畢業設計-基于proe齒輪類零件參數化設計(留存版)

　　

【正文】 件的主要信息，同時也使得CAM 技術的開發有了現實的基礎，改變了以往只能借助油泥模型來近似準確表達曲面的落后的工作方式， 使產品開發手段比舊的模式有了質的飛躍，新產品開發速度大幅度提高。但是這些幾何形狀嚴格的尺寸定位關系并不能在設計的初始階段完全確定，所以希望在初始階段能夠允許欠尺寸約束的存在。仿真模擬則主要是對產品進行裝配模擬，運動機構模擬，進行干涉、碰撞分析等等。 在 Pro/E環境下可以根據齒輪傳動的基本規律和漸開線齒形的生成原理來進行漸開線齒輪的精確造型，同時還能實現齒輪的參數化建模，從而實現了齒輪系列化設計，使設計人員從繁重的繪圖工作中解脫出來。同一零件的各部分需要協同變化的 , 也需要在這里列出。利用 VC++開發基于 Pro/E 的程序編制一般需要兩個步驟：一是可視化設計階段；二是代碼編寫階段。 Pro/TOOLKIT 有同步 (Synchronous Mode)和異步 (Asynchronous Mode)兩種工作模式。 異步和同步模式的另一個重要的不同在于應用程序的啟動方式。下面是在 文件： include include 圖 23 Visual C++ include include include include include其次，要建立 Pro/TOOLKIT應用程序，在程序中必須使用Pro/TOOLKIT的初始化函數 user_initialize()，其作用相當于 main()其函數為： ex_ntern C int user_initialize() { …………………….// 初始化代碼，一般添加菜單函數 } 當 Pro/TOOLKIT 應用程序終止時需調用 user_terminate()函數來退出程序。利用 Pro/E 中的記事本編輯功能，通過編輯漸開線公式，能很精確的生成漸開線齒輪的齒廓。與無約束造型系統相比，參數化設計更符合實際工程設計習慣，因為在實際設計的初期階段，設計人員關心的往往是零部件的大致形狀和性能，對精確的尺寸并不十分關心，特別是在系列化設計中，參數化造型技術的優點就更加突出。構造法通過對造型過程的紀錄，記下幾何元素的生成順序及其相互間的關系，當用戶修改參數時，系統按原來的造型順序和幾何元素之間的關 系重新構造設計過程，構造法能夠克服前面兩種方法的不足，但要求用戶嚴格遵守一定的造型順序，缺乏靈活性。在工具欄內單擊 按鈕，選擇剛創建的軸 “A_1”和剛創建的點 “PNT0”為基準，完成 “DTM1”的創建，見圖 313。 （ 6）蝸輪 、蝸桿：蝸輪、蝸桿的建模也比較復雜，特別是蝸桿，先要用方程的方法建立螺旋曲線，而且其齒廓截面也是漸開線和圓弧，要用到軌跡掃描才能生成螺旋形的齒面。 （ 3） add_after_neighbor 該參數主要用來設置添加菜單的位置。 （ 4） one_line_help 菜單提示文本。 } ex_nternCvoid user_terminate( )//終端函數 { AFX_N_MANAGE_STATE(Afx_nGetStaticModuleState())。 UI對話框是采用資源文件的形式來定義和描述界面組成元件、屬性及布局。 圖 52 修改對話框屬性 圖 51 “插入資源 ”對話框 4） 給控件連接變量 在對話框里點擊右鍵，選擇 “建立類向導 ”， 5） 添加如下的函數，完成對話框的創建和顯示。 //選擇斜齒輪旋向 // iRadio=dia2GetCheckedRadioButton(IDC_RADIO_Z,IDC_RADIO_Y)。 } else return 。 UpdateData(TRUE)。 ProStringToWstring(ParamName_x_n,X_N)。 ProName ParamName_m,ParamName_z,ParamName_af,ParamName_b,ParamName_beta, ParamName_c_n,ParamName_h_n,ParamName_x_n,ParamName_dk,ParamName_b1,ParamName_h。 if(!stau==PRO_TK_NO_ERROR) { return。 ProType type。通過控件對話框選擇合適的控 件，并使用 Developer Studio的對話框編輯器實現對控件的布局設計和屬性改變。 3）應用程序的卸載 選擇需要終止的程序名，如上 圖 43 所示， 單擊 “停止 ”按鈕就會加亮顯示，點擊 “停止 ”按鈕后，再次選擇程序名，此時的 “刪除 ”按鈕也會加亮顯示，單擊 “刪除 ”按鈕就可以完成卸載。//設置菜單信息文件名 //增加一個新菜單至菜單條 status=ProMenubarMenuAdd (齒輪 ， 齒輪 ， Utilities， PRO_B_FALSE， UserMsg)； //設置菜單按鈕的動作函數 (mand2) ProCmdActionAdd(直齒圓柱齒輪 ,(uiCmdCmdActFn)MenuActFn1, uiCmdPrioDefault,AccessAvailable, PRO_B_TRUE,PRO_B_TRUE,amp。 參數的意義為： （ 1） parent_menu 父菜單名。信息文件中該 段的標識關鍵字必須與該標簽名相同。本系統中所用到的錐齒輪如圖 322所示。 2） 齒輪參數間的計算關系 齒頂高： ha=m*(h_n+x_n) 齒根高： hf=m*(h_n+c_nx_n) 分度圓直徑： d=m*z 基圓直徑： db=d*cos(alpha) 齒頂圓直徑： da=d+2*m*(h_n+x_n) 齒根圓 df=d2*m*(h_n+c_nx_n) 漸開線的參數方程： r=db/2 theta=t*45 x=r*cos(theta)+r*sin(theta)*theta*pi/180 y=r*sin(theta)r*cos(theta)*theta*pi/180 z=0 3） 直 齒圓柱齒輪參數化設計 基本思路 ： （ 1）設置齒輪基本參數 （ 2）繪制 四個圓 并添加關系式 （ 3）創建 基準曲線 —漸開線 （ 4）鏡像漸開線 （ 5） 創建一個齒槽輪廓實體 （ 6） 陣列齒槽輪廓 （ 7）軸孔的生成 （ 8）畫鍵槽并添加關系 4） 直齒 圓柱 齒輪 建模過程 （ 1）設置齒輪 基本 參數 新建一個零件文件 “zhichiyuanzhu”后，進入 Pro/E 的零件創建界面。產品特征模型中高層約束是形狀特征之間的形位關系；幾何元素之間的約束，則是低層約束的封裝；高層 約束需通過低層約束來實現。參數與圖形的控制尺寸有顯示的對應，不同的參數值驅動產生不同大小的幾何圖形 [15]。 圖 26 工程設置C/C++選項 置 圖 27 工程設置連接選項常規設置 C/C++選項 置 ④ 選擇連接選項卡，在自定義下的輸出文件名：下選中 Forcefiles output，點擊確定就完成了設置，如圖 29，點擊確定。從功能上分，程序設計者的主要工作在兩個方面：一是按 Pro/TOOLKIT應用程序在 Pro/ E環境運行的要求設計接口程序和應用程序運行結束時的終止程序；二是根據功能需求設計 Pro/TOOLKIT應用程序主體部分。 2）異步模式 異步模式 (Asynchronous Mode)和多線程模式一樣也采用多線程，但在異步模式中實現了真正的并行處理，即 Pro/TOOKIT 和 Pro/E 可以同時執行一個操作。它提供了大量的 C 語言庫函數，能夠使外部應用程序（客戶應用程序）安全有效地訪問 Pro/E 的數據庫和應用程序，通過第三方在 Pro/E 系統中添加所需要的功能。本系統用戶界面模塊的設計選擇 Visual C++ (簡稱 VC++)作為開發平臺。內部標識尺寸和將要命名的外部參數之間的關系。其本質是對統一結構的產品通過修改尺寸來生成新規格的產品，利用計算機來進行參數化 CAD 設計，只需在計算機上輸入機械零件的幾個關鍵參數，就會準確地、自動地生成工程樣圖。一個產品的 設計過程要經過概念設計、詳細設計、結構分析和優化、仿真模擬等幾個階段。 4）變量化技術 針對參數化系統的局限 ，提出了一種比參數化技術更為先進的實體造型技術 —變量化技術。在今天中國的 CAD 用戶特別是初期 CAD 用戶中，二維繪圖技術逐漸再向三維方向發展。作為一個集成的全面產品解決方案 ， Pro/E 軟件使得用戶能夠數字化地創建和獲取三維產品定義。參數化造型就是通過參數化建模來構造產品的幾何模型 , 通過參數化造型設計不僅可以縮短產品開發周期 ,并且可以進行現有產品的系列化設計。三維 CAD 技術在幾十年的發展過程中，大致經歷了 四次飛躍 ：曲面造型技術、實體造型技術、參數化技術、變量化技術。 變量化造型技術保留了參 數化技術基于特征、全數據相關、尺寸驅動設計修改的優點，但是在約束定義方面做了一定的改變。概念設計主要解決產品的造型外觀，在滿足功能的前提條件下，使產品外觀精致美觀。 在參數化設計中，一般用一組參數來定義幾何圖形的尺寸數值并約定尺寸關系，提供給設計者進行幾何造型使用。這2 種關系綜合在一起就體現了外部參數和零件上被約束尺寸的關系。 VC++是運行于 Windows 上的交互式可視化集成開發環境，是美國 Microsoft Visual Studio 的一部分。不僅如此，還可以利用 Pro/TOOLKIT 提供的用戶界面對話框、菜單以及 VC++ 的可視化界面技術，設計出方便實用的人機界面，從而大大提高系統的使用效率。在異步模式中使用遠程過程調用 (Remote Procedure Calls)作為 Pro/E 與應用程序的通信方式。前者是系統所要求的初始化部分和終止部分，后者是完成應用程序預定功能的一個或多個 CPP源程序。 圖 28 工程設置連接選項輸入設置 C/C++選項 置 圖 29 工程設置連接選項自定義 設置 C/C++選項 置 3 基于 Pro/E 的齒輪類零件三維參數化建模 齒輪零件的特征描述 齒輪的基本參數 我們利用漸開 線方程生成齒輪的一個齒廓 , 當用極坐標來表示漸 開線時 , 其方程式為： 式中 αk 為漸開線在點 K 的壓力角 , θk 為展角 ，如圖 31所示： 普通的漸開線齒輪有 7 個基本參數影響齒輪的形狀和尺寸：模數 m，齒數 z ，壓力角alpha，齒頂高系數 ha*，頂隙系數 c*，變位系數 x*，螺旋角 beta。 參數化設計是規格化、系列化產品設計的一種簡單，高效、優質的產品設計方法。 參數驅動中約束方程的求解或尺寸鏈的推導是難點，如何保證在各種情況下都得到穩定的解，尚未得到完全的解決。在菜單上 單擊 “工具 ”→“ 參數 ”命令，系統彈出 “參數 ”窗口，依次添加齒輪參數，如圖 310 所示。 圖 318 軸孔形成 圖 319 最終模型 圖 320 斜齒圓柱齒輪 (右旋 ) 圖 321 斜齒圓柱齒輪（左旋） （ 3） 人字齒：在直齒齒輪建模后，人字齒輪建模就非常簡單，其齒廓即是兩個齒寬為正常一半的直齒的拼合， 其他結構的構建也和上面的直齒結構相同，本系統中所用到的人字齒輪如圖 323 所示。無論采用何種語言，該名稱是不變的。 （ 2） push_button_name 菜單名。cmd_id1)。 圖 42 “ 輔助應用程序 ” 對話框一 置 圖 43 “ 輔助應用程序 ” 對話框 二 5 對話框的創建 對話框的選擇 對話框是 Windows應用程序中進行數據交互的重要手段。 2） 本文以斜齒圓柱齒輪為例，在新生成的對話框并單擊右鍵，修改其屬性，如圖 52所示，字體為宋體，大小為 10。 ProName w_name。 } stau=ProMdlDisplay(mdl)。 ProParameter param_m,param_z,param_af,param_b,param_h_n, param_c_n,param_x_n,param_dk,param_h,param_b1,param_beta。 P。 ProError status。 return。