【正文】 6：1～158.[7] 張智明，－零件設(shè)計(jì)篇[M].北京：中國(guó)青年電子出版社，2004,9：1～258.[8] [M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2003,9：1～342.[9] Parametric Technology Corporation. Pro/ENGINEER Wildfire Online Help[M].USA:PTC,2003,8.[10] Parametric Technology Corporation. Pro/ENGINEER Wildfire Pro/TOOLKIT User’s Guide[M].USA:PTC,2003指導(dǎo)教師意見： 指導(dǎo)教師（簽名）：年 月 日開題審查小組審查意見： 教研室主任或組長(zhǎng)簽名：年 月 日開題審查小組組成名單組成姓名職稱所在單位簽字組長(zhǎng)成員說明：開題報(bào)告應(yīng)在教師指導(dǎo)下由學(xué)生獨(dú)立撰寫，交指導(dǎo)教師審閱，并接受學(xué)校和系（院）檢查。目 錄1 引言 1 CAD/CAM的發(fā)展現(xiàn)狀 1 課題的提出及意義 2 預(yù)期功能 3 本論文內(nèi)容 32 二次開發(fā)總體方案的確定 4 二次開發(fā)語言(Pro/TOOLKIT) 4 開發(fā)工具的確定 4 開發(fā)環(huán)境 6 6 軟件開發(fā)環(huán)境 6 工作模式的確定 7 總體設(shè)計(jì)框架 73 齒輪的參數(shù)化設(shè)計(jì) 9 齒輪簡(jiǎn)介 9 齒輪的參數(shù)化建模 94 菜單與對(duì)話框的開發(fā)設(shè)計(jì) 16 菜單的設(shè)計(jì) 16 編寫菜單信息資源文件 17 編寫菜單操作源程序 18 注冊(cè)運(yùn)行 24 對(duì)話框的設(shè)計(jì) 25 編寫對(duì)話框資源文件 26 編寫對(duì)話框操作源程序 27 程序驗(yàn)證 285 本設(shè)計(jì)任務(wù)所完成的零件清單 30結(jié)論 35致謝 36參考文獻(xiàn) 37附錄鑒定意見表 38基于Pro/E的齒輪模型庫二次開發(fā)摘要：本課題針對(duì)多種類型齒輪，提出基于Pro/E平臺(tái)進(jìn)行二次開發(fā)的一種可行方案。本文首先簡(jiǎn)單介紹了與本課題相關(guān)的Pro/E二次開發(fā)功能，包括自定義菜單的生成、對(duì)話框的制作、Pro/TOOLKIT應(yīng)用程序的執(zhí)行。然后以直齒圓柱齒輪為例，較詳細(xì)地說明了利用Pro/TOOLKIT及Visual C++，并給出了測(cè)試實(shí)例。結(jié)果表明：開發(fā)程序正確無誤，建模迅速，大大提高了這類通用件在Pro/E平臺(tái)上的設(shè)計(jì)效率。經(jīng)過四十多年的發(fā)展，CAD/CAM技術(shù)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。微機(jī)平臺(tái)為普及CAD的應(yīng)用創(chuàng)造了絕好的條件。目前CAD/CAM軟件動(dòng)態(tài)如下: Unigraphics(UG)UG是UnigraphicsSolutions公司的拳頭產(chǎn)品。在UG中，優(yōu)越的參數(shù)化和變量化技術(shù)與傳統(tǒng)的實(shí)體、線框和表面功能結(jié)合在一起，這一結(jié)合被實(shí)踐證明是強(qiáng)有力的，并被大多數(shù)CAD/CAM軟件廠商所采用。它不是將工作站軟件生硬地搬到Windows平臺(tái)上，而是充分利用Windows基于組件對(duì)象模型(COM)的先進(jìn)技術(shù)重寫代碼。SOLIDEDGE具有友好的用戶界面，它采用一種稱為SmartRibbon的界面技術(shù)，用戶只要按下一個(gè)命令按鈕，既可以在SmartRibbon上看到該命令的具體的內(nèi)容和詳細(xì)的步驟，同時(shí)在狀態(tài)條上提示用戶下一步該做什么。 AutoCADAutoCAD是Autodesk公司的主導(dǎo)產(chǎn)品。目前在CAD/CAE/CAM工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，該公司是擁有全球用戶量最多的軟件供應(yīng)商，也是全球規(guī)模最大的基于PC平臺(tái)的CAD和動(dòng)畫及可視化軟件企業(yè)。AutoCAD是當(dāng)今最流行的二維繪圖軟件，它在二維繪圖領(lǐng)域擁有廣泛的用戶群。在許多實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域(如機(jī)械、建筑、電子)中，一些軟件開發(fā)商在AutoCAD的基礎(chǔ)上已開發(fā)出許多符合實(shí)際應(yīng)用的軟件。PTC公司提出的單一數(shù)據(jù)庫、參數(shù)化、基于特征、全相關(guān)的概念改變了機(jī)械CAD/CAE/CAM的傳統(tǒng)觀念，這種全新的概念已成為當(dāng)今世界機(jī)械CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)。Pro/Engineer系統(tǒng)主要功能如下:(1)真正的全相關(guān)性，任何地方的修改都會(huì)自動(dòng)反映到所有相關(guān)地方；(2)具有真正管理并發(fā)進(jìn)程、實(shí)現(xiàn)并行工程的能力；(3)具有強(qiáng)大的裝配功能，能夠始終保持設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)意圖；(4)容易使用，可以極大地提高設(shè)計(jì)效率。整個(gè)系統(tǒng)建立在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫上，具有完整而統(tǒng)一的模型。因此，本開發(fā)利用Pro/Engineer為平臺(tái)對(duì)齒輪進(jìn)行二次開發(fā)。Pro/ENGINEER提供了強(qiáng)大的三維幾何造型功能，使我們能夠創(chuàng)建出各種復(fù)雜的幾何模型，作為通用的三維CAD/CAM系統(tǒng)在功能上基本能夠滿足產(chǎn)品三維設(shè)計(jì)要求，但有時(shí)這些功能并不能滿足我們的需求。雖然Pro/ENGINEER自身也有一些模型庫，但是這遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了用戶的要求。機(jī)械產(chǎn)品的開發(fā)過程中會(huì)用到大量的通用零件、標(biāo)準(zhǔn)件、相似件。建立這些通用件、標(biāo)準(zhǔn)件、相似件零件庫作為一項(xiàng)可行方案，一方面可以避免不同設(shè)計(jì)者的重復(fù)勞動(dòng)，提高設(shè)計(jì)效率,提高設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化程度，減少錯(cuò)誤發(fā)生率，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期；另一方面還可以基于該軟件的三維實(shí)體模型進(jìn)行更深層次的分析（如有限元分析等），以確保機(jī)械設(shè)計(jì)結(jié)果安全可靠。因此也就有了本課題的提出。但是有些模型，具有相似性和通用性，如標(biāo)準(zhǔn)件，常用件等。本課題將通過參數(shù)化建模，解決這一問題。 本論文內(nèi)容在本課題中，主要是基于Pro/E或UG為二次開發(fā)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)高效快速的參數(shù)化齒輪建模。本文首先簡(jiǎn)單介紹了一些繪圖軟件特別是Pro/ENGINEER的現(xiàn)狀，說明了研究本課題的必要性以及重 要性；其次介紹了一些Pro/ENGINEER二次開發(fā)工具；接著確定本二次開發(fā)的總體方案；最后詳細(xì)地介紹了對(duì)齒輪進(jìn)行二次開發(fā)的全過程。對(duì)齒輪的設(shè)計(jì)將包含以下內(nèi)容： 齒輪的參數(shù)化建模； 設(shè)計(jì)齒輪菜單及對(duì)話框(其中包含實(shí)現(xiàn)對(duì)話框上各按鈕的功能的相應(yīng)程序)； 檢驗(yàn)設(shè)計(jì)是否能達(dá)到預(yù)期功能。Pro/TOOLKIT是Pro/ENGINEER的一個(gè)應(yīng)用程序接口(API)，它的編程語言是C語言，可以對(duì)Pro/ENGINEER進(jìn)行功能擴(kuò)展，滿足PTC客戶的特定需求。Pro/TOOLKIT工具包提供了開發(fā)Pro/ENGINEER所需的函數(shù)庫文件和頭文件，使用戶編寫的應(yīng)用程序能夠安全地控制和訪問Pro/ENGINEER，并可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序模塊與Pro/ENGINEER系統(tǒng)的無縫集成。Pro/TOOLKIT采用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法（Object_Oriented Programming）。 開發(fā)工具的確定Pro/ENGINEER軟件本身自帶了一些二次開發(fā)工具，如族表工具、用戶定義特征（UDF）、Pro/Program、Jlink、Pro/Toolkit等。族表工具是通過建立一個(gè)通用零件作為父零件，然后在其基礎(chǔ)上對(duì)各參數(shù)加以控制生成派生零件。用戶定義特征（UDF）用戶定義特征是將若干個(gè)系統(tǒng)特征整合為一個(gè)自定義特征，使用時(shí)作為一個(gè)整體出現(xiàn)。 Pro/ProgramPro/ENGINEER軟件對(duì)于每個(gè)模型都有一個(gè)主要設(shè)計(jì)步驟和參數(shù)列表Pro/Program,它是由類似BASIC的高級(jí)語言構(gòu)成，用戶可以根據(jù)設(shè)計(jì)需要來編輯該模型的Program,使其以一個(gè)程序來工作。 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蟆ⅹ?dú)立于操作系統(tǒng)平臺(tái)的開發(fā)工具。 Pro/TOOLKITPro/TOOLKIT同Jlink一樣也是Pro/ENGINEER自帶的二次開發(fā)工具。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(yīng)用程序，進(jìn)行二次開發(fā)，擴(kuò)展一些特定功能。其中“輔助應(yīng)用程序”主要用來調(diào)用Pro/TOOLKIT程序。 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。建議配置如表21所示。 工作模式的確定Pro/TOOLKIT應(yīng)用程序有兩種工作模式：異步模式和同步模式。異步模式實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)程序的并行運(yùn)行，可以只在程序需要調(diào)用Pro/ENGINEER功能時(shí)，才啟動(dòng)Pro/ENGINEER。同步模式同步模式下，Pro/TOOLKIT應(yīng)用程序必須與Pro/ENGINEER系統(tǒng)同步運(yùn)行。同步模式又分為兩種模式，即動(dòng)態(tài)連接模式（DLL模式）和多進(jìn)程模式（Multiprocess Mode）。多進(jìn)程模式是將用戶的C程序編譯成一個(gè)可執(zhí)行文件，Pro/TOOLKIT應(yīng)用程序和Pro/ENGINEER運(yùn)行在各自的進(jìn)程中，它們之間的信息交換是由消息系統(tǒng)來的。 總體設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)。本任務(wù)將設(shè)計(jì)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(dòng)生成所需的齒輪零件。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。建立開發(fā)目錄設(shè)計(jì)菜單設(shè)計(jì)對(duì)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(shè)計(jì)流程圖啟動(dòng)Pro/E自動(dòng)加載菜單選擇自定義菜單選擇所需零件調(diào)用對(duì)話框輸入設(shè)計(jì)參數(shù)生成實(shí)體模型退出程序圖23 程序調(diào)用響應(yīng)圖3 齒輪的參數(shù)化設(shè)計(jì) 齒輪簡(jiǎn)介齒輪是應(yīng)用最廣的一種機(jī)械傳動(dòng)零件，具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳遞動(dòng)力大、效率高、壽命長(zhǎng)、可靠性好和傳動(dòng)比準(zhǔn)確等特點(diǎn)。齒輪理論和制造工藝的發(fā)展將是進(jìn)一步研究輪齒損傷的機(jī)理，這是建立可靠的強(qiáng)度計(jì)算方法的依據(jù)，是提高齒輪承載能力，延長(zhǎng)齒輪壽命的理論基礎(chǔ)；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(chǎng)的分布，進(jìn)行輪齒修形，以改善齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性，并在滿載時(shí)增大輪齒的接觸面積，從而提高齒輪的承載能力。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。現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中普遍使用齒輪裝置。目前齒輪傳動(dòng)技術(shù)已成為世界各國(guó)機(jī)械傳動(dòng)發(fā)展的重點(diǎn)之一。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(dòng)尺寸和重量無嚴(yán)格限制，以及小量生產(chǎn)的一般機(jī)械中。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。（2）.選取主菜單中的【工具】→【參數(shù)】命令，彈出“參數(shù)”對(duì)話框，如圖31所示，單擊“＋”按鈕，添加四個(gè)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。如m=3,z=46,alfa=20,b=15。如圖31所示。輸入如圖32所示關(guān)系，點(diǎn)擊確定；圖32 關(guān)系設(shè)置圖（4）.選取主菜單中的【插入】→【模型基準(zhǔn)】→【曲線】→【從方程】，彈出記事本對(duì)話框，在該對(duì)話框中輸入如圖33所示的笛卡爾坐標(biāo)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。將漸開線3繞坐標(biāo)系Z 執(zhí)行“Edit/Feature Operations/Copy”命令，將漸開線1以通過坐標(biāo)原點(diǎn)和漸開線3與分度圓的交點(diǎn)的基準(zhǔn)線為中心鏡像生成漸開線2。（6）完成齒輪創(chuàng)建 執(zhí)行“Edit/Feature Operations/Copy”命令將第一個(gè)齒槽繞 Z軸旋360/ZS角度生成第二個(gè)齒槽。將所建齒輪模型均存放在text\chinese_\parts目錄下。Pro/TOOLKIT提供了一系列菜單操作函數(shù)，允許應(yīng)用程序創(chuàng)建和管理菜單。 圖41 菜單種類Pro/TOOLKIT可以向Pro/ENGINEER菜單中添加上述類型的菜單。下面介紹菜單的相關(guān)術(shù)語：l 菜單條（Menu bar）Pro/ENGINEER界面頂部菜單欄中的菜單，如File、Edit和View等均稱為菜單條；l 菜單條菜單（Menu bar menu）菜單條的下級(jí)子菜單。一般作為Pro/TOOLKIT函數(shù)的輸入?yún)?shù)；l 動(dòng)作命令（Action mand）啟動(dòng)菜單按鈕執(zhí)行的一組指令；l 選項(xiàng)命令（Option mand）基于界面元素的狀態(tài)執(zhí)行的一組指令。本設(shè)計(jì)要求所設(shè)計(jì)的菜單風(fēng)格與Pro/ENGINEER一致，即將菜單添加到Pro/ENGINEER的菜單欄，在其下拉菜單項(xiàng)菜單中要求有各種類型的齒輪，每種類型齒輪的下級(jí)子菜單中包含其相應(yīng)的齒輪類型，如圓柱螺旋齒輪包括圓截面圓柱螺旋壓縮齒輪、圓柱螺旋拉伸齒輪等。信息資源文件是一種ASCII碼文件，用來定義菜單項(xiàng)、菜單項(xiàng)提示等信息，可以用記事本和寫字板等文字處理軟件建立，也可在VC的集成開發(fā)環(huán)境中建立，但必須與純文本格式保存。該關(guān)鍵字必須與使用該信息文件函數(shù)中的相關(guān)字符串相同。第3行：另一種語言的譯文或?yàn)榭?。?行：當(dāng)前的Pro/ENGINEER版本為空，“”號(hào)。本設(shè)計(jì)中將向Pro/ENGINEER界面的頂部菜單欄中添加一個(gè)名為“畢業(yè)設(shè)計(jì)”的Menu bar類型的菜單，下屬一個(gè)菜單項(xiàng)：齒輪參數(shù)化建模。\text\chinese_目錄下。具體設(shè)計(jì)步驟如下：(1) 進(jìn)入Visual C++，選擇“File/New...” 葒選項(xiàng)，啟動(dòng) “New”對(duì)話框。在“Project name:”輸入