基于Pro/E平台的CAD/CAPP/CAM系统集成化研究

 　　首先用交互的方式输入工艺装备信息，如夹具、机床信息等。然后进入推理环节，推理步骤为：1)读取造型文件，根据针对每个特征所建立的工艺推理规则自动产生每个特征加工的工序；2)结合制造模型的输出信息，自动对所有特征的加工工序进行整合和排序，生成整个零件加工的刀位文件。其中，在推理环节完成粗加工、半精加工、精加工等各工序的加工参数、刀具选择、切削参数的确定，在排序过程中确定加工的退刀面、走刀方式和进退刀方式、走刀次数等。将推理的结果输入Pro/NC CHECK模块进行刀具轨迹的仿真，以检查设置是否合理，是否出现干涉等情况。用户可以通过修改几何模型或修改加工参数的设置使仿真结果更符合设计要求。在仿真结果满足加工要求后，即生成最终的刀位文件。

　　2.3　后处理

　　利用Pro/E的后处理功能模块，将刀位文件转化为机床能够识别的ＮＣ代码。

　　3　用户界面的开发

　　因为Pro/E一直是以工作站的UNIX作为开发和使用环境，所以界面风格更类似于XWINDOWS，而不像AutoCAD那样与Windows 风格完全一致，同时Pro/E提供的对话框控件也非常有限。为此，系统采用VC++6.0的ＭＦＣ类库对用户界面进行二次开发[1，3]，同时也利用 VC++开发相关的数据库，开发的实质是在Pro/E系统中调用ＭＦＣ应用程序。在开发中使用动态连接库(DLL)方式实现Pro/E系统、Pro /TOOLKIT应用程序、ＭＦＣ应用程序三者之间的通信，因为通信是通过直接调用函数实现的，故有执行速度快的特点[4]。三者之间的相互关系如图4所示。

　
图4　Pro/TOOLKIT与MFC连接的示意图

　　在系统中为每个Pro/TOOLKIT应用程序都开发了对话框界面，在应用程序加载到Pro/E系统后，点击定制菜单项即可调用二次开发模块及其界面，从而使设计过程更加符合设计人员的思维习惯。

　　4　实例

　　为说明系统的运行情况，制作了一个阶梯轴的例子，这样的阶梯轴由形状特征(圆柱体和圆锥体)经过多次调用拼装而成，造型过程不再论述。在修改过程中，通过添加不同的非几何特征，可以得到不同的加工方案，其运行框图如图5所示。

　
图5　零件加工流程图

　　5　结论

　　在充分利用Pro/E系统提供的资源的情况下，应用Pro/E提供的二次开发工具Pro/TOOLKIT以及VC++6.0集成开发环境实现了 CAD/CAPP/CAM的集成，简化了Pro/E系统CAM模块的操作，为专用CAD/CAPP/CAM的集成研究提供了一定的经验。

　　致谢：本文得到兰州理工大学特色研究方向基金的资助，在此表示感谢。

　　参考文献：

[1]　Kruglinski DJ. Visual C++6.0 技术内幕[M]。北京：希望电子出版社，1998.
[2]　黄圣杰，张益三.Pro/Engineer 2001高级开发实例[M]。北京：电子工业出版社，2002.
[3]　赖朝安，李振南，孙延明，等.Pro/E二次开发的关键技术[J].机械设计与制造，2001，(1)：43 45.
[4]　钟建琳.Pro/Engineer数控加工实用教程[M].北京：机械工业出版社，2002.
[5]　王　政，党军峰，许文涛.基于Pro/E的ＷＦCAD系统菜单的开发[J].甘肃工业大学学报，2003，29(1)：26 28.
[6]　胡赤兵，阎树田，邬再新.齿轮加工参数自动编程[J].机械工艺师，1998，(7)：18 19.
[7]　杨　萍，张淑珍，李鹤岐，等.基于Pro/E软件平台的混流式水轮机转轮叶片形状拟合及实体模型的建立[J].机械设计与制造，2002，(6)：62 63.