摘 要
本课题针对多种类型碟簧，提出基于Pro/E平台开发交互式3D碟簧零件库的一种可行方案。并且成功开发设计出能满足用户要求的碟簧模型库。
本文首先简单介绍了与本课题相关的Pro/E开发功能，包括自定义菜单的生成、对话框的制作、Pro/TOOLKIT应用程序的执行。其次根据本课题的要求，分析了碟簧开发的整体设计思路。然后以普通碟簧为例，较详细地说明了碟簧零件库的建库过程，并给出了测试实例。最后对开发的三维建模程序进行测试。结果表明：开发程序正确无误，建模迅速，大大提高了这类通用件在Pro/E平台上的设计效率。
关键词：Pro/E；碟簧模型库；Pro/TOOLKIT；零件库
Development of Disc Spring Parts Library Based on Pro/E
Abstract
This article introduces a feasible method of development of the disc springs 3D part library based on Pro/E. And the disc spring parts library is successfully designed meet to the user requirements.
Firstly, this article simply introduces the development functions of Pro/E referring to this task which includes the creation of menu, the creation of the dialogue, the Pro/TOOLKIT procedure execution. Then the precept to the overall design way of disc spring library is analyzed. With an example of disc spring in detail, the development method of the disc springs part library is discussed. At last, the test of all process of three-dimension-part-model driven by database is performed indicates that the program is right, and the model can be set up quickly. The efficiency for the design of interchangeable part based on Pro/E can be increased.
Keywords: Pro/E; Disc spring parts library; Pro/TOOLKIT; Part Library
目 录
1绪论 1
1.1 CAD/CAM的发展现状 1
1.2碟形弹簧简介 2
1.3 课题的提出及意义 3
1.4 预期功能 3
1.5本论文内容 4
2 碟形弹簧零件库总体设计方案 5
2.1 碟形弹簧分类和相关国家标准 5
2.2碟簧零件库的总体结构和建库步骤 6
2.3碟簧零件库的关键技术 6
2.3.1碟形弹簧的Pro/E参数化建模 6
2.3.2碟簧尺寸数据库 7
2.3.3运用Pro/E族表功能建立碟形弹簧3维模型库 7
2.3.4碟簧零件库数据的一致描述 8
2.4开发工具的确定 9
2.5开发环境 11
2.5.1硬件开发环境 11
2.5.2 软件开发环境 12
3 碟形弹簧的结构尺寸数据库的建立 13
3.1结构尺寸数据库的内容 13
3.2碟形弹簧结构尺寸数据的录入 13
3.3建库结果 17
4 碟形弹簧2D结构图的制作 18
4.1 AutoCAD绘图环境设置 18
4.2碟形弹簧二维图绘制的内容和方法 18
4.2.1小图绘制的要求 18
4.2.2大图绘制的要求 18
4.3基于photoshop的碟形弹簧2D结构图制作 19
4.3.1小图具体打印的设置 19
4.3.2大图具体打印的设置 20
4.3.3小图片的photoshop处理 20
4.3.4大图的photoshop处理 23
5 碟形弹簧3D模型库的建立 26
5.1碟形弹簧的参数化建模 26
5.2模型库的建立 28
6 标准件库检索程序的开发和运行 32
6.1发工具简介 32
6.2 Visual C++的ProE二次开发环境配置 33
6.3程序的挂接运行和验证 36
7装配图说明 39
7.1离合器工作原理 39
8结 论 40
参考文献 41
致 谢 42
毕业设计（论文）知识产权声明 43
毕业设计（论文）独创性声明 44
附 录 45
1 绪论
1.1 CAD/CAM的发展现状
CAD/CAM技术作为电子信息技术的重要组成部分，其应用已遍及各个工程领域，是工程设计、产品制造业界的一场革命。经过四十多年的发展，CAD/CAM技术有了长足的进步。以前CAD/CAM技术大都是在工作站平台上运行和开发，随着计算机水平的大幅提高，目前CAD/CAM软件均可以在微机上运行。微机平台为普及CAD的应用创造了绝好的条件。在此基础上，CAD/CAM软件厂商展开了新一轮的竞争。目前CAD/CAM软件动态如下:
①Unigraphics(UG)
UG是UnigraphicsSolutions公司的拳头产品。该公司首次突破传统CAD/CAM模式，为用户提供一个全面的产品建模系统。在UG中，优越的参数化和变量化技术与传统的实体、线框和表面功能结合在一起，这一结合被实践证明是强有力的，并被大多数CAD/CAM软件厂商所采用。
② SOLIDEDGE
SOLIDEDGE是真正Windows软件。它不是将工作站软件生硬地搬到Windows平台上，而是充分利用Windows基于组件对象模型(COM)的先进技术重写代码。SOLIDEDGE与MicrosoftOffice兼容，与Windows的OLE技术兼容，这使得设计师们在使用CAD系统时，能够进行Windows下字处理、电子报表、数据库操作等。
SOLIDEDGE具有友好的用户界面，它采用一种称为SmartRibbon的界面技术，用户只要按下一个命令按钮，既可以在SmartRibbon上看到该命令的具体的内容和详细的步骤，同时在状态条上提示用户下一步该做什么。
SOLIDEDGE是基于参数和特征实体造型的新一代机械设计CAD系统，它是为设计人员专门开发的，易于理解和操作的实体造型系统。
③ AutoCAD
AutoCAD是Autodesk公司的主导产品。Autodesk公司是世界第四大PC软件公司。目前在CAD/CAE/CAM工业领域内，该公司是拥有全球用户量最多的软件供应商，也是全球规模最大的基于PC平台的CAD和动画及可视化软件企业。Autodesk公司的软件产品已被广泛地应用于机械设计、建筑设计、影视制作、视频游戏开发以及Web网的数据开发等重大领域。
AutoCAD是当今最流行的二维绘图软件，它在二维绘图领域拥有广泛的用户群。AutoCAD有强大的二维功能，如绘图、编辑、剖面线和图案绘制、尺寸标注以及二次开发等功能，同时有部分三维功能。在许多实际应用领域(如机械、建筑、电子)中，一些软件开发商在AutoCAD的基础上已开发出许多符合实际应用的软件。
④ Pro/Engineer
Pro/Engineer系统是美国Parametric Technology Corporation(简称PTC)的产品。PTC公司提出的单一数据库、参数化、基于特征、全相关的概念改变了机械CAD/CAE/CAM的传统观念，这种全新的概念已成为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准。利用该概念开发出来的第三代机械CAD/CAE/CAM产品Pro/Engineer软件能将设计至生产全过程集成到一起，让所有的用户能够同时进行同一产品的设计制造工作，即实现所谓的并行工程。
Pro/Engineer系统主要功能如下:
①真正的全相关性，任何地方的修改都会自动反映到所有相关地方；
②具有真正管理并发进程、实现并行工程的能力；
③具有强大的装配功能，能够始终保持设计者的设计意图；
④容易使用，可以极大地提高设计效率。
Pro/Engineer系统用户界面简洁，概念清晰，符合工程人员的设计思想与习惯。整个系统建立在统一的数据库上，具有完整而统一的模型。Pro/Engineer建立在工作站上，系统独立于硬件，便于移植。因此，本开发利用Pro/Engineer为平台对弹簧进行二次开发。
1.2碟形弹簧简介
碟形弹簧又名贝勒维尔弹簧垫圈，是法国人贝勒维尔在十九世纪六十年代发明的，欧美一些国家又用发明人的名字称为贝氏弹簧（Belleville Spring）。普通碟形弹簧就像一只无底的装菜的盘子，它由外径（D）、内径（d） 、厚度（t）、高度（Ho）四个参数组成。
我国碟形弹簧的研究主要是在上世纪七十年代，八十年代后开始有企业生产碟簧，随着我国改革开放，进口设备的引进，碟簧的使用越来越广泛。在21世纪中，碟形弹簧被使用在航天航空、防御系统、医疗器械、汽车、电力、建筑、机床等行业领域。在重型机械中，可以作为强力缓冲和减震弹簧；在轴系结构中，可作为角接触滚动轴的承向预紧装置。例如，预紧碟簧在法兰密封中的使用，尤其是在余锅系统中的使用，针对法兰螺栓预紧力松弛这一现状，可在螺栓两侧或一侧安装预紧碟簧，以碟簧的微小变形量提供足够的预紧力负荷，从而降低法兰泄漏风险。此外，预紧碟簧在炼油装置、加氢高压换热器等此类装置上都有被运用到。再如，根据碟形弹簧的特点，轴向尺寸小、承载能力大、具有变刚度和非线性的变形特性，因而常应用于车辆离合器中，实现动力的接合与分离。碟形弹簧离合器设计的优劣，直接影响到车辆的使用性能。碟簧应用十分广泛，所以开发建立碟簧零件库是具有必要性和研究意义的。
1.3 课题的提出及意义
产品的三维设计离不开CAD/CAM系统的支持，具有技术成熟、功能强大的Pro/ENGINEER参数化造型系统在设计和制造业中引起了人们的重视，并得到了日益广泛的应用。Pro/ENGINEER提供了强大的三维几何造型功能，使我们能够创建出各种复杂的几何模型，作为通用的三维CAD/CAM系统在功能上基本能够满足产品三维设计要求，但有时这些功能并不能满足我们的需求。例如标准零件系列，它们的结构都是相同的，区别只在于尺寸，如果标准零件系列都通过三维建模的方式来实现，那么工作量将非常巨大。虽然Pro/ENGINEER自身也有一些模型库，但是这远远满足不了用户的要求。因此，也就有了本课题研究开发的必要。
机械产品的开发过程中会用到大量的通用零件、标准件、相似件。如何建立这些常用零部件的库，利用已有的资源，花费较少的时间完成产品设计是用户非常关心的问题。建立这些通用件、标准件、相似件零件库作为一项可行方案，一方面可以避免不同设计者的重复劳动，提高设计效率,提高设计的标准化程度，减少错误发生率，缩短产品开发周期；另一方面还可以基于该软件的三维实体模型进行更深层次的分析（如有限元分析等），以确保机械设计结果安全可靠。
综上，对碟形弹簧零件进行其零件库的开发是非常有必要的。因此也就有了本课题的提出。
川公网安备: 51019002004831号