基于ProE的快速设计技术 - 零件模型参数化设计系统研发毕业论文

华北水利水电学院本科毕业论文

华北水利水电学院

North China Institute of Water Conservancy and Hydroelectric Power

毕 业 论 文

题目 基于Pro/E的快速设计技术

——零件模型参数化设计系统研发

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华北水利水电学院本科毕业论文

华 北 水 利 水 电 学 院

毕 业 设 计 任 务 书

专 业： 机械设计制造及其自动化

设计题目：基于Pro/E的快速设计技术

机械学院

二零一零年二月二十八日

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毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日 期：

使用授权说明

本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名： 日 期：

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一、设计的目的和意义

随着计算机技术的不断发展和现代设计方法的不断丰富，自顶向下设计、虚拟装配设计、参数化设计、设计验证等已经成为机械设计中热门的研究课题，为实现产品的快速设计提供了有力保障。

本毕业设计在研究上述现代设计理论和Pro/ENGINEER提供的多种设计工具的基础上，提出产品快速设计的具体构想，并以CAD技术为基础，综合运用上述现代设计方法和设计工具，建立快速设计规范和产品快速设计解决方案。利用Pro/ENGINEER提供的二次开发工具包Pro/TOOLKIT，在Visual C++环境下，应用其提供的MFC DLL框架、数据库访问技术以及ACCESS数据库，开发出具有通用性的快速设计系统。快速设计系统计划主要由参数化设计工具、零件变形设计、组件变形设计三大模块和一些简化软件操作的功能组成。最后实现在Pro/ENGINEER平台上，以汽车底盘的设计与系列化为例，阐述该设计方案的完整设计过程以及如何实现设计与验证的统一。即主要采用自顶向下的基于虚拟装配的设计方法，依据快速设计规范，实现产品的参数化设计，然后，利用快速设计系统完成汽车底盘的变形设计。

本课题可以锻炼学生的Pro/E使用和二次开发能力，可以培养学生的三维设计及二次开发能力，具有较大的工程意义。

二、功能要求

以汽车底盘设计为模板，基于Pro/E二次开发技术设计开发一套汽车底盘快速设计开发系统。主要完成以下功能：

1）开发汽车底盘参数化设计工具库，实现汽车底盘的参数化设计； 2）设计汽车底盘零件库和变形设计功能模块； 3）设计汽车底盘组件设计库和变形设计功能模块；

4）要求软件界面操作方便，屏幕布局合理，各模块配合良好。

三、设计方法

开发本软件的基本流程为：确定系统的实现效果，并根据要求准备素材，然后设计开发流程，制作程序并进行测试，最后打包发布。详细过程如下：

1）项目规划：首先确定制作主体，从机械结构方面来讲，了解汽车底盘的各部分构造

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和装配关系，并以此为依据确定模块的设计参数，对程序结构和流向进行初步规划设计。

2）收集素材：根据本组开发主题，制作或收集符合设计需求的各种素材，建立及完善已有的零件及组件库。

3）程序设计：按照项目规划详细设计流程，设计汽车底盘快速设计的步骤和信息反馈方法，及时解决出现的各种问题，进行程序的编制。

4）程序测试：按照项目规划逐步运行测试程序，发现问题及时修改，不能把所有问题都放在最后解决。

5）程序发布：程序完成后，进行程序的发布。

四、设计成果要求

1）在设计初期阶段进行认真调研。在调研和充分理解课题内容和要求的基础上，写出3000字左右的开题报告(其中包括文献综述)。要求查阅文献在10篇以上，开题报告中引用的文献资料在5篇以上。

2）在设计初期进行毕业实习，实习时间为2周左右。实习过程应听从指导教师的指挥，写出实习日记。实习结束后，对实习过程进行总结，提交实习报告（不少于2000字）。

3）在设计过程中，能运用一门外语翻译与课题有关的外文资料。要求译文准确、通顺，字数在3000汉字以上。

4）在毕业设计后期，提交毕业设计论文一本。要求内容完整，含中外文摘要，条理清楚，文字通顺，书写规范。要求中文摘要字数在400字左右，关键词3～5个，论文正文字数应在10000字以上。

按软件工程的要求提供完整的软件包（包括软件的各种形成程序，各阶段生成的文档等），并打印程序清单。

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基于Pro/E的快速设计系统开发

毕业设计组进程表

时间：第1—14周（含2周实习）、14周答辩

3月1号—6月4号

进行调研，收集与课题相关资料，熟悉课题所需相关知识。 第1—2周 熟悉Pro/E及其二次开发工具，熟悉程序组织语言。 熟悉软件 实习，了解汽车底盘的结构及制造工艺，了解各部件装配情况，了解各部第3—4周 件的设计参数，收集整理资料。 写出开题报告(文献综述)、实习报告。 第5周 继续熟悉作图软件和程序组织语言，进行程序流程设计。 上机完成相应文档处理及熟悉软件 建库，编程。 第6—10周 上机进行零部件建库及程序编写 模块测试、集成测试、系统测试；初步整理说明书；完成外文翻译。上机进第11周 行程序检测及修改。 书写答辩论文、进行程序综合调试，打印程序清单。 第12周 上机进行文档处理及软件调试。 第13周 修改论文，进行答辩准备 第14周 `

答 辩 第 - 5 - 页

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华北水利水电学院本科生毕业设计（论文）开题报告

2010年 3月10日

学生姓名 题目名称 课题来源 xxxxxx 学号 xxxxxxx 专业 机械设计制造及其自动化 零件模型参数化设计系统研发 基于Pro/E的快速设计技术 早在九十年代的时候，Pro/E软件已在我国南方的一些地方法便开始了应用。几十年来，Pro/Engineer因其强大的绘图功能以及其附带的二次开发工具，如族表、用户特征、Pro/Program、J-Link、Pro/TOOLKIT等受到越来越多的公司及工程师们的喜爱。Pro/Engineer也成为很多人首先的二次开发工具。那么其中的很多问题就需要我们去解决,如，如何构建符合要求的零件库，在Pro/E中如何添加自定义的菜单，对话框，以及如何对标准零件库进行调用，自定义对话框，自定义菜单中动作函数的实现等。这些至今都缺少很基础很系统的资料。 Pro/TOOLKIT功能极其强大，库函数丰富，基本可以完成Pro/E所拥有的所有功能，是进行Pro/E二次开发最理想的工具。现今各家大公司在三维建模部门都有独自的二次发程序，根据使用者的需要进行Pro/E软件的二次开发已是制图行业的一种潮流，这样能是Pro/E软件更能满足使用者的需要。 随着计算机技术的不断发展和现代设计方法的不断丰富，自顶向下设计、虚拟装配设计、参数化设计、设计验证等已经成为机械设计中热门的研究课题，为实现产品的快速设计提供了有力保障。 本毕业设计在研究上述现代设计理论和Pro/ENGINEER提供的多种设计工具的基础上，提出产品快速设计的具体构想，并以CAD技术为基础，综合运用上述现代设计方法和设计工具，建立快速设计规范和产品快速设计解决方案。利用Pro/ENGINEER提供的二次开发工具包Pro/TOOLKIT，在Visual C++环境下，应用其提供的MFC DLL框架开发零件变形设计软件；该软件的功用是在已有模型的基础上方便快捷的完成零件模型的变形设计，从而大大减少了同类零件建模的繁琐过程，极大地减轻了制图人员的工作量，并且能显著降低产品的研发周期。改程序的研发将为本设计小组成员提供技术支持，不仅能完善底盘模型数据库的建立，而且能被使用Pro/E三维建模的公司所吸收，同时也能为今后从事Pro/E二次开发的人员提供技术参考。 深刻了解Pro/E二次开发的各种方法；掌握Pro/TOOLKIT的安装和VC 开发环境设置及程序的初始化的方法；学习Pro/TOOLKIT程序功能代码的初始化编程,深入学习VC++6.0下的MFC对话框的添加及初始化方法；进一步学习Pro/TOOLKIT二次开发编程方法及编程步骤；完成基础知识的掌握后，则根据程序的设计要求完成程序编程、编译、调试、功能测试。 本课题研究的目标是：运用现代设计理论与方法，通过Pro/E二次开发工具Pro/TOOLKIT工具的应用，开发出一套具有零件模型快速变形设计和能提高建模速度的程序；然后以此程序为基础，辅助快速设计小组完成底盘零部件及整个底盘的快速设计，并建立相应的快速设计软件系统。 课题研究背景 课题研究的意义 主 要 内 容 课题研究的目标 第 - 6 - 页

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采取的主要技术路线或方法 本研究主要采用行动研究、实验研究、评价研究等方法 对于较复杂程序的编写采用行动研究的方法。 对于快速设计系统的快速开发方法，我们通过对各种思想整体考察，并通过建立科学的假设推论及可行性调查，才用评价研究的方法。 对于程序中个别具有创新功能的程序，我们则采用主要负责任进行实验研究的方法给予证实。 1．论文 写出一篇能够详尽叙述出二次开发含义的论文，在论文中具体的阐述Pro/E二次开发方法、过程和注意事项。 2．电脑软件 应用二次开发工具Pro/TOOLKIT开发一套能快速开发设计底盘零部件的快速设计系统。 第1—2周：进行调研，收集与课题相关资料，熟悉课题所需相关知识。熟悉Pro/E及其二次开发工具，熟悉程序开发平台VC++6.0。 第3—4周：实习，通过对底盘的拆装了解各部件装配情况，了解各部件的设计参数，思考零件模型创建的方法和程序设计的功能设置，收集整理资料。 第5周：写出开题报告(文献综述)、实习报告。继续熟悉作图软件和二次开发程序功能模块的确定，进行程序流程设计。 第6—10周：根据程序流程图进行各个程序功能模块的编程。 第11周:程序的模块测试、集成测试、系统测试；初步整理说明书；完成外文翻译；上机进行程序检测及修改。 第12周:书写答辩论文、进行程序综合调试，打印程序清单。上机进行文档处理及软件测试。 1. 开发快速零件变形设计的实现。 预期的成果及形式 时间安排 课题研究的关键技术 2. 用Visual C++ 6.0在Pro/E中进行自定义菜单、自定义对话框的添加及菜单、对话框动作函数的实现。 3. Pro/E中二次开发程序的导入。 4. 程序的功能测试。 （一） 创新点 1. 开发出操作性强、便于Pro/E快速设计的软件系统 2. 建立底盘快速设计的方法和体系 课题研究的价值 （二）理论意义 传统的底盘设计是当市场有需要是，筹集大量的人力、物力，花费很长的时间去重新确定每张图纸的尺寸，即使新的机型与原机型有很大的相似。这样的设计过程已经远远不能跟上市场的变化，客户的需求。然而若能开发出在零件模型下，无需对Pro/E建模过程的了解即可轻松完成零件各个尺寸的修改并能够再生出用户要求的零件设计要求，这将是一个制图领域的重大创新。 （二） 应用价值 通过对课题的研究，在Pro/E软件的基础上设计出操作性更强的软件界面，使那些第 - 7 - 页

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对于Pro/E以及三维建模不是很了解的设计者可以轻松、快速、准确的对零部件尺寸进行修改，从而达到零件的优化或零件变形设计。通过对课题的研究和实验，建立了一套实用性强的快速设计开发理论体系。 1．《Pro/Engineer中文版wildfire4.0参数化设计从入门到精通》，单泉、陈砚、汪殿龙著，机械工业出版社，2008年4月第一次版。 2．《Pro/Engineer野火版3.0完全实例导航》，钟日铭编著，机械工业出版社，2006年8月第一次版。 3．《C++面向对象程序设计 第四版》，[美]Robert Lafore著，邓子梁、胡勇等译，中国电力出版社，2004年2月北京第一次版。 4．《Pro/Engineer二次开发技术基础》，吴立军、陈波著，电子工业出版社，2006年7月第一次版。 5．《C语言程序设计》，张建伟、李秀芹主编，北方希望电子出版社，2007年1月第一次版。 6．《Pro/ENGINEER Wildfire 4.0中文版从入门到精通》，胡仁喜、刘昌丽、康士延等主编，机械工业出版社，2008年8月第一版第一次印刷。 7.《汽车构造》第五版（上册），陈家瑞 主编，人民交通出版社，2008年1月 第6次应刷 8.《汽车构造》第五版（下册），陈家瑞 主编，人民交通出版社，2008年1月 第6次应刷 9.《机械设计课程设计》，金清肃 主编，华中科技大学出版社，2007年10月第2次印刷 参考文献 指导教师意见 签 名： 年 月 日 备注

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摘要

本文以Pro/E快速设计为出发点，利用Pro/E自带的Pro/TOOLKIT二次开发工具开发具有对零件模型强大变形设计能力和模型辅助设计功能的参数化程序。该二次开发程序的设计本着以易懂、易用、界面简洁、性能稳定，运行速度快为目标。程序中强调了对已有模型的变形设计，所以该程序要在零件尺寸修改功能方面的功能要求很高，同时又要兼顾新建零件模型辅助设计功能；考虑到有些人在Pro/E应用方面还有困难，此程序新增加了尺寸符号的修改功能，以汉字对尺寸符号进行优化进而有力地拓宽了Pro/E的使用群体。程序采用动态链接库方式实现用微软基本类库（MFC）开发Pro/E对话框界面的通讯机制，以VC++6.0为开发平台，野火Pro/E 3.0为测试平台进行二次开发。简单描述了对Pro /E进行二次开发的各种方法；逐步介绍了Pro/TOOLKIT的安装过程，简单介绍了Pro/TOOLKIT安装目录各个文件夹的内容；详细介绍了进行Pro/TOOLKIT二次开发时VC++6.0的初始化过程，论述应用

Pro/TOOLKIT进行菜单、对话框开发及参数化设计的方法；详细阐述了程序代码的编制过程、程序的编译调试技巧、程序的功能测试方法。 关键字： CAD 二次开发 特征建模

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Abstract:

In this paper, as the starting point of rapid design, Pro / E which comes with the Pro / TOOLKIT secondary development of the model is a powerful tool to develop design capabilities and model deformation-aided design functionality. The second development program is designed to be easy to understand, easy to use, simple interface, stable performance and fast is the final target. Program emphasized the deformation of the existing models and designs, so the procedures must be in part size to change the functional aspects of the demanding function and also taking into account the new model of auto aid design features; considering those who are in the Pro / E using side also are difficult, this procedure increased the size of the new function symbol changes to optimize the Chinese on the size of symbols and thus effectively expanding the Pro / E using group. Process is achieved by using dynamic-link library with Microsoft Foundation Class (MFC) development of Pro / E dialog interface communication mechanism to VC + +6.0 as development platform, take Wildfire Pro / E 3.0 as the second development test platform. A brief description of Pro / E for the secondary development use a variety of ways and gradually introduced the Pro / TOOLKIT the installation process, simple introduced Pro / TOOLKIT installation directory contents of each folder; the conduct of Pro / TOOLKIT Second Development VC + +6.0 in the initialization process tells the details, discusses the application of Pro / Toolkit for menus, dialog development and parametric design methods and elaborated the process of the compiling code, compile the program debugging techniques, procedures and the functional test methods.

Key words: CAD; Application Development; Feature Model

目录

任务书····································································-1- 开题报告··································································-5- 摘要······································································-9- 第一章 绪论·································································1

1.1 Pro/E的主要特点·······················································1 1.2 Pro/E二次开发工具·····················································2 1.3 Pro/ENGINEER二次开发常用方法········································3

1.3.1 基于Pro/TOOLKIT的二次开发过程·································3 1.3.2 基于Automation GATEWAY的二次开发过程··························4 1.4 毕业设计的研究方向···················································4 第二章 Pro/TOOKIT的安装···················································6

2.1运行安装程序进行安装··················································6 2.2安装目录介绍··························································8 第三章 VC 开发环境设置及程序的初始化······································10

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3.1新建项目的类型·······················································10 3.2指定连接类型。························································10 3.3设置文件目录·························································11 3.4设置库文件···························································11 3.5项目属性的设置·······················································12 3.6设置程序主框架·······················································14 3.7文本文档内容·························································15 3.8编写注册文件·························································15 3.9程序框架的测试·······················································16 第四章 程序功能代码的初始化编程············································18

4.1在主文件下添函数·····················································18 4.2定义全局函数及变量···················································19 4.3添加内存释放函数和活动窗口切换函数···································19 第五章 MFC对话框的添加及初始化···········································20

5.1插入对话框···························································20 5.2控件的添加及控件ID的定义············································21 5.3对话框类的创建和变量的添加···········································21 5.4对话框空间变量的添加·················································22 第六章 程序编程及程序调试··················································23

6.1全局函数的添加·······················································23 6.2对话框功能函数的添加·················································27 6.3程序的编译调试·······················································30 6.4程序的运行测试·······················································31 第七章 程序的性能测试······················································32

7.1程序尺寸修改功能的测试···············································32

7.1.1线性尺寸修改功能测试············································32 7.1.2直径尺寸的修改测试··············································33 7.2尺寸符号修改功能的测试···············································34 7.3二次开发软件的测试结果···············································36 总结·······································································37 参考文献···································································38 附录·······································································39 致谢·······································································54

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第一章 绪论

当今设计领域,绘图软件的发展趋势是三维CAD绘图软件将逐渐取代二目录维绘图软件。在重多的三维绘图软件中，Pro/E已经成为三维建模软件中的佼佼者。

Pro/E（Pro/Engineer操作软件）是美国参数技术公司（Parametric Technology Corporation，简称PTC）的重要产品。在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位，并作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广，是现今最成功的CAD/CAM软件之一。

Pro/E第一个提出了参数化设计的概念，并且采用了单一数据库来解决特征的相关性问题。另外，它采用模块化方式，用户可以根据自身的需要进行选择，而不必安装所有模块。Pro/E的基于特征方式，能够将设计至生产全过程集成到一起，实现并行工程设计。它不但可以应用于工作站，而且也可以应用到单机上。

1.1 Pro/E的主要特点

PTC 的系列软件中包括了在工业设计和机械设计方面的多项功能,如:大型装配体的管理、功能仿真、制造、产品数据库管理。下面介绍一下Pro/E的主要特点：

全相关性

Pro/E所有模块的信息都是全相关的,由于它采用的是单一模型数据库,即所有的工程文档都是采用同一模型的数据库。这就意味着可以在产品的开发过程中对任意一处进行修改，避免了由于数据的不统一而造成的各种错误。

基于特征建模

将Pro/E的使用人员所熟悉的特征作为几何模型的构造因素。这些特征是一些普通的机械特征，如：弧、园角、倒角、孔、加强筋等，Pro/E把这些简单的特征进行累加从而形成了各种复杂的结构。

参数化

参数化是PTC公司首先提出并在Pro/E中首先采用的,目前已经成为大多三维设计软件的基本特征。由于采用了参数化，实体造型速度加快，造型功能增强了。参数化的另一个特点是当某一个特征进行修改时。会使相关联的其他特征也自动更改，并可以加入关系式来驱动模型。

模块化

模块化和一般的软件不同，Pro/E实际上是一个大的软件包，它包含了众多的模块。这些模块可以分为两类：一类是基本模块，如part(零件)，三刻sketch(草图)，assembly(装配体)，drawing (工程图)；另一类是扩展模块，如电缆布线功能模块Pro/Cabling,板金造型模块Pro/Sheetmetal等。

但是，尽管模块众多，它却建立在一个单一 的数据库之上，也就是前面所说的全相关性。

1.2 Pro/E二次开发工具

Pro/E在提供强大的设计、分析、制造功能的同时，也为用户提供了多种二次开发工具。常用的二次开发工具有:族表(Family Table)、用户自定义特征(UDF)、 Pro/PROGRAM、J—Link和 Pro/TOOLKIT等。

族表 (Family Table)

族表是一个用表格来驱动模型的工具，通过族表可以方便地管理具有相同或相近结构的零件，特别适用于标准零件的管理。族表可以将事先定义好的模型(称为―GENERIC‖的零件)中可供驱动的尺寸参数、特征、模型参数等放入表格中，通在表格中输入参数值就可创建一

个新的零件(称为―INSTANCE‖的零件)。族表的产生过程是，首先建立一个具有代表性的零件，此零件称为通用零件或原始零件 (GENERCI RART)。然后，根据可变情况编辑族表项目，可变项目可以是：尺寸(Dimension)、参数 (Parameter)、特征(Featrue)、与组件(Component）等。完成族表内容后，需进行校验，然后系统会自动一一再生，从而生成若干子零件(Instance Part)。

(一) 用户定义特征(UDF)

用户定义特征是将若干个系统特征融合为一个自定义特征，使用时作为一个整体出现。UDF适用特定产品中的特定结构，有利于设计者根据产品特征快速生成几何模型。

(二) Pro/PROGRAM

Pro/PROGRAM应用简单易操作，但主要用于开发简单的控制程序，实现一些简单的功能，无法实现与Pro/E集成，无法与外部数据库相连，不适合于开发大型的CAD系统，只可用于开发一些简单的具有高度重复性的零件。

(三) J—Link

J—Link是对Pro/E进行封装，功能上与Pro/TOOLKIT相近，能完成较复杂的程序的开发，但相比较于Pro/TOOLKIT，有些功能目前还没有实现，还有待于以后的继续发展。

(四) Pro/TOOLKIT

Pro/TOOLKIT是美国PTC公司为Pro/E软件提供的开发工具包，其主要目的是让用户或第三方通过C程序代码扩充Pro/E的系统功能，开发基于Pro/E系统的应用程序模块，从而满足用户的特殊要求。

1.3 Pro/ENGINEER二次开发常用方法

Pro/ENGINEER二次开发常用方法 Pro/ENGINEER的二次开发方法用两种：一是基于Pro/TOOLKIT的二次开发过程；一是基于Automation Gateway的二次开发过程。下面先对这两种方法进行简单的介绍。

1.3.1 基于Pro/TOOLKIT的二次开发过程

Pro/TOOLKIT是针对Pro/ENGINEER功能强大的二次开发工具。它封装了许多针对Pro/EN-GINEER底层资源调用的库函数与头文件，借助第三方编译环境（C语言、VC++语言等）进行调试。使用Pro/TOOLKIT开发应用程序包含三个基本步骤：编写源文件（包括资源文件和程序源文件）；生成可执行文件；可执行文件在Pro/ENGI-NEER中注册并运行。

Pro/TOOLKIT功能极其强大，库函数丰富，基本可以完成Pro/E所拥有的所有功能，是进行Pro/E二次开发最理想的工具。

Pro／TOOLKIT可以直接访问Pro／E软件的最底层数据库资源，这是进行PRO二次开发最根本的方法，但要求开发人员具有相当C语言的编程能力；它是PTC公司为Pro／E提供的用户化工具箱(18以前的版本为Pro／DEVELOP)，该工具箱为用户程序、软件及第三方程序提供了与Pro／E的无缝联接。Pro/TOOLKIT支持完全面向对象的编程，利用其提供的菜单以及Visual C++.Net2003的可视化界面设计技术，可以设计出方便实用的人机交互界面;应用程序易于修改、可重用性高;可以快速实现设计者所有的设计意图。本系统在Pro/E环境中定制了大量用户化命令，需要与它低层的数据库信息进行大量交互，完成较复杂的操作。用户程序和第三方程序是用c语言编写的，Pro／T OOLKIT提供了大量的C语言的库函数，能够使外部应用程序安全有效地访问Pro／E的数据库和应用程序。通过C语言编程

及应用程序与Pro／ENGINEER的无缝集成，用户和第三方能够在Pro／E系统中增加所需的功能。Pro/TOOLKIT是Pro/ENGINEER的一个应用程序接口(API)，其编程语言是C 语言，它可以对Pro/ENGINEER进行功能扩展，满足PTC客户的特定需求。而且，Pro/TOOLK提供了定制标准Pro/ENGINEER用户界面的能力，自动执行重复性的程序，通过Pro/ENGINEER集成的内部程序(Dll)或外部应用程序（Exe）可以为造型用户提供自定义的应用程序、设计规划和绘图自动化，所以选择Pro/TOOLKIT作为Pro/E的二次开发主要工具来开发三维快速设计系统。

1.3.2 基于Automation GATEWAY的二次开发过程

Automation GATEWAY是RAND公司开发的针对Pm／ENGINEER软件的二次开发工具，与Pro／ENGINEER系统自带的二次开发工具Pro／TOOLKIT相比，具有简单易用的优点。应用AutomationGATEWAY可以自动实现Pm／ENGINEER任务，创建用户界面，完全实现自动设计任务；应用Automation GATEWAY可以把任何支持ActiveX的应用程序和Pm／ENGINEER建立直接联系。利用VB，可以使Microsoft Ofice产品(如Word，Excel等)和Pro／ENGINEER对象之间进行数据交换。在这个过程中，Automation GATE WAY在VB和Pro／ENGINEER之间起到桥梁和纽带的作用。通过A，就可以利用VB访问PRO／ENGINEER的大部分底层资源文件。

现在的CAD/CAM系统，如Pro/ENGINEER、UG等，都是比较通用的大型软件系统，用这样的大型系统建立我们所需要的产品模型可能需要大量的时间。如果能在此类软件的基础上，开发出适合本单位产品的应用程序，无疑会大大提高本单位产品的设计效率，加快产品的更新速度，从而提高企业的市场竞争能力。所谓―二次开发‖就是在商业应用软件系统的基础上开发本地化应用程序的过程。

1.4 毕业设计的研究方向

本毕业设计在研究上述现代设计理论和Pro/ENGINEER提供的多种设计工具的基础上，提出零件模型参数化快速设计的具体构想，并以CAD技术为基础，综合运用上述现代设计方法和设计工具，建立快速设计规范和产品快速设计解决方案。利用Pro/ENGINEER提供的二次开发工具包Pro/TOOLKIT，在Visual C++6.0环境下，应用其提供的MFC DLL框架、开发出可以访问Pro/E底层数据交换、具有通用性的快速设计系统。快速设计系统计划主要由参数化设计工具、零件变形设计、组件变形设计三大模块和一些简化软件操作的功能组成。主要任务是设计零件模式下对各种尺寸的可视化修改程序―零件修改‖；使用者想要对已有零件模型进行变形设计时，此程序将为其提供最大便利；使用者打开零件后，打开菜单―二次开发‖—>―零件修改‖，然后在此程序体下就可以对零件进行各项尺寸的编辑修改；―零件修改‖程序下在模型树中选中要编辑的特征，后选中该特征中的响应尺寸信息进行数据编辑，完成后单击―模型再生‖，则不仅达到了零件变形设计的目的，而且方法和过程易懂易用。

第二章 Pro/TOOLKIT的安装

Pro/TOOLKIT是Pro/ENGINEER自带的一个模块，已经集成在Pro/ENGINEER软件的二张光盘中，无需单独购买。下面以Pro/ENGINEER野火3.0版为例说明Pro/TOOLKIT的安装。

2.1运行安装程序进行安装

放入第一张光盘，会自动启动安装程序。也可以在光盘的根目录中找到setup.exe文件并双击即可运行安装程序，“国家/地区”选择窗口中选择 “中国”。安装界面如图2-1和图2-2：

图2-1 Pro/E安装“国家/地区”选择界面

图2-2 Pro/E安装功能选择界面

在图2-2中设置安装选项选择【Pro/ENGINEER】。然后选择要安装的模块。如图2-3所示

图2-3功能模块安装选择

请确保选中【API工具包】中的【Pro/TOOLKIT】选项（系统默认是没有选中的），图2-4标示该选项选中状态：

图2-4选择安装Pro/TOOLKIT模块

安装模块选择完成后单击【下一个】，随安装向导完成剩余安装步骤。

2.2安装目录介绍

Pro/TOOLKIT安装完成之后，在Pro/ENGINEER的安装目录下有一个protoolkit文件夹，该文件夹包含了Pro/TOOLKIT二次开发所需要的所有信息。如图2-5：

图2-5 Pro/TOOLKIT安装目录

目录下各个文件夹内内容得介绍如下：

(一) I486W文件夹

I486W文件夹内只有一个子文件夹obj，在obj文件夹存放二次开发过程中所需函数库文件。最常用的两个库文件是：protk_dll.lib、protoolkit.lib，前者在动态连接库（.dll）方式下使用，后者在可执行文件（.exe）方式下使用。这两个库文件，每新建一个项目时，都必须在项目的属性里面进行设置（vc初始化中有详细介绍），其他几个库文件主要在异步模式下使用。

(二) Includes文件夹

Includes文件夹存放Pro/TOOLKIT函数的头文件（.h）。调用不同的Pro/TOOLKIT函数时需要将不同的头文件添加到项目中去。

(三) Protk_appls文件夹

Protk_appls文件夹该文件夹存放了很多使用程序和源代码，以供开发者随时调用。

(四) Protkdoc文件夹

Protkdoc文件夹内是Pro/TOOLKIT提供了丰富的帮助信息。双击index.html文件，即可打开在线帮助文档。它是Pro/TOOLKIT程序开发过程中必不可少的，应熟练运用！

(五) Tkuse.pdf文件

Tkuse.pdf文件该文件全面介绍了Pro/TOOLKIT基础知识及二次开发方法，很多关于Pro/TOOLKIT的书籍和文章都以此为参照。

(六) Protoolkit_Wildfire30_RelNotes

Protoolkit_Wildfire30_RelNotes该文件讲了一些3.0版本所添加的一些新函数和新功能。 以上是对Pro/TOOLKIT安装目录文件夹的简单介绍，编程过程中利用好这些资源能大大减少重复编程及减少编程量，特别是“Tkuse.pdf文件”，它是编程过程中必不可少的一部

分，它提供了很多种编程方法及参考实例供读者参考学习。

第三章 VC 开发环境设置及程序的初始化

由于VC和Pro/TOOLKIT程序的兼容问题，若要在VC环境下编译连接Pro/TOOLKIT程序，则需要对VC开发环境进行一系列的设置才可以编译Pro/TOOLKIT程序。

3.1新建项目的类型

新建项目：【文件】->【新建】->【工程】选择MFC AppWinzard（dll）类型，如图3-1示

如图3-1新建ljw.dll工程

3.2指定连接类型。

选择动态链接库的类型有三种模式，与Pro/E程序嵌入式动态连接库的类型为共享动态连接类型，所以选择“动态链接库使用共享MFC DLL”类型，如图3-2。

如图3-2 dll的类型选择

3.3设置文件目录

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