基于Pro/Toolkit的批量点数据分析工具设计与开发

张文燕+许海霞+周茂军

摘要：在模具成型件的检测中，常常需要分析从成型件上测得的批量点与原设计模型间的偏差值，从而来判断产品是否合格。而Pro/E系统只提供单个点的测量分析工具，测量效率低且容易遗漏待测点。经过对Pro/E系统中测量工具局限性的研究，通过Pro/E自带的二次开发工具Pro/Toolkit，使用MFC可视对话框技术，编写Visual C++程序，开发出集成化的分析测量工具。能够根据允许公差值，快速、准确地判断成型件是否符合要求。使得成品的测量分析效率提高，并且缩短了零部件产品的检验周期。

关键词：Pro/Toolkit； 批量点； 公差 ；测量；分析

中图分类号：TP20 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）26-0207-03

Abstract： During the detection of molding parts， we often need to analyse deviation between the mass points measured on the molding and the original design model ，According to the result ，we can determine whether the product is qualified. The Pro / E system only allows a single point to measure and analysis.By this way，It is slow to measure mass points，and it is easy to miss the measured points. This paper analyzes the limitations of present measurement tools.By development tool Pro/Toolkit， applying MFC visual dialog technology，and writing Visual C++ program. We develop an integrated tool of analysis and measurement. According to the values of allowable tolerance， it can rapidly and accurately determines whether the machined parts meet the production requirements. It improves the efficiency of analysis and measurement， and shortens the inspection cycle of parts.

Key words： Pro/Toolkit； batch points； tolerance； measurement； analysis

随着计算机辅助设计技术的发展，UG、Solidworks、Pro/E等三维设计软件被广泛应用[1]。Pro/E作为一种参数化设计软件，它功能强大，性能优良，运用广泛[2]。基于Pro/E的二次开发也受到人们广泛关注。目前不少程序开发者已经开发一些有关Pro/E设计的辅助工具。例如基于Pro/E的工程图设计辅助工具，基于Pro/E的零件尺寸标注辅助工具、基于Pro/E三维建模辅助工具等。但是在对批量点进行测量分析方面还没有相关辅助工具的开发。PRO/E系统自带的单个点距离测量，测量效率低，结果不直观，后期误差分析困难。如果能开发集成化的测量分析工具，将解决企业零部件检验测量中的实际问题，大大提高檢测效率。

1 批量点测量分析程序的总体设计及步骤

1.1 总体设计

元素，使用向量判断测量点与设计模型面的法线方向是否一致，从而判断出测量点位于设计模型面的内部还是外部。然后根据公差的允许值，用颜色区分点至曲面的距离是否在公差范围之内，在公差范围之内为绿色，超过公差上限为红色，超过公差下限为蓝色。本设计流程图如图1所示。

1.2 Pro/Toolkit开发步骤

Pro/Toolkit 应用程序体系是由 VC++应用程序设计向导自动创建的程序框架加上新的函数代码、资源文件、和CPP 源文件构成。其开发步骤主要由如下7步组成：

1） 确定运行模式

Pro/Toolkit应用程序主要有两种模式：同步模式和异步模式。其中同步模式又分为标准模式和多进程模式；异步模式又可分为简单异步模式与完全异步模式[2]。本文采用Pro/Toolkit应用程序中同步模式下的标准模式。

2 ）Pro/Toolkit程序菜单

菜单设计主要为程序的框架设计。图2为本系统菜单。

3） 新建项目及设置相应的开发环境

VC开发环境设置是的作用是用于指定Pro/Toolkit函数库的目录位置。

4） 定义初始化及结束函数

Pro/E中进行Pro/Toolkit应用程序加载时，应首先调用User_initialize（）函数。user_terminate（）函数主要用来处理程序结束时需要进行处理的工作[3]。

5） 编写代码

源文件包括：C程序、菜单文件和窗口信息文件。在编写应用程序的过程中经常会用到 Pro/Toolkit函数库和MFC类库中的相关函数。

6） 可视对话框的创建

①利用 AppWizard 建立基本的可视对话框结构。

②在对话框结构基础上创建相同名称文件并且添加初始函数user_initialize（）以及结束函数user_terminate（）。endprint

③用visualC ++语言创建对话框。

④资源类型设置为Dialog类型，然后鼠标操作调出菜单系统，在系统功能界面中进行特殊功能编辑工作。

⑤用Developer Studio实现可视对话框的设计；。

⑥创建可视对话框，在应用程序中对对话框进行相应调试。

⑦最后生成对话框程序。

7） 添加辅助应用程序

添加辅助应用程序时，需要将Pro/Toolkit 程序中的注册文件注册到 Pro/E系统中，本系统中的注册文件如图3所示。

2 Pro/Toolkit应用程序设计

在理解Pro/Toolkit函数的逻辑关系后，运用Pro/Toolkit中某些函数编写代码来解决批量点距离测量问题[4]。本文主要叙述程序中所涉及有关Pro/Toolkit的函数序列。

2.1 创建菜单

Pro/Toolkit应用程序的入口是初始化函数user_initialize（）。一般在其中完成添加菜单功能。本课题在Pro/E系统菜单下进行菜单按钮的添加，图4为主要的 Pro/Toolkit函数序列。用 ProMdlCurrentGet（）初始化当前的Pro/E对象。ProMenubarMenuAdd（）的功能是添加新的菜单名称，建立新的菜单信息文件。ProCmdActionAdd设置Pro/E的菜单动作。ProMenubarmenuPushbuttonAdd（）添加菜单。菜单的位置与父菜单、子菜单相关联。图中的的父菜单是“零件测试”，子菜单是“遍历所有的面”。

2.2 实体特征访问

首先用UserDemoAxisAct（）遍历动作函数，用函数ProAxisIdGet（）获得轴线ID[5]， ProModelitemInit（）初始化模型句柄，ProGeomitemFeatureGet（）获得轴线所属特征，如果获得特征类型失败，则跳过。用函数ProModelitemNameGet（）获得轴线的名称，然后高亮显示孔。

接下来访问动作函数，对访问特征进行过滤，第一步，ProSolidFailedFeatsList（）判断访问实体特征是否成功。第二步，ProFeatureIsIncomplete（）判断指定特征是否完整。第三步，ProFeatureStatusGet（）判断特征有没有被激活或隐藏。第四步，ProFeatureVisibilityGet（）验证特征可见。 图5为主要函数序列。

2.3 遍历所有点到面的距离

定义ProSelection用来在Pro/E数据库中确定一个模型树。第一步ProMdlNameGet获得设计模型的名称。第二步ProSolidFeatVisit访问模型内的特征。第三步ProSelectionCopy把模型的特征添加到树中。

ProFeatureGeomitemVisit（）访问指定特征的全部点特征，ProGeomitemDistanceEval（）测量点与面组之间的距离，再根据允许公差值，用条件判断语句判断是否超差并变色。ProSelectionHighlight（）高亮显示，如果超过公差下限则高亮显示蓝色，超过公差上限则高亮显示红色，在公差允许范围之内则高亮显示绿色。ProSolidRegenerate（）进行实体再生。ProMessageDisplay（）将测量点的距离，写入文本框[6]。如图6所示：

3 软件应用实例

3.1 注册运行Pro/Toolkit应用程序

Pro/Toolkit应用程序的运行有自动注册和手动注册[7]。本程序选用手动注册，首先打開Pro/E，选中标题栏中工具按钮，点击注册，打开已经编辑好的辅助应用程序。

3.2 设定坐标系导入点云

打开设计模型设定坐标系，使得测量点云的坐标系与导入设计模型相一致，然后将测量好的点云数据按照设定好的坐标系进行导入。

3.3 公差设值与测量分析

1） 点击零件测试模块上的公差设值，根据要求设置正负公差值。如图7所示：

2） 点击标题栏零件测试下的子菜单遍历所有点到面，经过程序运行即可以得到测量点到设计模型面的距离。如图8所示：

3） 同时点的颜色如预期发生改变

4 结束语

1） 在VS2008环境下，利用Pro/Toolkit开发出批量点数据分析测量工具；

2） 本文分析了集成化的测量模块，描述了响应实现功能的主要函数及关系；

3） 通过测试的方法验测量程序的正确性。程序开发的实际过程为其他的类似工具的开发提供了参考。

参考文献：

[1] 张海军，吴晶华.Pro/Toolkit工程制图功能开发方法[J].制造技术与机床，2008（11）：79-81.

[2 陈积强，李春，周碧池.Pro/Toolkit同步与异步开发模式[J].上海理工大学学报，2008，30（1）：99-102.

[3] 吴立军. Pro/ENGINEER 二次开发技术基础[M].北京：电子工业出版社，2006：37-41.

[4] 基于Pro/Toolkit的点坐标测量工具的开发[J].控制与检测，2010（8）：33-38.

[5] 王文波.Pro/E wildfire4.0二次开发实例解析[M].北京：清华大学出版社，2010：80-82.

[6] 张继春.Pro/ENGINEER二次开发实用教程[M].北京：北京大学出版社，2003；52-54.

[7] 李世国.Pro/Toolkit程序设计[M].北京：机械工业出版社，2003：23-24.endprint