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标题 锥形螺杆在Pro/E中的自动化建模技术
范文

    付鹏

    摘 要:锥形螺杆是机械设备的常见零件,根据其结构特点,确定了该螺杆的结构驱动参数;通过对Pro/E开发方法的分析比较,找到了螺杆的自动化建模最佳实现方式为Pro/Toolkit;按照Pro/Toolkit的二次开发步骤,实现了锥形螺杆的参数自动化建模,为进一步进行螺杆的有限元分析和优化设计奠定了基础。

    关键词:螺杆;Pro/E;自动化建模;Pro/Toolkit;二次开发

    中图分类号:TP391 文献标识码:A

    0.引言

    锥形机械设备中的常见零件,其设计参数是影响设备工作性能的最主要因素。利用计算机辅助设计技术与有限元分析技术对其优化设计时,需要多次建模,造成了对人力、物力的浪费。

    Pro/E软件是一种可提供二次开发工具的三维软件平台,包括族表、Pro/Toolkit、用户自定义特征等多种二次开发方法。其中,Pro/Toolkit是其最强大、最高级的开发工具包,可实现外部应用程序与平台自身的无缝集成。本文利用Pro/Toolkit二次开发模块,实现了锥形螺杆的自动化建模,提高了该复杂模型的设计效率,为后续的力学分析等工作提供方便。

    1.Pro/E开发方法介绍

    PRO/ENGINEER的二次開发工具包括:Pro/Toolkit、用户定义特征、Pro/Program、J-link与族表。

    Pro/Toolkit与 J-link分别是基于C语言、JAVA语言的二次开发工具,前者可通过调用软件本身底层函数,并利用C语言访问其自身数据库以及内部应用程序来实现相关功能的扩展。

    用户定义特征是将许多特征组合成为一个自定义特征,使用时可直接调用这个包含多特征的单特征组合。适合应用于某个特定结构。

    Pro/Program包含了Pro/ENGINEER中模型的主要设计步骤与参数列表,可通过编辑该Pro/Program文件实现对模型的控制。

    族表又称为表格驱动,是一种可以通过电子表格管理的、适用于具有相同或相近结构的零件(如标准件)的开发工具。

    由于锥形螺杆结构复杂,建模不便,为了达到变螺距、变根径、变长度的锥形螺杆的自动化建模的目的,结合Pro/E各个开发方法的特点,选择利用Pro/Toolkit二次开发模块对其进行自动化建模。

    2.锥形螺杆自动化建模的实现

    2.1 锥形螺杆的参数化建模

    利用Pro/E提供的参数功能(Parameters)将螺杆的圆台后直径(dia1)、圆台前直径(dia2)、螺旋体直径(dia3)、圆台长度(len1)、圆锥长度(len2)、螺距(pitch)分别分别设置为可变参,建立的螺杆模型如图1所示。

    利用关系功能(Relations),创建螺杆的参数关系:

    d1=len1

    d2=len2

    d4=dia1/2

    d16=dia2/2

    d10=pitch

    d25=dia3/2-d4

    2.2 菜单信息文件的设计

    为了便于用户对螺杆参数化建模命令的查找,采用向工具条中添加命令图标的方式。程序运行时,需要在工具菜单下添加Screw Design按钮,并且显示命令图标。根据上述要求编写的菜单信息文件Utilities.txt内容如下:

    ……

    -Screw Design

    -Screw Design

    ……

    This command dedigns the Screw

    2.3 对话框资源文件的设计

    将对话框设置为可以输入六个参数的布局,并将其置于Pro/E界面中间位置。运用prodialog_view预览对话框的效果如图2所示,资源文件如图2所示。

    ……

    (Layout luoLayout

    (Components

    (Label dia1label)

    (InputPanel dia1)

    (Label dia2label)

    (InputPane dia2)

    (Label dia3label)

    (InputPanel dia3)

    (Label len1label)

    (InputPanel len1)

    (Label len2label)

    (InputPanel len2)

    (Label pitchlabel)

    (InputPanel pitch)

    )

    (Resources

    (dia1label.Label "后端直径")

    (dia1label.TopOffset 4)

    (dia1label.BottomOffset 4)

    (dia1label.LeftOffset 4)

    ……

    3.3 程序源文件的设计

    程序源文件主要包含3部分,第一部分为菜单源程序,第二部分为对话框源程序,第三部分为通过利用函数对前两两程序的连接。

    ……

    // 将对话框调入内存

    ProUIDialogCreate(“screw”, “screw”);

    //设置ok按钮激活函数,使按钮调用yuanzhuOK

    ProUIPushbuttonActivateActionSet(“screw”,”Ok”,screwOK, NULL);

    //设置cancel按钮激活函数,使按钮调用UsrCancelAction

    ProUIPushbuttonActivateActionSet(“screw”,”Cancel”,UsrCancelAction, NULL);

    ……

    //读取编辑框输入的数值

    ProUIInputpanelDoubleGet(“screw”,”dia1”,&dia11);

    ProUIInputpanelDoubleGet(“screw”,”dia2”,&dia21);

    ProUIInputpanelDoubleGet(“screw”,”dia3”,&dia31);

    ProUIInputpanelDoubleGet(“screw”,”len1”,&len11);

    ProUIInputpanelDoubleGet(“screw”,”len2”,&len21);

    ProUIInputpanelDoubleGet(“screw”,”pitch”,&pitch1);

    //為value赋值

    value1.type=PRO_PARAM_DOUBLE;

    value1.value.d_val=dia1;

    value2.type=PRO_PARAM_DOUBLE;

    value2.value.d_val=dia2;

    value3.type=PRO_PARAM_DOUBLE;

    value3.value.d_val=dia3;

    value4.type=PRO_PARAM_DOUBLE;

    value4.value.d_val=len1;

    ……

    3.4 注册和运行程序

    在螺杆目录下创建注册文件protk.dat。

    ……

    exec_file E:\screw\Debug\screw.exe

    text_dir E:\screw\text

    ……

    利用辅助应用程序功能完成上述注册文件的注册,并运行该程序,输入相关参数,得到的螺杆模型如图3所示。

    结论

    (1)通过分析比较Pro/E开发方法的特点,找到了适合锥形螺杆自动化建模的开发方式为Pro/Toolkit。

    (2)在分析锥形螺杆的结构参数的基础上,设置了锥形螺杆的驱动参数,在Pro/E中建立了带有参数关系的螺杆模型。

    (3)根据Pro/Toolkit二次开发的步骤,编写了菜单信息文件、对话框资源文件与程序源文件。

    (4)创建了程序的注册文件,成功地运行了程序。

    (5)实现了不同尺寸参数的螺杆的自动化参数建模,提高了建模的效率。同时,也为其他相似零件的二次开发方法提供了参考。

    参考文献

    [1]刘光富,李爱平.熔融沉积快速成型机的螺旋挤压机构设计[J].机械设计,2003,20(9):23-25.

    [2]康冰,张祖立.基于APDL的挤压膨化锥形螺杆的参数化建模[J].农机化研究,2007(4):56-58.

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更新时间:2025/3/15 14:01:06