proe平臺的工程圖紙自動(dòng)化生成軟件的開發(fā)

2013-06-01 by:廣州有限元分析、培訓(xùn)中心-1CAE.COM 來源:仿真在線

本文研究了如何運(yùn)用二次開發(fā)工具Pro/TOOLKIT對proe進(jìn)行二次開發(fā),采用編制VC控制臺程序(Console application)來開發(fā)proe二次應(yīng)用程序的方法,實(shí)現(xiàn)了軸類零件工程圖紙的自動(dòng)生成,并給出了實(shí)現(xiàn)方案和程序示例.

陳辰;錢曉峰;張麗艷來源:CAD/CAM與制造業(yè)信息化
關(guān)鍵字:CAD proe 工程圖

一、前言

proeNGINEER是美國參數(shù)技術(shù)公司(PTC)研制的三維CAD/CAM軟件,TOOLKIT是PTC專門提供的一個(gè)二次開發(fā)工具。在TOOLKIT中,PTC向用戶提供了大型的C語言函數(shù)庫,通過調(diào)用這些底層函數(shù),用戶能方便而又安全地訪問proeNGINEER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。

作為一種成功的三維CAD/CAM軟件,proeNGINEER已經(jīng)包含了比較高效的出圖模塊,可以適用于任何形狀的零件出圖任務(wù),但是,對于一些零件較為類似、幾何外形接近的出圖要求來說,將大量的時(shí)間花在重復(fù)布置視圖、標(biāo)記尺寸上,是得不償失的。在proeNGINEER已有的出圖模塊基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開發(fā),則更適合此類情況。

目前,在很多設(shè)計(jì)部門中所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品有一定相關(guān)性,這就使得很多設(shè)計(jì)過程存在重復(fù)勞動(dòng)的問題?；谶@種原因,在proeNGINEER2000i2基礎(chǔ)上,作者參與開發(fā)了一個(gè)較為完整的軸類零件設(shè)計(jì)(三維模型)、零件出圖、零件加工(加工刀軌代碼生成)系統(tǒng),讓一些通用的設(shè)計(jì)過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)處理,以減輕設(shè)計(jì)人員的工作量(本文僅著重討論其中的零件出圖部分)。對于零件設(shè)計(jì),該系統(tǒng)采用較為簡單的族表方法(即預(yù)先手工構(gòu)建產(chǎn)品模型,把它作為族表的類屬件,然后在族表中定義各個(gè)控制參數(shù)來控制模型的形狀大小,并在程序中通過改變各個(gè)參數(shù)的值來得到所需要的衍生件)。對于零件出圖部分的程序設(shè)計(jì),就可以十分方便地根據(jù)前面零件設(shè)計(jì)中定義的參數(shù)名稱來獲得相應(yīng)的軸類零件形狀及尺寸信息。

二、視圖生成方法分析

1.圖紙區(qū)域劃分

為了避免在圖紙自動(dòng)生成的過程中產(chǎn)生視圖間干涉、尺寸重疊等現(xiàn)象,可以事先按要求將圖紙劃分出特定區(qū)域。對于結(jié)構(gòu)較為相似、幾何外形不太復(fù)雜的軸類零件,可以將整個(gè)圖紙分成主視圖區(qū)、剖面圖區(qū)、表格區(qū)及注釋區(qū)。然后根據(jù)所確定的區(qū)域大小及位置,調(diào)節(jié)視圖比例,生成較為合理的視圖。這樣就可避免圖紙上視圖及尺寸間的位置沖突。

2.生成主視圖及剖面圖

生成視圖的關(guān)鍵是確定視圖方向以及視圖的比例。對于視圖方向,如果方向選擇錯(cuò)誤,則無法正確表達(dá)零件的形狀。在TOOLKIT提供的生成主視圖(General View)的函數(shù)中,可以通過輸入不同的方向矩陣(Orientation Matrix)來調(diào)整視圖方向。對于視圖比例,選擇恰當(dāng)?shù)谋壤禂?shù),可以使視圖盡可能表達(dá)清楚,又不會(huì)造成越界,產(chǎn)生區(qū)域干涉。

對于軸類零件,由于特定的外形特征,在生成圖紙時(shí)除了主視圖外還需生成各鍵槽處的剖視圖。通過調(diào)用TOOLKIT提供的視圖生成函數(shù)ProDrawingGeneral

viewCreate(),可以方便地生成需要的視圖(需要注意:在零件模型設(shè)計(jì)階段就確定恰當(dāng)?shù)哪J(rèn)參考平面,這樣可以在出圖階段忽略考慮方向的問題,即方向矩陣可用單位矩陣代替;視圖比例先默認(rèn)為1:1)。在此基礎(chǔ)上,調(diào)用TOOLKIT提供的視圖輪廓提取函數(shù)ProDrawingViewOutlineGet(),計(jì)算此視圖的輪廓大小,再根據(jù)事先劃分好的區(qū)域大小,重新設(shè)定視圖比例,自動(dòng)生成大小合適的視圖。

3.視圖生成實(shí)例及程序

在這個(gè)實(shí)例中,根據(jù)已生成的軸模型實(shí)體(axis.part),采用C語言編程,調(diào)用TOOLKIT提供的視圖生成及調(diào)整函數(shù),生成符合要求的圖紙,并在此之上生成視圖。程序如下:

ProSolid solid;

int sheet;

ProMdlCurrentGet(&solid);//獲得內(nèi)存中打開的軸模型

ProStringToWstring(wroot, “drawing”);

ProObjectwindowCreate(wroot,PRO_DRAWING,&w_id);//打開名為drawing的空視圖窗口

ProDrawingCurrentSheetSet(drawing, sheet);//設(shè)置當(dāng)前圖層

ProDrawingSolidAdd(drawing, solid);//將獲得的軸模型加入當(dāng)前窗口

ProWindowActivate(w_id);//激活當(dāng)前窗口

ProDrawingGeneralviewCreate(drawing,solid,sheet,0,pos,scale,matrix,&view); //在當(dāng)前圖層上生成視圖,其中比例大小scale=1.0,方向矩陣matrix為3Χ3單位矩陣

ProDrawingViewOutlineGet(drawing,view,outline);//獲得視圖輪廓大小

…………….

//調(diào)整scale大小

ProDrawingViewDelete(drawing,view,1);//刪除不合理的視圖

ProDrawingGeneralviewCreate(drawing,solid,sheet,0,pos,scale,matrix,&view);//按照調(diào)整的比例大小scale重新生成視圖

ProDwgSheetRegenerate(drawing,sheet);//刷新窗口,重新顯示生成的視圖

三、顯示尺寸方法分析

在proeNGINEER中,實(shí)體模式(part mode)存儲(chǔ)的尺寸和在制圖(drawing)中創(chuàng)立的尺寸是不同的概念,因此要顯示零件的尺寸就有以下兩種方法可以實(shí)現(xiàn)。

1.在制圖模式中生成新的尺寸

在TOOLKIT中提供了尺寸生成函數(shù)ProDrawingDimCreate(),應(yīng)用該函數(shù)可以生成各種尺寸。但是,該函數(shù)要求輸入較多的入口參數(shù),包括圖紙模型(Drawing)、尺寸基準(zhǔn)(Dimension Attachments)、尺寸類型(ProDimSense)、標(biāo)注文本定位點(diǎn)(Dimension Text Location)等。

2.在制圖模式中直接顯示實(shí)體模型中存儲(chǔ)的尺寸

在TOOLKIT中提供了尺寸顯示函數(shù)ProDimensionShow(),應(yīng)用該函數(shù)可以在制圖模式中有條件地顯示實(shí)體模型中存儲(chǔ)的各種尺寸,這也是proeNGINEER制圖模塊中默認(rèn)的顯示模型尺寸的方法。相比較而言,這種顯示尺寸的方法更簡單適用,而且根據(jù)面向加工的設(shè)計(jì)思想(DFM),可以在設(shè)計(jì)階段即實(shí)體造型階段就考慮到加工,使得實(shí)體模型中存儲(chǔ)的尺寸信息滿足加工需求,即滿足在出圖時(shí)對尺寸顯示的要求。

3.尺寸顯示實(shí)例及程序

在此實(shí)例中,選擇第二種尺寸顯示方法。

ProSolid solid;

ProSolidDimensionVisit(solid,-1, (ProDimensionVisitAction)DimVisitAction01,

(ProDimensionFilterAction)DimVisitFilter01,

(ProAppData)&p_data);//遍歷實(shí)體模型中的各種尺寸

ProError DimVisitAction01(ProDimension *dimension,ProError status,data *p_data)

//尺寸處理函數(shù)

{

ProDimensionShow(dimension,p_data->p_view,p_data->p_drawing,NULL);

//尺寸顯示

ProDrawingDimensionPosGet(p_data->p_drawing,dimension,location);

//獲得默認(rèn)標(biāo)注文本位置

ProDrawingDimensionMove(p_data->p_drawing,dimension,location_new);

//移動(dòng)標(biāo)注文本到指定位置

}

ProError DimVisitFilter01(ProDimension *dimension)//尺寸遍歷過濾函數(shù)

{

status = ………….;

//設(shè)置不同的過濾條件,使得不同類型的尺寸可以對應(yīng)不同的處理函數(shù)

return (status);

}

四、注釋生成實(shí)例與程序

在TOOLKIT中,注釋是以文本行(Note Line)為最小的存儲(chǔ)單元的,不同的文本行組成一個(gè)注釋塊(Note Data),對于這些注釋塊,調(diào)用函數(shù)ProDtlnoteCreate()就可以生成注釋,并在圖紙的任何位置處顯示出來。對于顯示的字符可以通過設(shè)置不同的參數(shù)來改變它的顏色,字體以及傾斜度。實(shí)例中,通過調(diào)用用戶自定義的注釋生成函數(shù)UsrNoteCreate(),在圖紙上生成軸的技術(shù)要求等信息。具體函數(shù)如下:

UsrNoteCreate()

{

ProDtlnote note;

ProDtlnotetextHeightSet(text, height);

ProDtlnotetextWidthSet(text, -1.0);

ProDtlnotetextSlantSet(text, 0.0); //設(shè)置注釋字體的高、寬、傾斜度

ProDtlnotetextThicknessSet(text, 0.0);//設(shè)置字體粗細(xì)

ProStringToWstring(font, 襢ont ;

ProDtlnotetextFontSet(text, font); //設(shè)置字體類型

ProStringToWstring(wstr, note_text); //note_text中存儲(chǔ)需要顯示的字符串

ProDtlnotetextStringSet(text, wstr);

ProDtlnotelineAlloc(&line);

ProDtlnotelineTextAdd(line, text); //為文本行分配存儲(chǔ)空間

ProDtlnotedataAlloc(drawing, &ndata);

ProDtlnotedataLineAdd(ndata, line);//為⑹頭峙淇占?，并加入沃\拘 ProDtlnotedataAngleSet(ndata, angle) ;

ProDtlattachAlloc(PRO_DTLATTACHTYPE_FREE,NULL, pos_note, NULL, &attach);

ProDtlnotedataAttachmentSet(ndata, attach);

ProDtlattachAlloc(PRO_DTLATTACHTYPE_PARAMETRIC, NULL, NULL, surf_sel,

&leader);

ProDtlnotedataLeaderAdd(ndata, leader);

ProDtlnoteCreate(drawing, NULL, ndata, ¬e);

ProDtlnoteShow(¬e);//最終生成注釋,并顯示其中的字符串

ProDtlnotedataFree(ndata);//釋放前面所分配的內(nèi)存空間

Return();

}

五、其他特殊符號的生成方法

TOOLKIT提供了最基本的二維圖形生成函數(shù)ProDtlentityCreate(),它的生成方法和文本注釋的生成方法類似。通過調(diào)用圓弧初始化函數(shù)ProArcdataInit()或者直線初始化函數(shù)ProLinedataInit(),可以很容易地畫出直線或者圓弧曲線。以圓弧生成為例,程序如下:

UsrCircleentityCreate()

{

ProVector start_pos,end_pos;

double start_angle, end_angle,start_angle ,end_angle ;

ProDtlentitydataAlloc(drawing, &edata);//分配圖元存儲(chǔ)空間

ProCurvedataAlloc(&curve); //分配圓弧存儲(chǔ)空間

ProArcdataInit(start_pos,end_pos,center,start_angle,end_angle,radius,curve);// 圓弧的初始化:設(shè)置起點(diǎn),終點(diǎn),起始角度,中止角度以及半徑

ProDtlentitydataCurveSet(edata, curve);

entity_color.method = PRO_COLOR_METHOD_TYPE;

entity_color.value.type = color;

ProDtlentitydataColorSet(edata, &entity_color);//設(shè)置圓弧的線型顏色

ProDtlentityCreate(drawing, NULL, edata, entity);//生成圓弧

ProDtlentitydataFree(edata);//釋放內(nèi)存空間

return ();

}

借助于以上圖形生成函數(shù),可以生成一些特殊符號或者簡單的剖面圖形。在實(shí)例中,應(yīng)用這種方法來實(shí)現(xiàn)粗糙度、同軸度及平行度等的標(biāo)注。

六、程序運(yùn)行

在proeNGINEER環(huán)境中要運(yùn)行用戶自己的應(yīng)用程序(可執(zhí)行exe文件或動(dòng)態(tài)鏈接庫dll文件),必須在proeNGINEER中對該程序進(jìn)行注冊。在proeNGINEER安裝目錄下的toolkit子目錄中有個(gè)Protk.dat文件,這就是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的注冊文件,用戶只需按照實(shí)際情況簡單更改就可以生成自己的注冊文件。

程序如下:

NAME drawing_application //應(yīng)用程序名稱

EXEC_FILE ./$PRO_MACHINE_TYPE/obj/drawing_application.exe //用戶編寫的可執(zhí)行程序

TEXT_DIR ./protk_appls/pt_install_test/text //

STARTUP exe

REVISION 18

END

有了注冊文件之后,可在proeNGINEER的AuxiliaryApplication對話框中加載該注冊文件,以運(yùn)行指定的應(yīng)用程序,也可以將該注冊文件放到proeNGINEER的啟動(dòng)目錄中,這樣每次運(yùn)行proeNGINEER,都會(huì)自動(dòng)加載這個(gè)文件,并運(yùn)行指定的應(yīng)用程序。

七、結(jié)束語

本文詳細(xì)討論了基于proeNGINEER平臺的零件工程圖紙生成軟件中零件視圖、尺寸、注釋等的自動(dòng)生成方法,并通過編寫C語言程序調(diào)用二次開發(fā)工具TOOLKIT提供的相關(guān)函數(shù),具體實(shí)現(xiàn)了proeNGINEER平臺上軸類零件工程圖紙的自動(dòng)生成,從而改變了傳統(tǒng)的人工出圖方式,極大提高了設(shè)計(jì)人員的工作效率。

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