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摘要 摘要 近年来，模具工业发展迅速，c a d c a m 技术在模具设计生产方面的 应用，起到了至关重要的作用，它被认为是现代模具技术的核心和重要的 发展方向。p r o e 作为全球最完善的模具设计软件，广泛应用在我国模具行 业中。但目前在国内的相关公司和企业中，p r o e 主要是作为一种软件工具， 而对于该软件的二次开发却相对严重滞后。所以以c a d c a m 软件为平台 进行二次开发，使国外这些软件工具适合我国生产的设计要求，是很有必 要的，这也是目前国内在使用国外的c a d 软件时的一项重要工作。通常对 p r o e 进行开发有两种方法，第一种是利用该软件白带的p r o g r a m 语句 进行开发，第二种是利用p r o e 的p r o t o o l k i t 模块，通过编写c 语言代 码来进行开发。 本文使用的是第二种方法，利用程序和p r o t o o l k i t 的功能开发了 p r o e 用户菜单和接口程序。以v c + + 数据库为后台，通过数据库接口技术， 利用开发数据库应用程序，并把数据库应用程序通过p r o t o o l k i t 开发工 具集成到p r o e 中，从而实现通过p r o e 用户界面访问v c h 数据库，将功 能强大的p r o e 与先进的数据库管理系统有的机结合起来。本文主要研究内 容有：利用p r o e 建立了冲压模架样品库；利用v c + + 语言数组建立了冲 压模架参数数据库；利用v c + + 开发了数据库应用程序；利用p r o 厂r o o l t 和d l l 技术开发p r o e 接口应用程序，实现了p r o e 用户对v c + + 数据库的 访问和操作。 关键词冲压模架；计算机辅助设计；二次开发；参数化；数据库 燕山大学t 学硕士学位论文 a b s t r a c t i nr e c e n ty e a r s ，t h em o l di n d u s t r yw a sd e v e l o p e dq u i c k l y t h eu s e so f c a d c a mt e c h n o l o g yi nm o l d d e s i g n i n g a n dm a n u f a c t u r i n gw e r ev e r y i m p o r t a n t c a d c a mt e c h n o l o g yi s c o n s i d e r e dt h ec o r ea n d d e v e l o p i n g d i r e c t i o no f m o d e mm o l dt e c h n o l o g y p r o ew h i c hi so n eo f t h eb e s ts o f t w a r ei n m o l dd e s i g n i n g ，i su s e dw i d e l yi no u rm o l di n d u s t r y h o w e v e r , i nc o r r e l a t i v e d o m e s t i cc o r p o r a t i o n sa n de n t e r p r i s e s ，p r o ew a sm a i n l yu s e da sas o f t w a r et o o l ， t h ef u r t h e rd e v e l o p m e n to np r o ew a sr e l a t i v e l yl a g g e d s oi ti sn e c e s s a r yt o f u r t h e rd e v e l o pt h ep r o es o f t ：w a r et om a k ei th ef i tt oo u ri n d u s t r y w h i c hi so n e o ft h ei m p o r t a n tw o r ki nu s i n gt h e ee x t e r n a ls o f t w a r e g e n e r a l l y , t h e r ea g et w o m e t h o d sf o rf u r t h e rd e v e l o p m e n to fp r “e o n ei st oc a r r yo u tt h ed e v e l o p m e n t w i t ht h ep r o g r a ms e n t e n c eo fi t s e l fa n dt h eo t h e ri st ow r i t et h el a n g u a g e v c + + c o d et h r o u g ht h ep m t o o l k i to f p r o e 1 1 1 ep a p e rc h o o s e st h es e c o n dm e t h o d a n d c u s t o m i z i n gt h eu s e r sm e n uo f p r o ea n dd e v e l o p i n gi n t e r f a c ea p p l i c a t i o nu p o np m eh a v eb e e nm a d eb y m e a n so ft h ep o w e r f u lc a p a b i l i t yo fr e l a t i o n sa n dp r o t o o l k i t t h ed a t a b a s e a p p l i c a t i o nb a s e do nv c + + d a t a b a s eh a sb e e nd e v e l o p e db ym i c r o s o f tv i s u a l v c + + ， a n di th a sb e e ni n t e g r a t e di n t op r o eb yp r o t o o l k i t t h u si ti s p o s s i b l et ov c + + d a t a b a s et h r o u g hp r o eu s e ri n t e r f a c e a n dt h ec a p a b l ep r o e i sc o m b i n e dw i t ha d v a n c e dd b m s p e r f e c t l y t h em a i nr e s e a r c h e si nt h i sp a p e r a r e a sf o l l o w s ：s e t t i n gu pt h e3 ds o l i dm o d e ld a t a b a s eo fp u n c hd i e p a r t s e s t a b l i s h i n gt h ed a t a b a s eo f s t a n d a r dp a r t so f p a n c hd i e so l lca r r a y d e v e l o p i n g d a t a b a s e a p p l i c a t i o nb yv c + + d e v e l o p i n g i n t e r f a c ea p p l i c a t i o np m eb y p r o t o o l k i ta n dd l l t e c h n o l o g y , w h i c hi n t e g r a t e sq u lw i t hw i n d o w ss t y l e i n t op r o ea n de n a b l ep r o e n g l n e e ru s e r st oa c c e s sa n dm a n i p u l a t et h e e s t a b l i s h e dd a t a b a s eo nv c + + d a t a b a s e k e y w o r d sp u n c hd i e s ；c a d ；f u r t h e rd e v e l o p m e n t ；p a r a m e t e r i z a t i o n ；d a t a b a s e 燕山大学硕士学位论文原创。眭声明 本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文基于p r o e n g i n e e r 的三维 冲压标准模架库的开发，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位 期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分 外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡 献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全 由本人承担。 作者签字锄傻日期：卿年，月l f 日 燕山大学硕士学位论文使用授权书 基于p r o e n g i n e e r 的三维冲压标准模架库的开发系本人在燕山大 学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成 果归燕山大学所有，本人如需发表将署名燕山大学为第一完成单位及相关 人员。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校 保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。 本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以 公布论文的全部或部分内容。 保密口，在年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密旺 ( 请在以上相应方框内打“”) 名垄季锭嗍叩蛳日 导师签名：考多笔名日期：却刁年f 月f 日 第1 章绪论 第1 章绪论 1 1 国内外冲压模具企业技术现状 改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断 增长。近年来，模具工业一直以1 5 左右的增长速度快速发展，模具工业 企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合 资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”； 广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷 纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几 千家【1 】。 随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越 来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是 整个链条中最基础的要素之一，模具制造技术现已成为衡量一个国家制造 业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定了企业的生存空间。 近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为 企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维c a d ，并陆续开始 使用u g 、p r o e n g i n e e r ( 下简称p m e ) 等国际通用c a e 软件，并成功应用 于冲压模的设计中。 以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进 步，东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆 盖件模具。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。 经过多年的努力，在模具c a d c a e c a m 技术方面取得了显著进步；在提 高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。 例如，吉林大学汽车覆盖件成型技术所独立研制的汽车覆盖件冲压成 型分析k m a s 软件【2 】，华中理工大学模具技术国家重点实验室开发的注塑 模、汽车覆盖件模具和级进模c a d c a e c a m 软件，上海交通大学模具 c a d 国家工程研究中心开发的冷冲模和精冲研究中心开发的冷冲模和精冲 燕山大学t 学硕士学位论文 模c a d 软件等在国内模具行业拥有不少的用户。 虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方 面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工 设备中的比重比较低；c a d c a e c a m 技术的普及率不高；许多先进的模 具技术应用不够广泛等等，致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模 具依赖进口。 在我国，模具主要应用于汽车、摩托车、农用车、电器、电子及信息、 仪器仪表、办公机械和其他发展快的行业，模具市场前景广阔，预计今后 每年模具行业的投资将超过2 0 亿元，主要用于高新技术的采用，先进设备 的引进及企业素质和能力的提高口】。 现代模具技术的发展，在很大程度上依赖于模具标准化程度、优质模 具材料的研究、先进的设计与制造技术、专用的机床设备及生产技术管理 等方面工作的综合。但其中c a d c a m l 4 1 - 【8 】技术在模具生产方面的应用，无 疑占有很重要的地位。模具工业同计算机技术的结合，大大推动了模具技 术自身的发展射，它被认为是现代模具技术的核心和重要的发展方向”l 。 1 2 模具标准件库的研究现状 目前，有基于不同c a d i “】支持软件的标准件库，以c a d 主流设计软 件：p r o e 1 2 1 - 1 1 7 1 ，u g , s o l i d w o r k s ，m d t ，a u t o c a d 1 8 h 1 9 1 等等为二次开发平 台的居多。以a u t o c a d 为平台开发的标准件库，通常是二维标准件库及通 用机械c a d 标准件库f 2 0 1 。三维标准件库以基于u g l 2 1 1 、m d t 等居多，对 于模具标准件库的开发，如：建立冲模标准件库田】，注塑模标准件通用件 库和模架库等1 2 3 i 。 随着p r o e 的应用越来越广，而以p r o e 为平台开发标准件库的探索、 研究也越来越深入，应用也越来越广泛。如：注塑模标准件数据库及注塑模 模架库的开发，四川大学也对三维注射模标准模架库的开发作了深入的研 究1 2 4 1 ，北方交通大学也基于p r o e 开发了内燃机车标准件库1 2 5 1 等等；在应 用方面，重汽公司自行开发的基于p r o e 的冲模标准件库得到了有效的应用 2 第1 章绪论 等等2 6 i 。 1 3 参数化设计的概述 参数化设计技术是c a d 技术的一个重要分支，在本论文的第2 章数据 库基础数据的处理中得到很好的应用。 1 3 1 参数化设计的基本概念 参数化设计其理论基础是变量几何，所以又称变量化设计，也可简单 地理解为尺寸驱动。所谓参数化设计是在设计中产品的结构形式是确定的， 它需要根据某些具体的条件和具体的参数来决定产品某一结构形式下的结 构参数，从而设计出不同规格的产品。其本质是对统一结构的产品通过修 改尺寸来生成新规格的产品，利用计算机来进行参数化c a d 设计，只需在 计算机上输入机械零件的几个关键参数，就会准确地、自动地生成工程图 图样。参数化设计的基本任务就是完成将原始图形中的形式参数用符合设 计图形的具体结构参数数值来代替，其具体结构参数的数值又与具体产品 有关瞄7 1 - 2 引。 参数化设计的基本过程是：创建原始图形；确定绘图参数；利用专业 知识确定原始图形参数与具体结构参数之间的关系；产生设计图纸与相关 文档。其整个过程需要数据库及数据库管理系统对各种数据、图形进行存 储及管理。目前主要有两种参数化建模方法：尺寸参数化和结构参数化。 尺寸参数化即零件的大小可以改变而形状不能改变，如：众多软件系统中 的基本图元。结构参数化既可以改变大小又可以改变形状，建模过程中根 据实际需要可选择尺寸参数化或结构参数化造型。 1 3 2 参数化设计在机械设计中的重要地位 随着现代社会的快速发展，各种产品日新月异，产品的寿命缩短，产 品更新换代的速度逐渐加快，对产品设计与制造的要求也越来越高，产品 的交货期也越来越短。而且产品从设计到投产是一个复杂的过程，它包括 燕山大学1 = 学硕士学位论文 产品总体方案设计。概念设计、制造加工与装配等多个环节。其间还要进 行一些分析与校核。传统的设计与制造方法难以全面考虑这些环节。 计算机辅助设计的广泛应用以及计算机硬件和软件技术水平的迅速提 高，为参数化设计提供了一个良好的基础。 利用参数化设计技术进行产品设计可以十分容易地修改图形，并能将 以往某些产品设计的经验和知识继承下来。设计者可以把时间精力集中于 更具有创造性的概念和整体设计中去。这样就可以充分发挥创造力，避免 了手工造型的繁琐，提高了造型设计的精度和设计的效率。参数化建模方 法及技术使产品设计进一步规范化和简捷化，是产品设计系列化的重要手 段，是现代产品设计的标志。在机械零件设计中，p r o e 软件采用基于约束 的参数化，该设计技术以全新的思维和方式支持产品的设计、修改和变形。 通过约束参数的修改，能方便地创建一系列功能和形状相似的设计模型。 基于特征的三维参数化设计系统是早期机械c a d 系统的升级，是实现 c a d c a m 的手段。 1 4 本课题的意义 本课题的目的是研究p r o e 的二次开发及接口技术，并开发基于p r o e 的冲压模具标准件数据库。 p r o e 以其强大的功能和顺应模具设计与制造先进理念，是本课题选择 p r o e 为二次开发平台的重要依据之一。p r o e 是美国参数化( p a r a m e t r i c t e c h n o l o g yc o r p o r a t i o n 简称p t c ) 公司的拳头产品，它所体现出的单一数据 库、参数化、基于特征、全相关及工程数据库再利用等概念，能将设计乃 至生产的全过程集合在一起，让所有的用户同时对同一产品开展设计制造 工作，很好地支持了并行工程，并实现了c a d c a m 的集成。而这正代表 着现代模具设计与制造的先进理念与方法。因此p r o e 在我国的模具行业也 得到了广泛的应用，它能为我们提供从产品设计到模具制造的全方位解决 方案。特别是在中国加入w t o 以后，我国的制造行业将面临重大的挑战： 要求模具制造行业以最快的速度、最低的成本、最高的质量生产出模具。 4 第1 章绪论 为了达到上述要求，模具企业只有运用先进的管理手段和c a d c a m 集成 制造技术，才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。在这种背景下，应用 能够集成c a d c a m c a e 的三维设计软件将会成为一种趋势，在我国将会 得到广泛的应用。而p r o e 作为集成c a d c a e c a m 的主流软件中的佼佼 者，无疑将会在我国得到空前的发展与应用。因此选用p r o e 为本课题的开 发平台有着重大的意义。 建立模具标准件数据库是现代模具设计制造的发展需求。模具设计制 造标准化是现代化大生产的要求，是提高国家工业化水平所必须，也是对 外技术交流、扩大贸易、增强国家技术经济实力，必不可少的一项经常性 的技未工作。建立模具标准件数据库，在模具设计时直接调用，使模具设 计者集中精力在非标准件部分，提高工作效率。随着c a d c a m 在现代模 具设计制造中的广泛应用，许多大型的三维设计软件，如p r o e ，u g ， c i m a t r o n ，m a s t e r c a m ，m d t 等等己在越来越多的企业中得到使用。这 些大型的软件功能强大，但他们都足通用型机械设计软件，为使这些软件 能更好的符合企业自己的实际生产情况，有必要对他们进行二次开发和定 制用户界面等。同样p r o e 的功能非常强大，它也有自己的标准件库，但它 用的标准主要是美国标准，因此基于p r o e 建立模具标准件数据库，能使它 更好的符合中国标准和企业标准。因此本课题足现代模具设计制造的发展 需求。 p r o e 的功能强大，p t c 公司提供的用户二次开发工具p r o t o o l k i t 功能强大：对已有菜单扩展或修改；直接访问p r o e 的数据库；能够用程序 实现自动建模；获取特征类型、几何形体及尺寸；提供了传递信息、接受 键盘输入、鼠标交互拾取图元的工具；能组装和拆卸组件；能产生零件或 装配体的截面和视图等。既然p r o f f o o k i t 具有这么多功能，因此受到广 大用户的欢迎。但目前国内利用p r o t o o k i t 开发p r o e 应用程序还不多， 主要原因是二次开发还比较困难，特别是初学者在生成应用程序的过程中 感到很多不便之处。其中之一就是p t c 公司只提供了m s d o s 命令行来编 译连接生成应用程序，而没有提供任何其它相关资料。因此，基于p r o e 建 立冲压模具标准件数据库具有重要的现实意义和研究价值。 燕山大学工学硕上学位论文 1 5 课题的研究内容 本课题主要致力于三维冲压标准模架及模具标标准件库的研究与开 发，通过开发研制，最终实现：形成可供p r o e 平台上使用的完备的冲压模 标准模架及模具标标准件库和参数化三维模型库。 本课题的研究主要利用关系( r e l a t i o n s ) 和p r o ，r 0 0 l k i t 的强大功能开 发p r o e 用户菜单和接口程序。以v c + + 语言数组及结构体为基础，利用 v c + + 编译所开发的应用程序；并把应用程序通过p r o i o o l k i t 开发工具 集成到p r o e 中，从而实现通过p r o e 用户菜单访问v c h 语言数组结构 体数据库，并调用标准库修改模架尺寸生成新的模架。 本论文主要从事以下几方面工作： ( 1 ) 干f j 用p r o e 建立了冲压模标准件模型库。 ( 2 ) 利用v c 十+ 语言数组及结构体建立了冲压模标准件设计参数数据库， 利用p r o t o o l k i t 资源文件语法开发了用户图形界面。 ( 3 1 利用v c + + 和v c + + 语言数组开发了数据库应用程序。 ( 4 ) 干l j 用p r o t o o l k i t 和d l l 技术开发p r o e 接口应用程序，实现了 在p r o e 运行环境中集成w i n d o w s 风格的图形操作界面，并实现了p r o e 用户对c 语言数组数据库的访问和操作；这是本课题的重要研究成果之一。 6 第2 章数据库基础数据的处理 第2 章数据库基础数据的处理 本数据库是基于p r o e 的，即在p r o e 环境中产生用户请求( 如请求“调 用标准件”，向库中“添加标准件”等) ，然后通过w i n d o w s 风格的图形用 户界面( 即以v c + + 开发的与标准模架及模具标准件数据库相联系的界面) ， 交互完成标准件的查看、选择等，最后又回到p r o e 环境中( 如：把所选定的 标准件调入p r o e 绘图环境中，或绘制将要加入数据库的零件等) 。 2 1 数据库建立的总体方案 用户在p r o e 的环境中，通过p r o t o o l k i t 应用接口发出对模架标准 件库查询的请求。则在标准件查询界面下，通过o d b c 实现对标准件设计 参数数据库的访问。而当标准件设计参数数据库收到访问信息后，查询三 维参数化标准件模型库，从而查询出用户所要求的模架类型。然后，按着 用户发出请求的逆过程返回到p r o e 环境中的用户界面。具体体思路如图 2 - l ： 厂 标卅 请求数据库访问 准 按准杜谘 _ 卜1 p ，r o o l k j t 件d ( o d b c ) 参数数据库 应用接口 查 丫 询 选 、 择 ， 返回 界 p m 们o l k i t 面 件模型库 p r o e 环境： 图2 - 1 模架及模具标准件数据库总体构架 f i g 2 - 1 t h ed a t a b a s ef r a m e w o r ko f s t a n d a r ds t a n da n dp a r t so f p u n c h i n gd i e 7 燕山大学工学硕士学位论文 2 2 开发平台的参数设置 本课题的目的是要开发出一个标准的冲压模架数据库。模架分为很多 类，并且每一类里面又有很多种结构相同而尺寸规格不同的模架，如果一 套一套地绘制，重复性的工作量非常大。而本课题符合参数化设计的条件， 因此采用参数化设计，即根据标准的冲压模架数据，建立关联的数据库； 再使用每类中的套标准尺寸建立一个模架库，并在其中设置必要的参数； 最后通过编写应用程序根据用户的选择调用特定的模架，并修改尺寸重生 成其它规格的模架。由于时间的问题，本设计只完成了其中的四类模架， 但程序的基本框架已经完成，只要稍加修改就能完成其它的模架库的设计。 为后续的设计奠定基础。 p r o e 是美国p t c 公司予1 9 8 8 年推出的参数化建模软件，经历十几年 的发展和完善，己经有了2 0 多个升级本，并且功能也延伸到c a m 及c a e 领域，成为多功能的3 d 软件，广泛应用于机械、电子、航空航天、产品设 计、模具开发、加工、钣金件设计、铸造件设计、造型设计、自动测量、 机构仿真设计、有限元分析、数据库管理、电缆布线以及印刷线路板设计 等功能于一体1 2 外。其中最擅长的是实体造型、加工以及大型组件装配、管 理和模具结构设计，p r o e 在这些方面的应用发挥着重要作用： ( 1 ) p r o e 在模具设计中的全方位应用p r q ，e 软件采用面向对象的统一 数据库和参数化造型技术，具备概念设计、基础设计和详细设计的功能， 为模具的集成制造提供了优良的平台。3 d 实体模型使设计从三维开始，将 用户的设计概念以最“真实”的模型在计算机中呈现出来：以特征( 分为基 准特征和实体特征) 作为设计单位，以最自然的思考方式从事设计工作，如 钻孔( h o l e ) ，开槽( s l o t ) ，圆角( r o u n d ) 等，均视为零件设计的基本特征。这 些都使设计更符合人们的思维习惯：特别是t o p d o w nd e s i g n 自项向下设 计是从产品功能要求开发，在产品从上而下的设计条件、限制、规格等设 计规范明确定义清楚后，将这些设计规范传送到每一个子组件 ( s u b a s s e m b l y ) 与零件( p 中，以保持产品结构的一致性。设计初期，通过 严谨的沟通管道，能让不同的设计部门即使身在异处，也能有效地掌握设 s 第2 章数据库摹础数据的处理 计意图，使组织结构明确，更能在设计团队间迅速传递设计信息、达到信 息共享的目的。有效的把概念阶段的设计信息传递并反映到产品详细设计 中；除此之外，用户可随时计算出产品的体积、面积、质心、质量、惯性 矩等，真实地了解产品，并补充传统的而结构、线结构( w i r e f r a m e ) 的不足。 ( 2 ) p r o e 软件的集成制造技术模具c a d c a e c a m 系统的集成关键 是建立单一的图形数据库、在c a d ，c a e ，c a m ，各单元之间实现数据的自动 传递与转换，使c a m ，c a e 阶段完全吸收c a d 阶段的三维图形，减少中间 建模的时间和误差：借助计算机对模具性能、模具结构、加工精度、金属 液体在模具中的流动情况及模具工作过程中的温度分布情况等进行反复修 改和优化，将问题发现于正式生产前，大大缩短制模具时间，提高模具加 工精度。而p r o e 软件采用面向对象的统一数据库和参数化造型技术，使 c a d c a e c a m 系统集成得以实现；p r o e 有完善的加工功能，高级加工模 块的功能包括：3 到5 轴铣削、2 到4 轴车削、2 到4 轴线切割以及多轴铣削 车削。能够进行过程切削仿真，通过在n c 机器上仿真材料被切削的过程， 成套n c 加工选件可以让用户减少甚至消除使用实际零件进行编程验证的 工作。并支持过程规划和工艺流程卡的制订，使用户能创建一个根据图解 和指示一步一步进行操作的框架，它是成功制造零件必不可少的条件。刀 具库收集了制造系统中经常使用的制造工具、工业标准以及加工环境中现 成可用的夹具。n c 后处理工具能让用户创建和更新用于任何类型c n c 机 器的后处理器，n c 加工选项使用它来创建特殊的n c 码文件。制造工程师 和n c 零件编程人员可以轻而易举地创建和修改他们的后处理器，以便能 用生产加工选项生成“无须编辑”的机器控制资料( m c d ) 输出。 ( 3 ) p r o e 的并行工程技术在模具中应用所谓并行工程是设计工程师 在进行产品三维零件设计时就考虑模具的成型工艺、影响模具寿命的因素， 并进行校对、检查，预先发现设计过程的错误。在初步确立产品的三维模 型后，设计、制造及辅助分析部门的多位工程师同时进行模具结构设计、 工程详图设计、模具性能辅助分析及数控机床加工指令的编程，而且每一 个工程师对产品所做的修改可自动反映到其他工程师那里，大大缩短设计、 数控编程的时间。 9 燕山大学工学硕士学位论文 在实际生产过程中，应用p r o f e 软件，将原来模具结构设计一模具型腔、 型芯二维设计一工艺准备模具型腔、型芯设计三维造型一数控加工指令编 程一数控加工的串行工艺路线改为由不同的工程师同时进行设计、工艺准 备的并行路线，不但提高了模具的制造耪度，而且能缩短设计、数控编程 时间达4 0 以上。 要实施并行工程关键要实现零件三维图形数据共享，使每个工程师使 用的图形数据足绝对相同，并使每个工程师所做的修改自动反映到其他有 关的工程师那里，保证数据的唯一性和可靠性。p r o e 软件具有的单一数据 库、参数化实体特征造型技术为实现并行工程提供了可靠的技术保证。 ( 4 ) p r o e 自动生成二维工程图及参数式设计p r o f e 可随时由3 d 实体 模型产生2 d 工程图，而自动标示工程图尺寸，在3 d 或2 d 图形上作尺寸 修正时，其相关的2 d 图形或3 d 实体模型均自动修改，同时装配、制造等 相关设计也会自动修改，如此可确保数据的正确性，并避免反复修正的耗 时性；配合单一的数据库，所有设计过程中所使用的尺寸( 参数) 都存在于数 据库中，有了参数式设计，用户可以运用强大的数学运算方式，创建各尺 寸参数之的关系，使得膜型可自动计算出应有的外型，减少尺寸逐一修改 的繁琐费时，并减少错误的发生。 v i s u a lc + + 是新一代面向对象的、可视化程序设计工具 3 0 1 - 3 ”。利用其 开发基于p r o e 的三维标准零件库程序一般需要两个步骤：一是可视化程序 设计阶段；二是代码编写阶段。在可视化程序设计阶段，编程者使用v c 来定制所需用户界面。在代码编写阶段，编程者通过调用消息和事件函数 实现所需的功能【3 2 1 。 由于在v c + + 中可以非常方便地使用对话框( d i a l o g ) 、位图( b i u n a p ) 、菜 单( m e n u ) 等工具箱，编程人员只需编写少量的代码就可以设计出界面友好、 方便用户使用的程序，因而可以大大提高系统开发的效率。从用户观点来 看，w i n d o w s 操作系统具有适宜的人机交互界面，它面向用户提供了图形 与文字共存的可视化环境，使操作更为自然、简便和快捷。在本课题的研 究中，主要是利用v c 对所编写的p r o t o o l k i t 应用程序进行编译、连接 以生成动态链接库。前面已经说过，每个应用程序都一个m a k e 文件，使用 l o 第2 章数据库基础数据的处理 v c 也就相当于设置了m a k e 文件，而且比写m a k e 文件更容易成功。下面 就足v c 中正确编译一个p r o t o o l k i t 应用程序所要进行的设置。 ( 1 ) i 程设置在v c + + 中按图2 2 中设置选项，在p r o j e c to p t i o n s 中输 入g 4 m t d z a w 2 g x z 7 o d i ”“dh y p o t = _ h y p o t d ”m s b _ l e f t ”d f a f = p t cf a r dh u g e = pa f p=1_huged n en e a r dx 8 6 d ”w s t d i od e f i n e d ”dp r om a c h i n e - - 2 9 dp r oo s = 4 f r ”d e b u g ” f o ”d e b u g ”i p r o t k i 用来设置一些指针等 c c 抖选项，实际上这此_ _ a p 选p 项l s i 不n c 用l u d 手e s 动输入f i n ，c 只l u d 要e s 一个个的设置“分类”列表 框中的项目就能完成设置。 图2 - 2 工程设置对话框c 怒抖选琐卡 f i g 2 - 2o 抖o p t i o n a lp a g eo f p r o j e c ts e t i i n gd i a l o gb o x 下一个设置如图2 - 3 设置在p r o j e c to p t i o n s 中输入p r o t k _ d 1 1 1 i bl i l a c 1 i b w s o c k 3 2 1 i bm p r 1 i bk e r n e l 3 2 1 i bu s e r 3 2 1 i bg d i 3 2 1 i bw i n s p 0 0 1 1 i be o m d l 9 3 2 1 i b a d v a p i 3 2 1 i bs h e l l 3 2 1 i bo l e 3 2 1 i bo l e a u t 3 2 1 i bu u i d 1 i bo d b c 3 2 1 i bo d b c c p 3 2 1 i b s u b s y s t e m ：c o n s o l em i i i n c r e m e n t a l ：y e s p a b ：”d e b u g p f m j p d b ”d e b u g d e b u g t y p e ：b o t h m a e h i n e ：1 3 8 6 o u t ：”p f m j d l l ”f i m p l i b ：”d e h u p f m j 1 i b ” n o d e f a u l t l i b ：”l i b c d 1 i b ”i m p l i b ：”d e b u g p f m j 1 i b ”d e b u g ：f u l l ( 其中，+ 1 i b 为使用 的对象库模块；s u b s y s t e m ：c o n s o l e 表示控制台模式：d l l 表示编译为库文件； o u t ：”p f m j d l l ”是输出文件名；d e b u g ：f u l l 表示调试状态) 1 1 燕山大学t 学硕士学位论文 图2 3工程设置对话框l i n k 选项卡 f i g 2 - 3 l i n kp a g eo fp r o j e c ts e t t i n gd i a l o gb o x ( 2 ) 目录设置按图2 4 中的设置来添加目录，其中i n c l u d ef i l e s 中必须 增力1 p r o t o o l k i f i i n c l u d e s 和 p r o t o o l k i t p r o t k路applsincludes 径， p r o d e v e l o p i n c l u d e s 和 p r o d e v e l o p p r o d e v _ a p p l s i n c l u d e s 可有可无，其次在l i b r a r yf i l e s 中增加 p r o t o o l k i f i i 4 8 6 _ n t o b j 函数库 路径。若没有设置路径，程序在编译的时候会出现图2 5 所示的错误提示。 图2 - 4t o o l 和o p t i o n s 对话框的设置 f i g ，2 4s e t t i n go f t o o la n do p t i o n sd i a l o gb o x 1 2 第2 章数据库摹础数据的处理 4 l 州o 争：、9 f 町时c f 2 ) ：f a t a le r r rp i n 3 ：c a r a t 岬i l c l mf i l e ：p r o t n l k i t - ：hs 岫f i l efd i r e c t o r i e r r o re x e c d t i n qc 1 e 图2 - 5 没有设置目录时编译出错 f i g 2 - 5 t h eb u i l d i n ge r r o ro f n os e t t i n gd i r e c t o r y 2 3 冲压模架库程序设计数据的确定 2 3 1冲压模架的数据采集的程序介绍 冲压模模架由上、下模座及导向装置( 导柱与导套) 组成。根据上、下模 座材料性质分为铸铁模架与钢板模架两种；根据导向装置中导柱与导套间 的摩擦性质，模架又可分为滑动导向模架与滚动导向模架两大类【”】。其模 架分类图如图2 - 6 所示。下面就以本课题所做的四类模架( 钢板滑动导向模 架) 为例来分析数据的采集( 数据全部来自于中国模具设计大典数据库电 子版) 。 2 3 2 冲压模架的组成及参数的实现 本课题的四类模架为钢板滑动后导柱模架、钢板滑动对角导柱模架、 钢板滑动中问导柱模架、钢板滑动四导柱模架。每类模架基本上都由上模 座、下模座、导柱与导套四个部件组成1 3 4 1 ，只是导柱与导套在数量上有差 别。下面以后导柱模架的装配平面图为例说明各参数的意义，如图2 7 。 为了使四类模架在程序中共用一个结构体数组，减少代码的编写量， 增加程序代码的重用性，结构体的成员以部件最多的为准。如果这个成员 在一个模架中不存在就用o 代替。图2 8 为钢板滑动四导柱模架的部分参数。 根据图2 8 中的数据可以在程序中建立如下的结构体( 以后简称为模架 结构体) ，其中每个成员对应图2 8 中的一列数据，每行为一个规格的模架， 注意后导柱模架只有一类导柱与导套，最后的g c u r r e n tm j 是定义的一个全 局变量，用来存储当前用户选择的模架，后面将会用到。 s t r u c tg b _ h a _ m j 1 3 燕山大学t 学硕上学位论文 图2 - 6 标准模架分类图 f i g 2 - 6 t h ec a t a l o gf i g u r eo f s t a n d a r dd i es e t 1 4 第2 章数据库基础数据的处理 l 彩勿 l i l r卜 ，i l添 l l = l m ，b = l o c m m 、h ( 最小) = 1 6 5 m m 的i 缓精度的模架： 模架1 6 0 1 0 0 x 1 6 5 一ij b f r 7 1 8 1 1 技术条件：按j b t 7 1 8 3 1 9 5 5 图2 7 后导柱模架的装配平面图 f i g 2 7 t h ea s s e m b l yd r a w i n go f b a c k - g u i d e p i nd i es e t _ 1 一嗍蛹*职t 臀悭麓黾8 彻繁艏； # “一 l。 ， 种” 秘f 1 7 1 8 5 2 疆n 7 1 9 42 强n 1 1 1 一 1 1 们f 7 1 8 7 3名杯 l8t ，mm -，t l s it ，鍪 1 6 0 2 5 02 s 8 0 3 03 o 撇甜口* 蜘3 亘j2 咿l o p 2 5 p 2 5 0 衢0 0 02 5 02 5 0 2 5 8 0 3 03 一3 1 5 1 0 0 3 1 5 2 6 53 1 5 0 03 1 5 2 5 5 3 2 1 0 0 3 83 4 0 02 3 p i 0 0 * 3 b3 上p j ) 9 1 2 5 2 0 6 t 2 6 5 2 0 02 52 p 1 6 0 “2 5 - 0 0 1 2 5 2 r ：0 2 8 02 5 0 2 5 3 2 1 9 0 。l “3 1 1 2 p 3 1 2 3 1 5 3 ，l 帅 上蔓i4 睁1 2 p q o * 2 4 0 02 5 3 2 * 1 9 0 3 2 * 1 0 岍3 8 。3 ，貉j5 0 0 1 2 9 肋渤s o o2 5 图2 8 钢板滑动四导柱模架参数 f i g 2 - 8 t h ep a r a m e t e ro f s t e e lp l a t eg l i d i n gf o u r - g u i d e - p i nd i es e t c h a r n a m e 2 0 ； i n t l ： i n tb ： i n t l 1 ； i n t b 1 ； c h a r m i n 8 ； c h a r m a x 8 ； 1 5 燕山大学丁学硕士学位论文 e h a r n a m e _ s m z 1 2 ； e h a r n a m e _ x m z 1 2 ； c h a r n a m e _ d z l 8 ； i n t c o u n t _ d z l ； e h a r n a m ed z 2 8 ； i n t c o u n t _ d z 2 ； c