注塑模標準件CAD系統研究

王洪珍

（江蘇聯合職業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建設的基礎，也是模具設計與制造的基礎及現代模具生產技術的基礎。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的數據庫，并由Pro/E開發的應用程序管理，開發出適合塑料模具設計人員的標準零件生成系統。

1 總體設計

本系統以Pro/E為軟件平臺，在面向對象的開發環境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化設計，在這個過程中，實現設計參數從數據庫傳遞到Pro/E，在Pro/E中執行Pro/TOOLKIT應用程序，實現塑料模具標準件通過改變零件模型參數能生成新的三維實體模型的參數化設計。其中，用Access建立數據管理庫，通過ODBC方式與Visual C++連接，把數據導入Pro/TOOLKIT應用程序中，然后調用在本系統中作為圖形瀏覽工具的Pro/E。系統開發方案如圖1所示。

圖1 系統開發方案

2 系統開發關鍵技術

2.1 Pro/E二次開發工具

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數據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方式，用戶可以在Pro/E界面上現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。在創建菜單的時候用到了以下幾個關鍵的操作函數：

ProMenubarMenuAdd()；//添加菜單條

ProCmdActionAdd()；//設置菜單按鈕的動作函數

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：

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提示的信息，所有用戶菜單可以放在一個文件中。本系統添加的菜單界面如圖3所示。

圖3 本系統添加的菜單界面

2.3 Pro/E調用MFC的接口技術

Pro/E與MFC的接口就是Pro/E系統調用MFC應用程序的途徑，而Pro/E系統與MFC應用程序間的通信方式是接口實現的關鍵。采用動態鏈接庫方式可以很好的實現二者的通信，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據庫的訪問。

2.4 系統零件庫的建立

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系統中啟動，并用相應的參數進行驅動，實現參數化設計[3]。

三維參數化零件庫系統的主要功能如下：

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

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

2.5 數據庫管理系統的選擇

本系統數據庫的開發，主要目的就是建立一個管理此系統數據的平臺，使系統的使用具有繼承性。我們將已開發產品的主要參數存入數據庫，后來的用戶就可以方便的瀏覽該參數，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據庫模型建立的數據庫管理系統軟件。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的各種操作系統等特點，本系統選擇Access作為數據庫開發工具[4]。

3 系統運行

使用Visual C++和pro/E編寫應用程序建立塑料模具標準件參數化建模系統。系統在pro/E環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化設計，點擊“推桿”二級菜單，調出如圖4所示“推桿參數化設計“對話框，在此對話框中實現的功能如下：

（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，進行推桿的參數化設計，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”數據庫表的數據。用戶可以參考推桿標準化數據。

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

圖4 推桿參數化設計界面

4 結束語

本文對注塑模標準件CAD系統進行了研究，開發了人機交互接口，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數據庫,使用戶可以更加方便調用修改數據,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二次開發技術基礎[M].北京：電子工業出版社，2006.

[2]劉玉秦，宋 彥.基于Pro／TOOLKIT的Pro／E二次開發技術研究[J].制造業自動化，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化設計[J].機械工程與自動化，2012，（2），42-43.