基于Pro/ENGINEER的注塑模电极工程图模块设计

刘 斌， 赵春振， 刘荣亮

（华南理工大学聚合物成型加工工程教育部重点实验室，聚合物新型成型装备国家工程研究中心，广东 广州 510640）

基于Pro/ENGINEER的注塑模电极工程图模块设计

刘 斌， 赵春振， 刘荣亮

（华南理工大学聚合物成型加工工程教育部重点实验室，聚合物新型成型装备国家工程研究中心，广东 广州 510640）

针对所开发的注塑模电极 CAD系统，利用 Pro/E提供的二次开发工具Pro/TOOLKIT和MFC对话框技术，在Visual C++ 6.0编译环境下，对Pro/E的工程图模块进行二次开发，实现了注塑模电极工程图的自动生成，提高了注塑模电极工程图的设计效率。

计算机应用；注塑模电极；电极工程图；二次开发

1 电极工程图模块二次开发的必要性

在工业生产中，二维工程图被称为“工程技术界的语言”，是工程技术界必不可少的技术文件。国内外各种三维CAD软件的二维工程图功能给企业的生产和制造提供了一种有效的设计工具，但是仍然存在以下的问题：二维工程图的出图效率低，图纸设计时间长，尺寸、符号和视图标准不统一等[1]。比如，在 Pro/E软件中，它只提供了一个面向所有用户的通用工程图平台，没有符合自己国家标准的环境配置文件和绘图配置文件，需要用户自行设置。这难以满足企业本地化和国家标准化要求，也降低了设计速度，影响了设计效率[2]。

针对以上问题，根据企业本地化和国标化的要求，作者研究开发了注塑模具电极设计的专用工程图出图模块。主要在以下方面进行了研究：用方便友好的人机交互界面的形式来设置工程图绘图配置文件；自动生成电极各个视图并且将视图的编辑修改集成到可视化的对话框中；实现了电极尺寸的自动标注以及在对话框中编辑尺寸等；最后，设计了创建表格的程序用于标题栏和明细栏的创建，并开发出了能实现表格、表格单元编辑和对表格单元输入文字功能的人机交互界面。

2 注塑模电极工程图模块的总体结构设计

设计出完整的电极三维模型之后，还需要生成二维工程图以进行电极零件的加工，以及电极装配工程图来对电极进行定位[3]。所以，根据注塑模电极设计的内容和特点，本模块在Pro/E平台上，利用 Pro/E提供的二次开发工具包Pro/Toolkit和MFC对话框技术，在Visual C++ 6.0编译环境下，对Pro/E的工程图模块进行二次开发，实现注塑模电极工程图的自动生成模块功能。注塑模电极工程图设计模块的总体结构设计如图1所示。

图1 注塑模电极工程图设计模块的总体结构图

设计注塑模电极工程图模块的总体结构之后，通过采用子菜单和弹出式菜单的形式，将这些框架结构在Pro/ENGINEER环境下实现，其菜单框架如图2所示。

图2 注塑模电极工程图菜单

3 注塑模电极工程图自动生成模块的设计及实现

3.1 界面设计

弹出式对话框是目前最先进、最流行的一种人机交互方式，它能提供图形与文字共存的可视化环境，使操作更为方便快捷。本文采用VC++6.0提供的MFC可视化对话框设计技术来建立工程图模块中的对话框。

在Pro/Toolkit应用程序中，使用MFC创建对话框的一般过程如下[4-5]：

（1） 用VC++中的应用程序向导AppWizard创建Pro/Toolkit应用程序基本框架。

（2） 在由AppWizard创建的且与工程文件名同名的 CPP文件中增加 user_initialize（）和user_terminate（）函数；或者在下拉菜单的菜单动作函数中定义。

（3） 创建对话框。在VC++集成开发环境选择“Insert”菜单中的“Resource”插入“Dialog”，并使用Developer Studio的对话框编辑器设计用户需要的对话框。

（4） 设计好“Dialog”之后，用ClassWizard创建对话框类，自动生成CDialog派生类定义的头文件和相应的实现文件，并在对话框类文件中增加功能实现代码。

（5） 创建和显示对话框。在菜单动作函数中，调用DoModal（）函数显示和创建模式对话框；调用Create（）函数显示和创建模式对话框。

注塑模电极工程图设计包括电极零件图设计和电极装配图设计，都包含了4个子功能模块，即配置文件设计模块、视图设计模块、尺寸自动标注模块和表格设计模块。在零件模式和装配模式中，4个子功能模块弹出对应的4个对话框都是一样的，只是具体实现的功能有所不同。比如，尺寸自动标注对话框，在零件模式中需要标注出电极零件的各个几何尺寸，而在装配模式下只需要标注出电极零件在装配件中的装配位置即可。4个子功能模块的对话框界面设计分别如下：

（1） 工程图配置文件设置

Pro/E工程图模块中有关尺寸文本、尺寸标准和单位等属性是通过工程图配置文件来设定的。而Pro/E默认的配置选项并不完全符合国家标准，所以需要用户自行设定。本系统工程图配置文件设置对话框是采用MFC中属性页的人机交互界面来设置，其中常用的选项设置如图3所示。

（2） 视图设计

本功能模块利用Pro/Toolkit提供的库函数，将零件视图操作集中到一个简洁的人机交互界面中来实现，对话框如图4所示。

（3） 尺寸自动标注

尺寸和公差是工程图中最重要的元素之一，它精确地表达了电极零件的几何形状以及装配件的装配关系。该对话框实现了注塑模电极零件尺寸的自动标注、编辑和修改等功能以及注塑模电极装配的装配关系，如图5所示。

图3 配置文件设置属性页对话框

图4 视图设计对话框

图5 尺寸标注对话框

（4） 表格设计

工程图中除了用视图和尺寸表达注塑模电极零件之外，还需要用表格来辅助表达一些信息，如零件图中用标题栏表示设计者、零件材料和企业名称等基本信息；装配图中则用明细栏表达各个元件的基本信息等。该对话框提供了基本表格的创建、编辑和表格单元文本输入等功能，如图6所示。

图6 表格设计对话框

应用Pro/E软件中的工程图模块绘制工程图时，可以根据企业或者国家标准设置“工程图模板”并保存到系统的模板库中，供设计人员调用。这些标准的模板中有标准的标题栏，本文根据“GB/T10609.1，10609.2-89”国家制图标准规定的标题栏，设计了专门的文本输入功能，并通过图6中对话框上的“标准模板中的标题栏设计〉〉”按钮调出其文本输入对话框。

3.2 关键技术及实现

Pro/Engineer软件中的工程图模块虽然提供了较为完善的二维工程图的生成和编辑功能，基本能满足广大用户的需求。但是，为了更好的提高工程图设计效率，本文从二次开发的角度，利用Pro/Toolkit提供的应用程序接口，调用Pro/E底层函数，开发出本土化、企业化的工程图设计模块。下面分别讲述注塑模电极工程图模块的4个子功能模块功能实现的关键技术。

（1） 工程图配置文件的设置

在Pro/E软件中，应用工程图模块绘制工程图时，第一步就是进行配置文件的设置。配置文件包括系统环境配置文件（config.pro）和绘图配置文件（prodetail.dtl）。但是，Pro/E系统配置文件选项有800多个，绘图配置文件也有200多个，并且这些选项的默认值中很多都不符合我国国家标准，所以，大多数选项都需要用户自行设置。如果每次绘制工程图时，对这几百个选项进行设值，将是一项繁杂的工程。

本文开发的工程图配置文件设置模块就很好的解决了这个问题。该模块从繁多的配置选项中选出重要的、常用的选项集中到一个人机交互的对话框中进行赋值设置。采用图3所示的属性页对话框来设置重要选项的值。功能实现的关键代码如下：

首先采用编辑框和组合窗口两种控件来实现选项值的选择和读入；比如，设定编辑框控件变量m_drawing_text_height来存储字体的高度；用 组 合 框 "m_arrow_style.AddString("closed"); m_arrow_style. AddString("open");m_arrow_ style. AddString("filled");"来设置箭头式样；设计完各个选项值后，应用程序段：

//获取绘图模型

ProStringToWstring(fileName,"DrawSetFile. dtl");

ProInputFileRead(drawing,fileName,PRO_ DWG_SETUP_FILE,NULL,NULL,NULL,NULL); }

//读入配置各项文件将各个值写入到绘图配置文件(DrawSetFile.dtl)中去，Pro/E系统读入这些数据值之后便实现了配置选项的设置。

（2） 视图设计

在Pro/E工程图模块中，创建零件视图和编辑零件视图都需要在不同的菜单中完成，操作繁琐。本功能模块将零件视图的创建、视图的编辑和比例的调整都集成到一个对话框中，为用户提供了简单明了、方便快捷的功能。视图设计功能实现的思路及关键代码如下：

首先在创建视图之前必须先建立新的视图页面，须调用函数ProDrawingSheetCreate（）和函数 ProDrawingCurrentSheetSet（）来建立和设置当前工程图页面；之后，调用一般视图创建函数ProDrawing GeneralviewCreate（）来创建三个视图；创建视图之后，需要在对话框类的成员函数 OnInitDialog（）中调用自定义函数DrawingViewGet（），通过列表控件来显示三个视图的基本信息；按钮“增加视图”和“删除视图”是对所选择视图进行投影或者删除；视图的编辑是调用函数ProDrawingViewMove（），根据编辑框控件输入的ΔX和ΔY进行移动，这一步也可以切换到Pro/E环境下进行操作；如果插入的视图比例不适当，则可以调用ProDrawingViewScaleSet（）和ProDrawingScaleSet（）来进行设置；完成后的注塑模电极视图设计如图7所示。

（3） 尺寸自动标注

Pro/E工程图模块中，提供了尺寸自动标注的功能，但是标注之后的尺寸杂乱无章，需要手动逐项删除和编辑。本功能模块不仅实现了自动标注功能，还将主要的尺寸编辑操作集成到一个对话框中，简化了尺寸标注操作。尺寸自动标注功能实现的思路及关键代码如下：

点击“尺寸自动标注”子菜单后，对话框类中的成员函数 OnInitDialog（）调用自定义函数GetDimensionInf（），获得零件模型中的所有尺寸，并将所获得的尺寸和公差显示在列表框控件中。在自定义函数中则需要调用 ProDrawing ViewsCollect（），ProDimensionValueSet和ProDimensionShow（）等库函数来获得及显示尺寸；复选框“显示尺寸值”调用库函数ProDisplaymodeSet（）来设置是显示尺寸值还是显示尺寸符号；复选框“显示尺寸公差”用来设置是否显示尺寸公差值。注塑模电极零件尺寸标注完成后如图8所示。这部分功能在注塑模电极零件图和装配图中的应用有所不同，零件图中用来标注和编辑电极零件的所有尺寸，而在装配图中则只标注电极零件在组装件中的装配尺寸。

图7 注塑模电极零件视图设计

图8 注塑模电极零件尺寸标柱

（4） 表格设计

在Pro/E环境的工程图模块中，虽然提供了表格功能，但是表格的创建需要根据图纸的坐标来设计，不够灵活简便；表格的编辑功能完全是在菜单工具条中操作，功能比较分散，应用繁琐，不方便。本功能模块将繁琐的表格创建功能全部集成到一个对话框中完成，使得无论在零件图中创建标题栏还是在装配图中创建明细表变得简单明了，方便快捷。

本模块表格设计功能实现的思路及关键代码如下：

在“表格创建”栏中设置好表格行列数之后，点击“创建表格”按钮创建表格，由如下关键程序段实现该项功能：

ProDwgtabledataAlloc(&table_data);

//为表格分配内存空间

ProDwgtabledataOriginSet(table_data, origin); //设置表格原点

for (i=0; i＜ncols; i++) justifications[i] = PROHORZJUST_LEFT;

for (i=0; i＜ncols; i++) width[i]=w;

//设置表格列的属性

ProDwgtabledataColumnsSet(table_data,

ncols, width, justifications);

for (i=0; i＜nrows; i++) height[i]=h;

//设置表格行的属性

ProDwgtabledataRowsSet(table_data, nrows, height);

ProDwgtabledataSizetypeSet(table_data,

PRODWGTABLESIZE_CHARACTERS);

ProDrawingTableCreate(drawing, table_data, 0, &table); //创建表格

ProDwgtableDisplay(&table);

//显示表格

创建好表格之后，调用ProDwgtableRowAdd（）和 ProDwgtableColumnAdd（）等函数对表格进行编辑；调用 ProDwgtableCellsMerge/ Remesh（）等系列函数对表格单元进行合并删除编辑工作；最后采用ProDwgtableCreate（）函数对选定的表格单元输入文字。完成后的注塑模电极零件图标题栏如图9所示。

图9 注塑模电极工程图表格设计

4 结 束 语

利用Pro/E提供的二次开发工具Pro/TOOLKIT和MFC对话框技术，在Visual C++ 6.0编译环境下，对Pro/E的工程图模块进行二次开发，实现了注塑模电极工程图的自动生成模块功能。它很好地将Pro/E工程图功能模块集成化、简单化地应用到注塑模电极工程图设计中，减少了工程图出图时间，从而大大提高了注塑模电极工程图的设计效率。

[1] 张继春. Pro/ENGINEER二次开发实用教程[M]. 北京: 北京大学出版社, 2004. 1-5.

[2] 卢 伟. 基于UG的电极二维工程图纸自动生成技术的研究[D]. 武汉: 华中科技大学, 2007.

[3] 欧荔苹, 刘 斌. 基于Pro/E二次开发的电极模块参数化设计[J]. 机械设计与制造, 2008, (4): 67-69.

[4] 李世国. Pro/TOOLKIT程序设计[M]. 北京: 机械工业出版社, 2003. 300-306.

[5] Parametric Technology Corporation. Pro/ENGINEER Wildfire Pro/TOOLKIT User’s Guide [M]. USA: PTC, 2003. 85-100.

The Module Design of Engineering Drawing for Injection Mould Electrode Based on Pro/ENGINEER

LIU Bin, ZHAO Chun-zhen, LIU Rong-liang
( The Key Laboratory of Polymer Processing Engineering of Ministry of Education, National Engineering Research Center of Novel Equipment for Polymer Processing, South China University of Technology, Guangzhou Guangdong 510640, China )

Facing to the development of injection mould electrode CAD system, the secondary development tool of Pro/TOOLKIT and MFC dialog technology are used under the VC++6.0 compiling environment. The module of automatic generation of engineering drawing for injection mould electrode is realized and the design efficiency of injection mould electrode is improved.

computer application; injection mould electrode; electrode engineering drawing; secondary development

TP 391.72

A

1003-0158(2010)03-0032-08

2008-10-28

刘 斌（1969-），男，湖南益阳人，副教授，博士，主要研究方向为模具CAD/CAE/CAM和材料成型装备及数控技术。