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CREO二次开发-液压缸参数化设计系统开发说明书论文
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毕 业 设 计（论 文）设计(论文) 题目： Creo 二次开发-液压缸参数化设计系统开发 学生姓名： 卞威益 指导教师： 鞠全勇 二级学院： 机电工程学院 专 业： 机械设计制造及自动化 班 级：14 机械设计制造及自动化（1）学 号： 14040103025 提交日期： 2018 年 5 月 10 日 答辩日期： 2018 年 5 月 14 日 金陵科技学院学士学位论文 目录目 录摘 要 .IIAbstract .III1 绪 论 .11.1 研究对象 .11.2 行业分析 .21.3 技术支持 .22 Creo 二次开发技术分析 .42.1 Creo 的发展历程及应用 .42.2 Creo 在实际使用中的问题 .42.3 Creo 二次开发的特点 .52.4 creo 二次开发关键技术 .52.5 二次开发的使用工具及手段 .63 液压缸设计 .83.1 液压缸的特点 .83.2 液压缸的一般组成部分 .83.3 液压缸设计和参数化 .93.4 液压缸参数关系式确定 .124 二次开发系统设计 .144.1 创建设计系统客户端 .144.2 开发液压缸参数化设计系统 .164.2.1 环境配置 .164.2.2 Creo/VBA API 调用 .184.2.3 新建项目 .204.3 最终结果展示 .255 结 论 .30参考文献 .31致 谢 .33金陵科技学院学士学位论文 摘要ICreo 二次开发-液压缸参数化设计系统开发摘 要随着科技的不断进步,三维 CAD 系统在机械行业的应用越来越广泛,因为它的出现使得产品设计的周期加快,企业的竞争力提高了。其中使用广泛的 creo 软件有着互操作性,并能在许多产品开发过程中使开发效率得到突破性的增长，例如液压缸，齿轮轴等。 针对目前液压缸设计计算过程重复的问题，提出了一种 Creo 二次开发实现液压缸参数化设计的方法。一个是为了提高设计效率，适应当今时代快速发展的需求；另一个则是为了提高了设计的质量，使设计更加的系列化，标准化。我们通过液压缸设计需求分析，确定设计流程，利用 Creo 提供的 VB API 接口，并通过 C 语言的汇编开发了基于 Creo 的液压缸参数化设计系统。由于 Creo 软件自带的 VB VPI 二次开发模块，可根据不同需求做出相应的二次开发，系统通过快速参数化设计的菜单选项，大幅度提高液压机油缸的设计效率，为液压缸的标准化、系列化设计提供了一个实现的可能性。关键词： Creo；二次开发；C 语言；液压缸；参数化设计 金陵科技学院学士学位论文 AbstractIICreo secondary development - hydraulic cylinder parametric design system development.AbstractWith the continuous improvement of science and technology, the application of 3d CAD system in the mechanical industry has become more and more extensive, which has greatly accelerated the cycle of product design and improved the competitiveness of enterprises.The use of extensive creo software is interoperable and can lead to breakthroughs in development efficiency in many product development processes, such as hydraulic cylinders, gear shafts, and so on.In view of the repetitive problems in the calculation process of hydraulic cylinder design, a simple method for the design of hydraulic cylinder parameterization is presented.One is to improve design efficiency and adapt to the rapid development of modern times.The other is to improve the quality of the design, making the design more serialized and standardized.Through the analysis of the design requirements of the hydraulic cylinder, we determined the design process, used the VB API interface provided by Creo, and developed the hydraulic cylinder parameterized design system based on Creo through the assembly of C language.Due to Creo software with VB VPI secondary development module, can make corresponding secondary development according to different demand, system through fast parametric design menu options, greatly improve the efficiency of the design of the hydraulic oil cylinder, for the standardization, seriation of hydraulic cylinder design provides the possibility of an implementation.Key words: Creo; Secondary development; C language； Hydraulic cylinder;Parametric design金陵科技学院学士学位论文 第 1 章 绪论01 绪 论经过多年的发展，creo 在我国的制造行业有了长足的发展。广泛的被应用于各大企业，为我国的制造业的发展贡献了巨大的力量，也让我国的制造业慢慢的赶上先进国家的水平。当然同样的，时代在不停的发展，随着行业日新月异的发展和需求，我们在软件方面追求的高度也在提升。也因此我们这个课题的主要意义也是为了将这个发展的理念继承下来，用以提升我国制造业的竞争力，为液压缸的标准化提供有力的保障。1.1 研究对象液压缸主要完成的运动是直线往复运动，将高压液体的能量转化为我们所需要的机械能，也是所有的液压系统中应用的最多的执行元件，现在我们设计液压缸的各种软件中，使用最广的软件中以三维的设计软件居多，因此在此基础上对 creo 软件进行二次开发，添加便于使用的菜单选型，便于我们在设计液压缸时随时改变各项参数用以保证设计的速度和精度，同时也是提高了我们设计工作中的效率。液压缸作为在工业中最常使用到的元件之一，被研究者们时时刻刻的关注着，也因此液压缸的种类非常的丰富。虽然其种类非常的丰富但是不同类型的液压缸结构却是十分的相似，也因此在设计人员工作时，大量的设计操作是重复，这样会有两个缺点：1）降低了设计的效率；2）增加设计人员的错误率。我们正在一个高速发展的时代，互联网时代的到来，我们的生活受到了很大的冲击，在这个信息爆炸的时代生活，必须紧追时代的脚步，提高行业的竞争力，否则被时代淘汰可能仅仅只是时间问题，因此通过对 CREO 软件的二次开发，软件的实效性会得到巨大的提升，企业产品的开发效率自然也会得到相应的提高，设计周期将会缩短，更多的时间可以节省和使用。越来越多的企业已经不仅仅满足简单使用 CREO 软件，而是提出二次开发的要求以提高企业的竞争力。同时相对比国内外基础制造业的发展，国内的水平某些方面在国际上还是无法做到领先地位。因此，在这个时代的发展背景之下，我们更加需要注重的就是这个信息时代的能给我们带来了什么。在基础机械制造业设计中，设计软件可谓是重中之重，一个是它能实现特别多复杂功能的设计，节省设计人员的时间成本，另一个则是因为软件是基于计算机语言的，而这正是互联网大数据时代给我们带来的便利和机遇。二次开发的意义已经不仅仅只是提高企业的竞争力，是对一个国家未来发展的一个衡量，在这个背景之下，本课题的研究也就应运而生。金陵科技学院学士学位论文 第 1 章 绪论11.2 行业分析近年来，由于三维软件自带强大的建模功能而得到广泛的应用，在行业中各个三维建模软件都占据着举足轻重的作用。在设计过程中，需要我们通过三维建模的方法来实现所需要的零件设计，并进行大量的调试和计算，在调试过程中，难免会有大量的重复计算。比如有大量类似的标准件的设计，设计过程中有着大量重复的计算和参数，增加了工作量的负担，也因此在设计过程中降低了一部分的效率。本次研究的是常见软件 creo2.0，creo 这个软件能实现的功能众多，同时它又以参数化著称，是参数化技术的最早应用，占据着 CAD/CAM 设计软件领域的重要地位，随着中国基础制造业及其它领域的飞速发展，许多企业越来越需要精通Creo/UG/CATIA/SolidWorks 等等这一些设计类的人才。这些 3D 软件如果被我们熟练掌握，将会极大的提升自己的就业竞争力。现如今在中国关于 CREO 二次开发的文献少之又少，而关于液压缸方面的二次开发设计更是凤毛麟角。目前来说大部分的二次开发文献都是在讲述工具和环境变量的配置，例如 Creo 二次开发异步模式配置（作者不详），讲述的就是用 VS2010 进行对 CREO 二次开发的环境配置，为二次开发的进行准备工作。其中最值得探讨研究的就是刘涛等人的 Creo 二次开发实现液压缸参数化设计。在刘涛研究的 Creo 二次开发液压缸软件已经相当成熟，但是在其中能选择的界面不是很友好，我归纳出两点，第一点，尺寸较多的时候，需要设计人员自己判断需要修改的尺寸在哪里，所以在本次设计中，直接能在示意图所在的对应尺寸中；第二点，在更改完尺寸和参数后，不能在模型中体现出来。第三，只针对了缸体进行了研究和开发，没有对全部零件的开发。正是这个原因，给本课题提供了想法和设计的灵感。也同样可以看出如今中国对于 creo 软件的二次开发程度不够高，重视程度也远远不够，当然也有一部分的保密因素（个人想法）。1.3 技术支持 在研究设计过程中，包括二次开发的技术和液压缸的设计，参考了 王哲 的 Creo 二次开发参数化设计技术的应用研究；赵慧的 Creo2.0 二次开发技术在空气压缩机三维参数化设计中的应用；creo2.0+VS2010 采用 protoolkit 二次开发环境配置(64 位 win7)；赵树国的基于 Creo 的液压缸设计及优化等。这些文章的使用让整个设计过程效率变得更高，并且提供了相当多的技术方法。在研究 CREO 二次开发的过程中，发现有多个开发的办法和工具，其中实现功能最多的肯定是 creo/toolkit，其接入口使用的是 c+/java 语言汇编，原本的程序库包含的功能就非常丰富。而本课题选择的是使用 VB API 接口进行开发，第一是因为相对于 java 和C+， VB 和 C#更加容易入手，同时本课题能够实现的功能，这两种汇编语言也同样能实金陵科技学院学士学位论文 第 1 章 绪论2现。第二是因为在大学学习的课程中有 C 语言课程的基础进修，上手更加容易不会比较陌生。第三是基于 VS 2010 的强大语言兼容能力。我们能在里面使用 C 语言编译，并通过 VB VPI 接口进行输出到 CREO 软件中，进而实现各种不同的功能。金陵科技学院学士学位论文 第 2 章 Creo 二次开发技术分析32 Creo 二次开发技术分析2.1 Creo 的发展历程及应用Creo（Pro/E）是美国参数技术公司（PTC)旗下的 CAD/CAM/CAE 一体化的三维软件，于 1988 年问世。经历多次的次的改版，已成为全世界及中国地区最普及的三维CAD/CAM 系统的标准软件，广泛应用于电子、机械、模具、工业设计、汽车、航天、家电、玩具等行业。Pro/E 是全方位的三维产品开发软件包和相关软件 Pro/DESINGER（造型设计）、Pro/MECHANICA（功能仿真），集成了零件设计、产品装配、模具开发、加工制造、钣金件设计、铸造件设计、工业设计、逆向工程、自动测量、机构分析、有限元分析、产品数据库管理等功能，从而使用户缩短了产品开发的时间并简化了开发的流程；国际上有 27000 多家企业采用了 Pro/E 软件系统，作为企业的标准软件进行产品设计开发，特别是在国内产品设计领域占据重要位置。Creo 是美国 PTC 公司于 2010 年 10 月推出 CAD设计软件包。Creo 是整合了 PTC 公司的三个软件 Pro/E 的参数化技术、CoCreate 的直接建模技术和 ProductView 的三维可视化技术的新型 CAD 设计软件包，是 PTC 公司闪电计划所推出的第一个产品。Creo 具有数据库同一、特征化实体建模、参数化变形设计等特点，在机械行业得到广泛应用，深受大家的喜爱。设计人员可通过 Creo 快速高效的进行维实体建模，并且其工程图模块利用其全相关性实现工程图的出图。Creo 还可与机械系统动力学自动分析软件（Adams ）和有限元分析软件（ABAQUS、ANSYS）结合使用，从而达到提高产品设计质量、优化产品结构设计、缩短产品研发周期、减少产品开发成本的目的。2.2 Creo 在实际使用中的问题1）易用性 CAD 软件虽然已经技术上逐渐成熟，但是软件的操行还很复杂，宜人化程度有待提高。2）互操作性 不同的设计软件造型方法各异，包括特征造型、直觉造型等，二维设计还在广泛的应用。但这些软件相对独立，操作方式完全不同，对于客户来说，鱼和熊掌不可兼得。3）数据转换 这个问题依然是困扰 CAD 软件应用的大问题。一些厂商试图通过图形文件的标准来锁定用户，因而导致用户有很高的数据转换成本。4）配置需求 由于客户需求的差异，往往会造成由于复杂的配置，而大大延长的产品交付的时间。金陵科技学院学士学位论文 第 2 章 Creo 二次开发技术分析4Creo 最大的问题，是交互操作非常繁杂。因此在我们得设计过程中会产生出大量重复的操作，但由于 creo 软件自带的 creo/tooltik 二次开发模块，为我们提供了一个简化设计的可能，增加在行业中的竞争力。2.3 Creo 二次开发的特点Creo 的二次开发是以软件自带的二次开发工具，增加原软件未拥有的功能的程序设计方法，Creo 作为一个 CAD/CAM/CAE 软件集成包由美国 PTC 公司推出，除了拥有强大的通用性和参数化功能，在软件设计的时候提供了大量的可供二次开发的接口，比如说用户自定义（UDF），Program，ProToolkit，VB API，J-Link 等。其中前两者为软件自带的功能，比较简单，而后三者方法是要求设计开发人员有一定的程序设计基础。其中运用 Pro/ Toolkit 的开发是难度最大，但同时功能也是最多的。对于许多特殊产品（比如齿轮系统、特种装备等）而言，因为其产品设计的复杂性，如果仅仅使用标准的设计工具进行设计，往往对设计人员的技术要求非常高，设计工作量非常大，使得设计效率非常低下。同时，因为产品设计的复杂性，人为引入设计缺陷的潜在风险也大幅上升。通过对 CREO（Pro/E）软件进行二次开发，针对企业的产品特点，得到专门的专家产品系统，可以大幅降低产品设计的复杂程度与工作量，降低对设计人员的个人技能要求，在大幅提升工作效率的同时，降低产生设计缺陷的风险，提高产品的使用质量。Creo Parametric 是三维 CAD 设计领域的标准。拥有这最先进的生产效率工具，能为用户选择最优的设计方案，还能够保证它的一个规范性，比如说业界和公司标准。CreoParametric 提供的三维 CAD 功能范围最广强大而又灵活,可帮助客户解决设计挑战和要求,包括适应后期变更、使用多 CAD 数据和机电设计方案。Creo Parametric 能够与其他Creo 应用程序无缝地共享数据。这意味着无需浪费时间来转换数据,并能消除因转换数据而产生的错误。用户可在不同的建模模式之间无缝切换,而且 2D 和 3D 设计数据可以轻松地在应用程序之间移动,同时保留设计意图。这将产生空前的互操作性,并能在许多产品开发过程中导致开发效率出现突破性的增长。2.4 creo 二次开发关键技术随着 Creo 软
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