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面向MBD模型的Creo尺寸精度信息查询及标注模块开发

2015/11/23    来源:互联网    作者:张坤鹏  赵凤霞  张琳娜      
关键字:MBD  Creo  尺寸精度查询  GPS标准体系  
为了解决Creo环境下MBD模型的精度信息查询及标注的不足,运用Creo二次开发工具Creo/TOOLKIT开发出了尺寸精度信息查询及标注模块。该模块基于新一代GPS标准体系,与Creo系统无缝集成,实现了尺寸精度信息的自动提取、查询及三维标注,完善了Creo对MBD技术的支持,提高了设计效率。

    随着数字化设计与制造技术的飞速发展,MBD技术(Vlodel Based Defjnition,基于模型的产品定义)已成为CAD技术的新趋势。MBD技术以全三维数字化模型为基础,用集成的三维实体模型完整表达产品定义信息,从而消除或者减少二维图纸的使用。MBD模型是一个真正的三维模型,它既包括产品的形状、尺寸信息,同时也包括制造、检验等所需的信息,为一个完整的产品定义模型。因此,MBD技术将设计信息和制造信息共同定义到产品模型中,实现了面向制造的设计,既保证了数据的唯一性,又使三维实体模型作为生产制造过程中的唯一依据。

    美国PTC公司最新推出的Creo作为一款集CAD/CAM/CAE为一体的新型三维软件,以参数化著称,对MBD技术有一定的支持。但是采用Creo进行尺寸精度信息标注时其操作过程较为繁琐,且系统没有精度信息的国家标准数据库,需要设计人员人工查询手册确定,这无疑给设计工作带来了很大的不便。另外,随着新一代GPS(Geometrical Product Specifications)标准的颁布实施,在MBD模型上进行尺寸精度标注时,设计人员不但要给出尺寸的上、下极限偏差值,如φ30±0.1,而且还应标注出该尺寸所使用的检验认证方法,如φ30±0.1,但是目前Creo系统还不具有这些规范的标注功能。为解决这一问题,基于新一代GPS标准体系,开发了Creo环境下的线性尺寸精度信息查询及标注模块,该模块可在MBD模型下实现尺寸精度信息的提取、查询和标注,完善了Creo在尺寸精度设计方面的功能。

1 尺寸精度信息模块的功能要求

    在Creo环境下开发的面向MBD模型的尺寸精度信息查询及标注模块应具备如下特点:

    (1)与Creo平台无缝集成

    所开发的尺寸精度信息模块应与Creo平台实现无缝集成,使得设计人员在利用Creo进行机械产品设计过程中可以实时进行尺寸精度信息的查询和标注。

    (2)自动提取尺寸精度信息

    所开发模块应该具备自动提取MBD模型中尺寸及其尺寸精度信息的功能,方便尺寸精度查询的实现。

    (3)高效查询、方便标注

    所开发的模块能快速、高效、准确地实现尺寸精度信息查询,并将查询得到的结果实时标注到产品MBD模型的相应位置,完善Creo的尺寸精度信息查询及标注功能,减轻设计人员的劳动强度,提高设计效率。

    (4)符合新一代GPS标准

    新一代GPS标准体系要求在进行产品设计时,设计人员应根据产品的功能要求给出一整套的产品加工、测量及评定的规范和方法,即在原有的尺寸上、下极限偏差值设计信息的基础上,增加制造、检验等所需的信息。如φ300-0.1,该设计要求是线性尺寸30mm的全局尺寸采用最小外接法评定,大小不允许超越30mm,局部实际尺寸采用两点法评定,大小不允许超越29.9mm。新一代GPS给出了一系列线性尺寸的相关符号,如表1所示,这要求所开发的尺寸精度信息模块具备该内容的标注功能。

表1 线性尺寸的类型及符号

线性尺寸的类型及符号

2 尺寸精度信息模块的开发方案

    由前述可知,尺寸精度信息模块的软件设计内容主要包括:与Creo软件系统无缝集成的应用程序开发;尺寸精度信息查询中涉及到的标准公差、极限偏差数据库的建立;尺寸精度信息模块与数据库之间的通信。

    尺寸精度信息模块开发过程中应用程序的编写是整个模块开发的基础和关键。Creo软件系统提供了多种二次开发工具,常用的包括Creo/TOOLKIT、Automation GATEWAY、J-Link和VB API。其中Creo/TOOLKIT是Creo自带的二次开发模块,封装了大量针对Creo底层资源调用的库函数和头文件,相对其他开发方式能够访问更多的Creo资源,是进行Creo二次开发的根本方法。文中尺寸精度信息模块的主要功能是自动提取产品MBD模型中尺寸精度信息,查询国家标准的尺寸精度信息数据库,进而驱动Creo系统进行尺寸精度信息的标注,最终将设计结果保存到MBD模型中。程序执行过程中需要同Creo系统进行大量的底层数据信息的交互操作,因此模块开发选用Creo/TOOLKIT作为开发工具。

    Creo/TOOLKIT应用程序有两种工作模式:一种为同步模式(Synchronous Mode);另一种为异步模式(Asynchronous Mode)。同步模式的动态连接模式(DLL Mode)是将Creo/TOOLKIT应用程序集成到Creo软件系统的标准方法,此模式与Creo共享进程,执行速度较快;同步模式的多进程模式(Vlultiprocess Mode)的应用程序作为Creo的子进程运行,包含较多交互过程,执行速度较慢。异步模式代码复杂、执行速度慢,非特殊要求一般不予采用。

    使用Creo/TOOLKIT开发应用程序需要借助第三方编译环境C语言、VC++语言等)进行调试。模块开发选择在Microsoft Visual Studio 2010环境下进行代码的编写和调试,采用微软基础类库(Vlicrosoft Foundation Class,MFC)编程技术实现对话框界面的设计,并最终编译生成Creo/TOOLKIT应用程序。所采用的软件结构方案如图1所示。

软件结构方案

图1 软件结构方案

责任编辑:程玥
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