基于ProE的工程圖紙自動(dòng)化生成軟件的開發(fā)

1、一、前言Pro/ENGINEER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。作為一種成功的三維CAD/CAM軟件,Pro/ENGINEER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(duì)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Pro/ENGINEER已有的出圖模塊

2、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Pro/ENGINEER2000i2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(duì)于零件設(shè)計(jì),該系統(tǒng)采用較為簡(jiǎn)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(duì)于零件出圖部分的程序設(shè)計(jì),就可以十

3、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(duì)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(duì)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

4、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(duì)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(duì)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)ProDrawingGeneralviewCreate(,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)ProDrawi

5、ngViewOutlineGet(,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,&

6、amp;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33單位矩陣ProDrawingViewOutlineGet(dr

7、awing,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Pro/ENGINEER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

8、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Pro/E

9、NGINEER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(jiǎn)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(duì)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,(ProDimensionVisitActionDimVisitAction01,(ProDimensionFilterActionDimVisitFilter01,(ProAppData&p_d

10、ata;/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,di

11、mension,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(duì)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(duì)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(duì)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

12、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

13、(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;/為頭峙淇占洌?尤胛謀拘? ProDtlnotedataAngleSet(ndata,angle

14、;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

15、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(hào)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_

16、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.

17、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(hào)或者簡(jiǎn)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Pro/ENGINEER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Pro/ENGINEER中對(duì)該程序進(jìn)行注冊(cè)。在Pro/ENGINEER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(cè)文件,用戶只需按照實(shí)際情況簡(jiǎn)單更改就可以生成自己的注冊(cè)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/STARTUPexeREVISION18END有了注冊(cè)文件之后,可在P