三维参数化设计软件开发研究

摘要:以某栅栏生产企业生产的产品为研究对象，提出了一种基于Pro/E的栅栏产品三维参数化设计方法，利用VC++作为基本开发工具，开发了包括草坪栅栏、楼梯栅栏等多种栅栏产品三维参数化设计系统。该软件系统采用面向用户的开发思想，具有界面简洁、操作方便的特点。此软件系统的应用将大幅缩短栅栏生产企业的产品设计周期，达到快速响应的目标。

关键词:栅栏；三维；参数化设计；软件开发；VC++

引言

栅栏是我们生活中经常看到的物品，小到阳台、楼梯，大到公园、酒店、游乐场都有各式各样的栅栏，有的是为了保护安全，比如阳台的栅栏，动物园的铁栅栏;有的是为了装饰，比如酒店的铁艺栅栏，公园的草坪栅栏。总之，栅栏的分类五花八门，数不胜数。因此，对于栅栏生产企业来说，如何将这么多种类的产品，直观地展示给潜在客户，是一个目前面临的很现实的问题。为了解决这个问题，我们研究一种能快速高效地建立模型的方式，即三维参数化设计。为此本文介绍了一种以VC++为开发基础，以ProToolkit与VisualStudio2005为开发平台，构建基于Pro/E的栅栏产品三维参数化设计软件系统。

1栅栏参数化模型设计

参数化设计过程实际上是利用新数据替代原数据，驱动参数化模型库中的原有模型或程序，进行模型重构的过程［1］。图1草坪栅栏三维模型以草坪栅栏为例，三维模型如图1所示，其参数接口与尺寸关联设置方法为:1)参数输入。在模型图界面，点击【工具】【参数】，点击【+】，将栅栏的相关参数依次输入:大立柱边长A、大立柱高H、大柱间距L、横杆宽A_1、横杆厚B_1、小柱宽A_2、小柱厚B_2、小柱数量N。在整体设计好后，其参数值可以根据实际情况进行修改，修改完成后通过【再生】即可得到实际情况下所需的模型［2］。2)关系建立。点击【工具】【关系】，此时出现了关系对话框，单击模型任意处，模型由灰色变成黄色，各处尺寸以D1、D2的形式被标注出来，选择需要定义的尺寸后单击，该尺寸会自动进入对话框内，输入相关尺寸的关联公式。

2UI界面开发

2.1开发平台的选取本系统设计开发所运用的软件主要是Pro/E和VisualStudio2005两款软件。Pro/E软件是美国参数技术公司(PTC)于1988年首创的参数化设计三维CAD/CAM软件包，是一套由设计至生产的机械自动化软件，是目前国际上最流行的“全参数化、全相关”的三维设计软件之一［3］。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的工具，在本系统中选用的则是基于C语言的ProToolkit。VisualStudio2005则是为了辅助ProToolkit完成本系统的开发，因为其具有自动提供二次开发基础文件和自动报错的功能，将会大大减少设计者的工作强度。图2栅栏参数化设计菜单界面2.2制作自定义菜单通过VisualStudio2005新建工程，可以得到一个二次开发所需要的基本框架。在生成的工程文件中，新建一个文本文件，编辑菜单代码，在将设计完成的系统加载到Pro/E中后，新建的用户菜单与其他菜单条一样，以windows风格的菜单形式插入到Pro/E中去［4］，如图2所示。2.3制作UI对话框在进行UI对话框的设计时，首先要将驱动程序模板文件复制到工作目录［5］。打开re-source，新建记事本，命名为“zhalan．res”。根据我们设计的系统需要进行对话框的设计，确定各组件的位置和数量。如果对话框内包含有图片，必须将图片复制到resource文件夹内，UI对话框设计如图3和图4所示。

3驱动程序的编写

驱动程序的编写，本质上就是获取UI对话框中输入的参数值，将其传递到参数化模型并驱动模型再生，从而生成相应的三维模型。从上述代码中可以看到，主要按照“载入模型(括号内为模型保存的地址)将对话框内的参数赋值给模型模型按照被赋值的参数进行变化草坪栅栏零件再生零件重绘对话框关闭”完成模型驱动。

4总结

本文以参数化思想为基础，以Pro/E为开发平台，VC++为开发工具，实现了栅栏产品的快速设计。本设计所完成的栅栏参数化设计系统，具有使用简单、数据清晰、架构明了的特点，并实际应用到某公司的栅栏设计工作中，提高了公司产品设计效率，满足了公司投标中产品展示需求，具有强大的实用性和针对性。

参考文献

［1］白传武．门式起重机参数化设计系统的研究与实现［J］．机电技术，2014(4):53－57．

［2］徐年富．基于Pro/E的行星减速器太阳轮的三维参数化设计［J］．煤矿机械，2012，33(1):244－246．

［3］陈建军．基于VC++的摩擦同步离合器三维参数化设计及仿真集成系统［J］．机械设计与研究，2016，32(2):93－96．

［4］王素艳．基于Solidworks的机床夹具标准件三维参数化设计［J］．机电产品开发与创新，2014，27(3):171－173．

［5］李戬，王宗彦，秦慧斌．桥式起重机小车架三维参数化设计与研究［J］．煤矿机械，2012，32(7):16－18．

作者：浦东 曹苏群 左晓明 严峰杰 单位：淮阴工学院 机械与材料工程学院 江苏阳光新格栅栏科技有限公司