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算模塊 幾何 參數(shù)計(jì)算模塊 結(jié)構(gòu)參數(shù)輸出界面 幾何 參數(shù)輸出界面 Microsoft Visual C++ Pro Engineer 20xx 第 19 頁(yè) 共 31 頁(yè) 這個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程為： 圖 13 系統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖 我們盡量簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的邏輯關(guān)系，使合理性判斷和數(shù)據(jù)運(yùn)算都集中在一個(gè)模塊完成，這樣使得程序設(shè)計(jì)起來(lái)更加方便，同時(shí)也提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與運(yùn)算速度。還有待于進(jìn)一步的努力和完善。 結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算模塊：根據(jù)界面模塊的參數(shù)計(jì)算齒輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)。用戶可以在系統(tǒng)界面選 擇齒輪的相關(guān)參數(shù)和齒輪的結(jié)構(gòu)類型，然后按要求輸入具體的參數(shù)。但對(duì)復(fù)雜的三維實(shí)體的參數(shù)化造型研究尚不多見(jiàn)，特別是類似齒輪這類形狀結(jié)構(gòu)都較復(fù)雜而且齒形要求精確的三維實(shí)體的參數(shù)化更是少見(jiàn)。 由于時(shí)間關(guān)系和本人能力有限，對(duì)錐齒輪的參數(shù)化驅(qū)動(dòng)并未完全實(shí)現(xiàn)。 圖 10 在 Pro/E 上顯示的 參數(shù)計(jì)算關(guān)系式 第 17 頁(yè) 共 31 頁(yè) 2. 2. 6 錐齒輪建模 對(duì)于圓柱齒輪，漸開(kāi)線的繪制平面即為圓柱齒輪的端面，而錐齒輪則不同。 關(guān)系編輯完后，我們可以通過(guò) Part 菜單下的 Set up（設(shè)置）中的 Parameters（參數(shù)）修改參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)齒輪的參數(shù)化尺寸驅(qū)動(dòng)。 然而，在齒輪結(jié)構(gòu)中，有很多尺寸是區(qū)間性的，要求用戶在某一根據(jù)參數(shù)計(jì)算出來(lái)的區(qū)間尺寸內(nèi)進(jìn)行選擇，這在理論上是不難實(shí)現(xiàn)的。其中鍵和鍵槽的尺寸依照國(guó)標(biāo) GB109579。在陣列前，要通過(guò) Copy（復(fù)制）操作來(lái)生成第二個(gè)輪齒以確立參考尺寸。圓柱斜齒輪的輪齒，在基圓柱表面呈螺旋形分布，因此需 將漸開(kāi)線齒廓沿螺旋線掃描形成單個(gè)輪齒，然后陣列。然后連接坐標(biāo)原點(diǎn)和工作節(jié)圓與漸開(kāi)線的交點(diǎn)，將此直線以坐標(biāo)原點(diǎn)為中心旋轉(zhuǎn) 360/4/z；旋轉(zhuǎn)后的直線將作為鏡像線將漸開(kāi)線作 Mirror（鏡像）操作，即可得到另一條漸開(kāi)線。使其具有自動(dòng)延伸功能，可以在齒數(shù)小于等于 41 時(shí)自動(dòng)延伸曲線以保證封閉。當(dāng)齒數(shù)大于 41 時(shí)，基圓小于齒根圓，此時(shí)漸開(kāi)線即為齒廓線；當(dāng)齒數(shù)小于等于 41 時(shí)，基圓大于齒根圓，由于齒根圓內(nèi)無(wú)漸開(kāi)線，此時(shí)就需要作近似曲線來(lái)代替漸開(kāi)線。 以下列出 Pro/E中各坐標(biāo)表示的方程式： 卡迪爾坐標(biāo)系下的漸開(kāi)線參數(shù)方程為（設(shè)壓力角為 60 度）： a=60*t x=rb*cos(a)+pi*rb*a/180*sin(a) y=rb*sin(a)pi*rb*a/180*cos(a) z=0 方程中 a 表示壓力角從 0 變到 60 度，其余參數(shù)同上。再根據(jù)齒輪的齒頂圓、齒根圓及齒數(shù)等齒輪參數(shù)，進(jìn)行 Trim（剪切）、Mirror（鏡像）等操作生成漸開(kāi)線齒廓。這個(gè)圓稱為漸開(kāi)線的基圓。如果兩輪的傳動(dòng)能實(shí)現(xiàn)預(yù)定的傳動(dòng)比（ i12=w1/w 2） 規(guī)律，則兩輪相互接觸傳動(dòng)的一對(duì)齒廓稱為共軛齒廓。 2． 2 齒輪三維參數(shù)化實(shí)體建模技術(shù)研究 2. 2. 1 基本參數(shù)的設(shè)定 在三維實(shí)體建模方面， PRO/E 有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，參數(shù)化驅(qū)動(dòng)就是其最突出的表第 10 頁(yè) 共 31 頁(yè) 現(xiàn)，基于本次的對(duì)齒輪的三維建模的研究，我們可以將創(chuàng)建齒輪過(guò)程中所需要的 基本參數(shù)預(yù)先設(shè)定參數(shù)符號(hào)并輸入原始數(shù)值，這首先需要分析清楚建模過(guò)程中所需要的各參數(shù)，參數(shù)分析過(guò)多或過(guò)少都會(huì)給建模過(guò)程帶來(lái)困難，所以這是很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。x2=x1 9 切向變位系數(shù) Xt Xt1 見(jiàn)圖 ； xt2=xt1 10 大端分度圓直徑 d d=mz 57 177 11 分度錐角 δ tanδ=z1/z2=1/u （ δ2=90度 δ1） 12 大端錐距 Ｒ R=13 大端齒距（周節(jié)） p P=πm 14 大端齒頂高 ha ha=(ha*+x)m 15 大端齒根高 hf hf=(hha) 16 大端全齒高 h h=(2ha*+c*)m 17 齒根角 θf(wàn) tanθf(wàn)=hf/R 18 無(wú)根切許用最大 齒跟角 θf(wàn)max 180[ （ 1+4tanδsinαcosα ） 1]/（ 2πtanδcosα） 19 齒頂角 θa θa=θf(wàn) 20 頂錐角 δa δa=δ+θa 21 根錐角 δf δf= δθf(wàn) 22 大端齒頂圓直徑 da da=d+2hacosδ 23 冠頂距 Ak Ak=d/2ha1sinδ 24 大端分度圓弧齒 厚 Si Si=m（ π/2+2x1tanα+xt1） 25 大端分度圓弦齒 厚 Si Si=SiSi2/6di2 26 大端分度圓弦齒