熊義君 王國榮

（武漢大學(xué)東湖分校工學(xué)院，湖北 武漢 430212）

Pro/ENGINEER(簡稱Pro/E)作為一個大型的三維造型軟件[1]，由它率先采用的革命性的設(shè)計思想——基于特征的參數(shù)化設(shè)計，領(lǐng)導(dǎo)了現(xiàn)代CAD發(fā)展的潮流。近年來齒輪的三維建模成為工程設(shè)計中經(jīng)常要進行的工作，但齒輪的三維建模較為復(fù)雜,因此提高齒輪的設(shè)計效率具有重要的實際工程意義;另一方面,Pro/E功能十分強大,還能通過VC++6.0開發(fā)基于Pro/E的參數(shù)化齒輪設(shè)計系統(tǒng)。

1 齒輪參數(shù)化整體設(shè)計方案

設(shè)計總體框架包含三大部分的內(nèi)容：參數(shù)化模型的創(chuàng)建，對應(yīng)參數(shù)對話框的設(shè)計，參數(shù)化模型與對話框之間的參數(shù)傳遞程序設(shè)計。程序運行框架如圖1。

圖1 程序運行框架

2 參數(shù)化模型的創(chuàng)建

以某斜齒輪的創(chuàng)建過程為例說明參數(shù)化模型的創(chuàng)建過程。

2.1 新建空文件。在Pro/E中新建一個零件文檔。

2.2 設(shè)置創(chuàng)建齒輪的有關(guān)參數(shù)。

2.3 創(chuàng)建齒輪齒頂圓，節(jié)圓，齒根圓，基圓及其參數(shù)關(guān)系[2-3]。如圖2所示。

2.4 畫漸開線。拉伸一個圓柱實體首先執(zhí)行【插入/拉伸】命令,然后單擊【圖標】按鈕,進入草繪環(huán)境,通過【使用邊】命令選取漸開線,修剪漸開線多余部分,完成漸開線截面繪制.最后將其拉伸成曲面,再在【關(guān)系】窗口中定義控制拉伸厚度的關(guān)系式,完成漸開線齒廓曲面的創(chuàng)建。然后切第一個齒槽，參數(shù)化陣列齒槽。最后進行齒輪結(jié)構(gòu)[4-5]及鍵槽設(shè)計。完成齒輪參數(shù)化模型創(chuàng)建的結(jié)果如圖3。

3 對話框設(shè)計工具比較分析

對話框主要用下拉式菜單，選擇給定的參數(shù)表中的參數(shù)，用以傳遞對話框的參數(shù)到Pro/E模型中。在設(shè)計的對話框[6]中，用戶可自定義參數(shù)，這樣便于用戶設(shè)計齒輪時參數(shù)的靈活輸入。舉例如圖4。

4 齒輪參數(shù)化程序設(shè)計

齒輪參數(shù)化程序設(shè)計是指模型參數(shù)與對話框之間的參數(shù)傳遞程序設(shè)計。該部分的設(shè)計可為兩個部分。

4.1 程序?qū)υ捒虻膮?shù)的檢索。

4.2 把檢索的參數(shù)賦值給已參數(shù)化的模型，再生模型。模型的再生過程是通過鼠標點擊“模型創(chuàng)建”按鈕來觸發(fā)，所以參數(shù)化程序設(shè)計過程實質(zhì)上是對“模型創(chuàng)建”按鈕的動作函數(shù)的設(shè)計。

通過以上的過程介紹，在前面介紹的參數(shù)對話框中直接更改齒輪的設(shè)計參數(shù)如齒數(shù)、齒寬、頂隙系數(shù)等的數(shù)值,然后選擇再生模型,這樣就輕松完成新齒輪的參數(shù)化設(shè)計過程。

5 結(jié)束語

通過以上研究，利用Pro/ENGINEER、Pro/TOOLKIT和Visual C++6.0等進行Pro/E的二次開發(fā)，將齒輪零件進行參數(shù)化、模塊化，將齒輪的幾何參數(shù)用設(shè)計參數(shù)加以約束,這樣就不用再進行繁瑣的手工建模過程。用戶只需輸入齒輪的相關(guān)設(shè)計參數(shù)，便能快捷準確地得到自己想要的模型，大大方便了用戶，提高了設(shè)計效率。

[1]李世國.Pro/TOOLKIT程序設(shè)計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2003.6:1～299.

[2]孫恒，陳作模主編，機械原理第六版[M].北京：高等教育出版社，2000.8:292～351.

[3]齒輪手冊編委會.齒輪手冊:第5篇[K].北京:機械工業(yè)出版社,2004.

[4]鄭增銘,郭攀成.機械力學(xué)與機械設(shè)計(下冊)[M].蘭州:蘭州大學(xué)出版社,2002.

[5]韓玉龍.Pro/Engineer Wildfire3.0零件設(shè)計專業(yè)教程[M].北京:清華大學(xué)出版社,2006.

[6]劉瑩，張福潤.Pro/Engineer二次開發(fā)中用戶界面的制作[J].現(xiàn)代機械，2004,(2):52～55.