烟草包装机计算机辅助规格设计系统的研究与开发:烟草包装机
摘要： 本文介绍了Pro/Engineer三维参数化模型设计的原理以及烟草包装机的规格设计系统的开发过程，并展示了系统的界面及运行结果，证明了本系统完全适用于烟草包装机的规格设计工作。
Abstract: This paper introduces the design principle of the Pro/Engineer 3D parametric model and development process of tobacco packaging machine specification design system, and display the system interface and operation results, which proved that this system is completely suitable for tobacco packaging machine specification design work.
关键词： Pro/E；二次开发；烟草机械；规格设计
Key words: Pro/E；second development；tobacco machinery；specification design
中图分类号：TP315 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）24-0212-03
0 引言
随着科技的不断进步，特别是计算机的普及，使得以往一些非常复杂的工作变得越来越便利，这一点在机械设计行业中体现得尤为明显。烟草机械与其他机械产品不同，其复杂程度远大于一般机械产品。由于不同烟厂生产的烟支外形尺寸各不相同，要求机器的排布也不一样，所以同一系列的烟机产品，有着许许多多不同的规格。另一方面，由于烟厂之间的竞争日趋激烈，香烟本身的差别不大，烟厂只在香烟的形状和外包装上下功夫，以争取更多的顾客。这样一来，更多的特殊规格就应运而生，设计人员的工作量因此就变得非常大。
Pro/Engineer（简称Pro/E）软件系统是美国参数化公司（PTC）1989年推出的产品，是一个用于产品的三维模型设计、加工、分析及绘图的CAD/CAM软件系统[1]。该软件以参数化特征造型和系统的全相关性而著称。目前，Pro/E软件在电子、家电、产品等行业得到了广泛的应用。本课题利用Pro/E的Pro/TOOLKIT[2]接口以及三维特征技术，构建基于Pro/E的产品CAD系统，对提高CAD软件的使用效率，减少设计人员的工作量，提高工作效率是十分有意义的。
1 Pro/E三维参数化模型设计的原理
1.1 模型的三维参数化设计 三维参数化设计的基本原理是采用三维模型与程序控制相结合的方式。三维模型不是由程序创建，而是利用交互方式生成。在已创建的零件三维模型基础上，进一步根据零件的设计要求建立一组可以完全控制的三维模型形状和大小的设计参数。参数化程序针对该零件的设计参数进行编程，实现设计参数的检索、修改和根据新的参数值生成新的三维模型的功能，其过程如图1所示。
由于这种方式在已有三维模型的基础上，通过修改设计参数派生新的三维模型，因此，称之为基于三维模型的参数化设计。在本系统的设计过程中，就采用了该种方式。
1.2 Pro/TOOLKIT应用程序的开发 Pro/TOOLKIT是PTC公司为Pro/E软件提供的开发工具包，其主要目的是让用户或第三方通过C程序代码扩充Pro/E系统的功能，开发基于Pro/E系统的应用程序模块，从而满足用户的特殊需求。不仅如此，还可以利用Pro/TOOLKIT提供的UI对话框、菜单以及VC的可视化界面技术，设计出方便实用的人机界面，从而大大提高系统额实用效率。
Pro/TOOLKIT工具包提供了开发Pro/E所需的函数库文件和头文件，使用户编写的应用程序能够安全地控制和访问Pro/E，并可以实现应用程序模块与Pro/E系统的无缝集成。
2 烟草包装机的规格设计系统的实现
2.1 设计流程 在本系统的设计过程中，Pro/TOOLKIT主要用于人机交互界面的建立，生成系统菜单和对话框。其实现的主要功能如下：
①对模型的参数进行检索。②根据输入的设计参数对模型的内部参数进行编辑。③再生模型。④对模型进行分析，检查是否存在干涉。如果干涉则要求用户重新输入参数。⑤生成工程图。
烟草包装机规格设计系统的工作原理如图2所示。
系统的设计过程主要分为两个部分，即零件的三维参数化设计和用户界面的开发。[3]
零件的三维参数化设计就是在零件的三维建模过程中，把它与规格相关的内部参数通过Program程序与设计参数相关联，这样就能通过外部的设计参数来驱动模型，使其形状和尺寸发生变化。
用户界面的开发包括以下几个方面：
2.1.1 菜单设计 菜单是Pro/E的主要用户界面，Pro/TOOLKIT提供了一系列菜单操作的函数，允许应用程序创建和管理菜单。菜单包括：菜单条（Menu bar）、菜单条菜单（Menu bar menu）、菜单的按钮（Push button）、菜单的复选按钮（Check button）和菜单的单选按钮（Radio group）。菜单文件主要分为完整菜单文件（以.mnu为后缀名）和辅助菜单文件（以.aux为后缀名）。完整菜单是指独立于Pro/E原有菜单，并且具有完整结构的菜单。辅助菜单是指在Pro/E原有菜单中添加的菜单按钮，该按钮名称不能与Pro/E中的菜单按钮同名，并且不能超过14个字符，这种辅助菜单是对Pro/E原有菜单的补充。
菜单文件具体形式为:
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