本文探討了借助ProE開發工程圖紙自動化生成軟件的一些內容。

　　一、前言

　　Pro/ENGINEER是美國參數技術公司(PTC)研制的三維CAD/CAM軟件，TOOLKIT是PTC專門提供的一個二次開發工具。在TOOLKIT中，PTC向用戶提供了大型的C語言函數庫，通過調用這些底層函數，用戶能方便而又安全地訪問Pro/ENGINEER的數據庫及內部應用程序，進行二次開發，擴展一些特定功能。

　　作為一種成功的三維CAD/CAM軟件，Pro/ENGINEER已經包含了比較高效的出圖模塊，可以適用于任何形狀的零件出圖任務，但是，對于一些零件較為類似、幾何外形接近的出圖要求來說，將大量的時間花在重復布置視圖、標記尺寸上，是得不償失的。在Pro/ENGINEER已有的出圖模塊基礎上進行二次開發，則更適合此類情況。

　　目前，在很多設計部門中所設計的產品有一定相關性，這就使得很多設計過程存在重復勞動的問題。基于這種原因，在Pro/ENGINEER2000i2基礎上，作者參與開發了一個較為完整的軸類零件設計(三維模型)、零件出圖、零件加工(加工刀軌代碼生成)系統，讓一些通用的設計過程實現自動處理，以減輕設計人員的工作量(本文僅著重討論其中的零件出圖部分)。對于零件設計，該系統采用較為簡單的族表方法(即預先手工構建產品模型，把它作為族表的類屬件，然后在族表中定義各個控制參數來控制模型的形狀大小，并在程序中通過改變各個參數的值來得到所需要的衍生件)。對于零件出圖部分的程序設計，就可以十分方便地根據前面零件設計中定義的參數名稱來獲得相應的軸類零件形狀及尺寸信息。

　　二、視圖生成方法分析

　　1.圖紙區域劃分

　　為了避免在圖紙自動生成的過程中產生視圖間干涉、尺寸重疊等現象，可以事先按要求將圖紙劃分出特定區域。對于結構較為相似、幾何外形不太復雜的軸類零件，可以將整個圖紙分成主視圖區、剖面圖區、表格區及注釋區。然后根據所確定的區域大小及位置，調節視圖比例，生成較為合理的視圖。這樣就可避免圖紙上視圖及尺寸間的位置沖突。

　　2.生成主視圖及剖面圖

　　生成視圖的關鍵是確定視圖方向以及視圖的比例。對于視圖方向，如果方向選擇錯誤，則無法正確表達零件的形狀。在TOOLKIT提供的生成主視圖(General View)的函數中，可以通過輸入不同的方向矩陣(Orientation Matrix)來調整視圖方向。對于視圖比例，選擇恰當的比例系數，可以使視圖盡可能表達清楚，又不會造成越界，產生區域干涉。

　　對于軸類零件，由于特定的外形特征，在生成圖紙時除了主視圖外還需生成各鍵槽處的剖視圖。通過調用TOOLKIT提供的視圖生成函數ProDrawingGeneral

　　viewCreate()，可以方便地生成需要的視圖(需要注意：在零件模型設計階段就確定恰當的默認參考平面，這樣可以在出圖階段忽略考慮方向的問題，即方向矩陣可用單位矩陣代替;視圖比例先默認為1：1)。在此基礎上，調用TOOLKIT提供的視圖輪廓提取函數ProDrawingViewOutlineGet()，計算此視圖的輪廓大小，再根據事先劃分好的區域大小，重新設定視圖比例，自動生成大小合適的視圖。

　　3.視圖生成實例及程序

　　在這個實例中，根據已生成的軸模型實體(axis.part)，采用C語言編程，調用TOOLKIT提供的視圖生成及調整函數，生成符合要求的圖紙，并在此之上生成視圖。程序如下：

　　ProSolid solid;

　　int sheet;

　　ProMdlCurrentGet(&solid);//獲得內存中打開的軸模型

　　ProStringToWstring(wroot, “drawing”);

　　ProObjectwindowCreate(wroot,PRO_DRAWING,&w_id);//打開名為drawing的空視圖窗口

　　ProDrawingCurrentSheetSet(drawing, sheet);//設置當前圖層

　　ProDrawingSolidAdd(drawing, solid);//將獲得的軸模型加入當前窗口

　　ProWindowActivate(w_id);//激活當前窗口

　　ProDrawingGeneralviewCreate(drawing,solid,sheet,0,pos,scale,matrix,&view); //在當前圖層上生成視圖，其中比例大小scale=1.0，方向矩陣matrix為3Χ3單位矩陣

　　ProDrawingViewOutlineGet(drawing,view,outline);//獲得視圖輪廓大小

　　…………….

　　//調整scale大小

　　ProDrawingViewDelete(drawing,view,1);//刪除不合理的視圖

　　ProDrawingGeneralviewCreate(drawing,solid,sheet,0,pos,scale,matrix,&view);//按照調整的比例大小scale重新生成視圖

　　ProDwgSheetRegenerate(drawing,sheet);//刷新窗口，重新顯示生成的視圖

　　三、顯示尺寸方法分析

　　在Pro/ENGINEER中，實體模式(part mode)存儲的尺寸和在制圖(drawing)中創立的尺寸是不同的概念，因此要顯示零件的尺寸就有以下兩種方法可以實現。

　　1.在制圖模式中生成新的尺寸

　　在TOOLKIT中提供了尺寸生成函數ProDrawingDimCreate()，應用該函數可以生成各種尺寸。但是，該函數要求輸入較多的入口參數，包括圖紙模型(Drawing)、尺寸基準(Dimension Attachments)、尺寸類型(ProDimSense)、標注文本定位點(Dimension Text Location)等。

　　2.在制圖模式中直接顯示實體模型中存儲的尺寸

　　在TOOLKIT中提供了尺寸顯示函數ProDimensionShow()，應用該函數可以在制圖模式中有條件地顯示實體模型中存儲的各種尺寸，這也是Pro/ENGINEER制圖模塊中默認的顯示模型尺寸的方法。相比較而言，這種顯示尺寸的方法更簡單適用，而且根據面向加工的設計思想(DFM)，可以在設計階段即實體造型階段就考慮到加工，使得實體模型中存儲的尺寸信息滿足加工需求，即滿足在出圖時對尺寸顯示的要求。

　　3.尺寸顯示實例及程序

　　在此實例中，選擇第二種尺寸顯示方法。

　　ProSolid solid;

　　ProSolidDimensionVisit(solid,-1,　　(ProDimensionVisitAction)DimVisitAction01,

　　(ProDimensionFilterAction)DimVisitFilter01,

　　(ProAppData)&p_data);//遍歷實體模型中的各種尺寸

　　ProError DimVisitAction01(ProDimension *dimension,ProError status,data *p_data)

　　//尺寸處理函數

　　{

　　ProDimensionShow(dimension,p_data->p_view,p_data->p_drawing,NULL);

　　//尺寸顯示

　　ProDrawingDimensionPosGet(p_data->p_drawing,dimension,location);

　　//獲得默認標注文本位置

　　ProDrawingDimension Move(p_data->p_drawing,dimension,location_new);

　　//移動標注文本到指定位置

　　}

　　ProError DimVisitFilter01(ProDimension *dimension)//尺寸遍歷過濾函數

　　{

　　status = ………….;

　　//設置不同的過濾條件，使得不同類型的尺寸可以對應不同的處理函數

　　return (status);

　　}

　　四、注釋生成實例與程序

　　在TOOLKIT中，注釋是以文本行(Note Line)為最小的存儲單元的，不同的文本行組成一個注釋塊(Note Data)，對于這些注釋塊，調用函數ProDtlnoteCreate()就可以生成注釋，并在圖紙的任何位置處顯示出來。對于顯示的字符可以通過設置不同的參數來改變它的顏色，字體以及傾斜度。實例中，通過調用用戶自定義的注釋生成函數UsrNoteCreate()，在圖紙上生成軸的技術要求等信息。具體函數如下：

　　UsrNoteCreate()

　　{

　　ProDtlnote note;

　　ProDtlnotetextHeightSet(text, height);

　　ProDtlnotetextWidthSet(text, -1.0);

　　ProDtlnotetextSlantSet(text, 0.0); //設置注釋字體的高、寬、傾斜度

　　ProDtlnotetextThicknessSet(text, 0.0);//設置字體粗細

　　ProStringToWstring(font, 襢ont ;

　　ProDtlnotetextFontSet(text, font); //設置字體類型

　　ProStringToWstring(wstr, note_text); //note_text中存儲需要顯示的字符串

　　ProDtlnotetextStringSet(text, wstr);

　　ProDtlnotelineAlloc(&line);

　　ProDtlnotelineTextAdd(line, text); //為文本行分配存儲空間

　　ProDtlnotedataAlloc(drawing, &ndata);

　　ProDtlnotedataLineAdd(ndata, line);//為⑹頭峙淇占洌?⒓尤胛謀拘 　 ProDtlnotedataAngleSet(ndata, angle) ;

　　ProDtlattachAlloc(PRO_DTLATTACHTYPE_FREE,NULL, pos_note, NULL, &attach);

　　ProDtlnotedataAttachmentSet(ndata, attach);

　　ProDtlattachAlloc(PRO_DTLATTACHTYPE_PARAMETRIC, NULL, NULL, surf_sel,

　　&leader);

　　ProDtlnotedataLeaderAdd(ndata, leader);

　　ProDtlnoteCreate(drawing, NULL, ndata, ¬e);

　　ProDtlnoteShow(¬e);//最終生成注釋，并顯示其中的字符串

　　ProDtlnotedataFree(ndata);//釋放前面所分配的內存空間

　　Return();

　　}

　　五、其他特殊符號的生成方法

　　TOOLKIT提供了最基本的二維圖形生成函數ProDtlentityCreate()，它的生成方法和文本注釋的生成方法類似。通過調用圓弧初始化函數ProArcdataInit()或者直線初始化函數ProLinedataInit()，可以很容易地畫出直線或者圓弧曲線。以圓弧生成為例，程序如下：

　　UsrCircleentityCreate()

　　{

　　ProVector start_pos,end_pos;

　　double start_angle, end_angle,start_angle ,end_angle ;

　　ProDtlentitydataAlloc(drawing, &edata);//分配圖元存儲空間

　　ProCurvedataAlloc(&curve); //分配圓弧存儲空間

　　ProArcdataInit(start_pos,end_pos,center,start_angle,end_angle,radius,curve);// 圓弧的初始化：設置起點，終點，起始角度，中止角度以及半徑

　　ProDtlentitydataCurveSet(edata, curve);

　　entity_color.method = PRO_COLOR_METHOD_TYPE;

　　entity_color.value.type = color;

　　ProDtlentitydataColorSet(edata, &entity_color);//設置圓弧的線型顏色

　　ProDtlentityCreate(drawing, NULL, edata, entity);//生成圓弧

　　ProDtlentitydataFree(edata);//釋放內存空間

　　return ();

　　}

　　借助于以上圖形生成函數，可以生成一些特殊符號或者簡單的剖面圖形。在實例中，應用這種方法來實現粗糙度、同軸度及平行度等的標注。

　　六、程序運行

　　在Pro/ENGINEER環境中要運行用戶自己的應用程序(可執行exe文件或動態鏈接庫dll文件)，必須在Pro/ENGINEER中對該程序進行注冊。在Pro/ENGINEER安裝目錄下的toolkit子目錄中有個Protk.dat文件，這就是一個標準的注冊文件，用戶只需按照實際情況簡單更改就可以生成自己的注冊文件。

　　程序如下：

　　NAME　　 drawing_application　　//應用程序名稱

　　EXEC_FILE　./$PRO_MACHINE_TYPE/obj/drawing_application.exe //用戶編寫的可執行程序

　　TEXT_DIR　 ./protk_appls/pt_install_test/text //

　　STARTUP　　exe

　　REVISION　 18

　　END

　　有了注冊文件之后，可在Pro/ENGINEER的AuxiliaryApplication對話框中加載該注冊文件，以運行指定的應用程序，也可以將該注冊文件放到Pro/ENGINEER的啟動目錄中，這樣每次運行Pro/ENGINEER，都會自動加載這個文件，并運行指定的應用程序。

　　七、結束語

　　本文詳細討論了基于Pro/ENGINEER平臺的零件工程圖紙生成軟件中零件視圖、尺寸、注釋等的自動生成方法，并通過編寫C語言程序調用二次開發工具TOOLKIT提供的相關函數，具體實現了Pro/ENGINEER平臺上軸類零件工程圖紙的自動生成，從而改變了傳統的人工出圖方式，極大提高了設計人員的工作效率。