注塑模標準件CAD系統(tǒng)研究

王洪珍

（江蘇聯(lián)合職業(yè)技術學院徐州機電工程分院，江蘇 徐州 221011）

模具的標準化工作是模具工業(yè)建設的基礎，也是模具設計與制造的基礎及現(xiàn)代模具生產(chǎn)技術的基礎。針對注塑模具由大量相似結構和不同尺寸的零部件組成的實際，本論文提出了基于Pro/E平臺面向實體零件對象的思想，采用了基于ACCESS的數(shù)據(jù)庫，并由Pro/E開發(fā)的應用程序管理，開發(fā)出適合塑料模具設計人員的標準零件生成系統(tǒng)。

1 總體設計

本系統(tǒng)以Pro/E為軟件平臺，在面向對象的開發(fā)環(huán)境Visual C++中，利用Visual C++設計友好的界面，通過界面，用戶可以進行塑料模標準件的參數(shù)化設計，在這個過程中，實現(xiàn)設計參數(shù)從數(shù)據(jù)庫傳遞到Pro/E，在Pro/E中執(zhí)行Pro/TOOLKIT應用程序，實現(xiàn)塑料模具標準件通過改變零件模型參數(shù)能生成新的三維實體模型的參數(shù)化設計。其中，用Access建立數(shù)據(jù)管理庫，通過ODBC方式與Visual C++連接，把數(shù)據(jù)導入Pro/TOOLKIT應用程序中，然后調用在本系統(tǒng)中作為圖形瀏覽工具的Pro/E。系統(tǒng)開發(fā)方案如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)開發(fā)方案

2 系統(tǒng)開發(fā)關鍵技術

2.1 Pro/E二次開發(fā)工具

Pro/TOOLKIT是美國PTC公司為Pro/E提供的擴展編程能力的用戶第三方接口。通過Pro/TOOLKIT可以實現(xiàn)C語言與Pro/E的無縫集成。Pro/TOOLKIT提供了一個很大的C語言函數(shù)庫，允許外部應用程序在一個受控制但安全的模式下訪問Pro/E數(shù)據(jù)庫和自定義用戶界面。通過JAVA插件，我們可以獲得這個C語言函數(shù)庫的APIWizard[1]，如圖2所示。

圖2 Pro/TOOLKIT對象界面

2.2 菜單技術

在Pro/E的二次開發(fā)中，添加用戶菜單是最基本、最常用的技術。菜單主要包括菜單欄菜單和菜單管理器菜單。這兩種菜單在Pro/TOOLKIT里采用了不同的實現(xiàn)方式，用戶可以在Pro/E界面上現(xiàn)有的菜單條菜單中添加用戶菜單，也可以在Pro/E界面上添加用戶菜單條菜單[2]。本系統(tǒng)設計的菜單為菜單條菜單，下面為自定義菜單條菜單用戶界面的實現(xiàn)。在創(chuàng)建菜單的時候用到了以下幾個關鍵的操作函數(shù)：

ProMenubarMenuAdd()；//添加菜單條

ProCmdActionAdd()；//設置菜單按鈕的動作函數(shù)

ProMenubarmenuPushbuttonAdd()；//添加菜單按鈕

ProMenubarmenuMenuAdd()；//添加菜單條菜單

菜單條添加及菜單設置函數(shù)：

extern "C" int user_initialize()

{ProError status;

ProFileName MsgFile;

……return status; }

extern "C" void user_terminate()

{AFX_MANAGE_STATE(AfxGetStaticModuleState());//

添加終止代碼

}

在創(chuàng)建菜單條菜單以前必須先設置菜單信息文件，信息文件以獨立的文本形式存在,通常放在“～ extChinese_cn”下,它的路徑對應于protk.dat注冊文件的TEXT_DIR項。每一菜單由四項組成，定義用戶菜單標簽的內容以及動態(tài)提示的信息，所有用戶菜單可以放在一個文件中。本系統(tǒng)添加的菜單界面如圖3所示。

圖3 本系統(tǒng)添加的菜單界面

2.3 Pro/E調用MFC的接口技術

Pro/E與MFC的接口就是Pro/E系統(tǒng)調用MFC應用程序的途徑，而Pro/E系統(tǒng)與MFC應用程序間的通信方式是接口實現(xiàn)的關鍵。采用動態(tài)鏈接庫方式可以很好的實現(xiàn)二者的通信，通過調用VC DLL程序，Pro/TOOLKIT可以直接使用VC DLL程序中所建立的對話框界面以及進行數(shù)據(jù)庫的訪問。

2.4 系統(tǒng)零件庫的建立

零件庫由各個零件模板組成，由于模板中包涵零件幾何模型和零件信息模型兩部分，于是形成了零件幾何模型庫和零件信息模型庫。設計人員在CAD系統(tǒng)中進行設計時，調用零件庫中零件的方式一般是通過用戶界面連接到零件庫，利用零件庫的管理工具調用所需零件模型和信息，通過應用程序界面將模型在CAD系統(tǒng)中啟動，并用相應的參數(shù)進行驅動，實現(xiàn)參數(shù)化設計[3]。

三維參數(shù)化零件庫系統(tǒng)的主要功能如下：

（1）零件尺寸驅動的參數(shù)化功能是該系統(tǒng)最基本的功能，該功能的實現(xiàn)要借助于API（應用程序開發(fā)界面）才能實現(xiàn)。

（2）系統(tǒng)可擴充、刪除零件，也可編輯現(xiàn)有的零件，包括添加、修改和刪除零件的尺寸參數(shù)。

2.5 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的選擇

本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的開發(fā)，主要目的就是建立一個管理此系統(tǒng)數(shù)據(jù)的平臺，使系統(tǒng)的使用具有繼承性。我們將已開發(fā)產(chǎn)品的主要參數(shù)存入數(shù)據(jù)庫，后來的用戶就可以方便的瀏覽該參數(shù)，對以后的設計起到指導作用。

Access是美國Microsoft公司推出的系列自動化辦公軟件Office中的一個非常重要的組成部分，是一個基于關系型數(shù)據(jù)庫模型建立的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件。其具有存儲單一、面向對象、易于操作、可以通過ODBC管理、支持Windows的各種操作系統(tǒng)等特點，本系統(tǒng)選擇Access作為數(shù)據(jù)庫開發(fā)工具[4]。

3 系統(tǒng)運行

使用Visual C++和pro/E編寫應用程序建立塑料模具標準件參數(shù)化建模系統(tǒng)。系統(tǒng)在pro/E環(huán)境下生成用戶自定義菜單（圖2所示），點擊“塑料模具設計”下拉菜單中的“模具標準零件”彈出二級菜單條，點擊二級菜單下的“推桿”、“直導套”、“帶頭導套”、“帶頭導柱”等標準件，可以分別對這些零件進行參數(shù)化設計。為了使界面更加友好和美觀，在設計界面的時候，對部分控件進行了背景顏色的設置。如對列表控件都進行了背景的設置，而且對列表控件的字體顏色進行了重新設置，使之更加悅目。

例如用戶想進行推桿的參數(shù)化設計，點擊“推桿”二級菜單，調出如圖4所示“推桿參數(shù)化設計“對話框，在此對話框中實現(xiàn)的功能如下：

（1）點擊“打開模型”控件，可以直接把推桿三維模型調出來，顯示在當前窗口。

（2）用戶可以在此對話框中輸入模型參數(shù)，進行推桿的參數(shù)化設計，點擊“模型更新”按鈕，驅動三維實體模型的重新生成。

（3）在LIST控件中，顯示“推桿”數(shù)據(jù)庫表的數(shù)據(jù)。用戶可以參考推桿標準化數(shù)據(jù)。

（4）有權限的用戶可以點擊“添加”把數(shù)據(jù)添加到數(shù)據(jù)庫中，還可以點擊“修改”和“刪除”可以對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行修改和刪除。

圖4 推桿參數(shù)化設計界面

4 結束語

本文對注塑模標準件CAD系統(tǒng)進行了研究，開發(fā)了人機交互接口，使設計過程更加簡潔，減少了設計時間，縮短了設計周期。在設計過程中引入了ODBC數(shù)據(jù)庫,使用戶可以更加方便調用修改數(shù)據(jù),同時也便于管理。此設計不但可以用于塑模標準件，也為其他零件庫的設計提供了參考。

[1]吳立軍.Pro/ENGINEER二次開發(fā)技術基礎[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006.

[2]劉玉秦，宋 彥.基于Pro／TOOLKIT的Pro／E二次開發(fā)技術研究[J].制造業(yè)自動化，2011，33（20）:6-9.

[3]周同根.基于Pro／E的模具標準件庫與通用件庫的管理與調用[J].現(xiàn)代制造技術與裝備，2008，（5）:58-59.

[4]符敢為，張亮有，等.基于Pro/E的橋式起重機主梁三維參數(shù)化設計[J].機械工程與自動化，2012，（2），42-43.