基于ProEngineer的工艺数据库开发

基于ProEngineer的工艺数据库开发 第一章 绪论 目 录

第一章 绪 论 .......................................................... 1 1.1本课题研究开发的背景和相关研究工作现状 ............................. 1 1.1.1 研究开发的背景 .................................................. 1 1.1.2 相关研究工作的现状 .............................................. 3 1.2本课题研究、开发的主要任务和开发方案 ............................... 4 1.2.1 主要任务和具体要求 .............................................. 4 1.2.2 本课题研究开发的技术路线和开发方案 .............................. 5 第二章 CAD/CAPP/CAM系统集成及开发方法 ................................. 6 2.1 CAD/CAPP/CAM系统集成 .............................................. 6 2.1.1 CAD/CAPP/CAM系统集成的基本概念和构成 ............................ 6 2.1.2 CAD/CAPP/CAM系统集成的应用 ...................................... 7 2.2 CAD/CAPP/CAM系统集成的方法 ........................................ 8 2.3 CAD/CAPP/CAM系统开发方法 .......................................... 9 2.3.1 软件工程的概念 .................................................. 9 2.3.2 软件开发过程和方法 ............................................. 10 2.3.3 结构化软件分析与设计方法 ....................................... 11 第三章 开发平台与工具 ................................................ 13 3.1系统的开发平台 .................................................... 13 3.2 Pro/ToolKIT ...................................................... 14 3.4 数据库 ........................................................... 16 3.5 Access97 ......................................................... 17 3.6 编程语言及集成开发环境VC++6.0 .................................... 18

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基于ProEngineer的工艺数据库开发 第一章 绪论 第四章 系统的设计与实现 ............................................. 20 4.1系统的分析 ........................................................ 20 4.1.1系统的功能 ...................................................... 20 4.1.2 系统的数据流图 ................................................. 20 4.2系统的设计 ........................................................ 25 4.3 系统的实现 ....................................................... 26 4.3.1 开发和运行环境 ................................................. 26 4.3.2 菜单设计 ....................................................... 29 4.3.3 对话框设计 ..................................................... 31 4.3.4 数据库设计 ..................................................... 33 4.3.5 系统的测试 ..................................................... 34 第五章 系统的运行 .................................................... 33 5.1系统的运行环境及使用方法 .......................................... 33 5.2 运行实例 ......................................................... 34 结 论 ................................................................ 37 结束语 ............................................... 错误！未定义书签。 参考文献 ............................................. 错误！未定义书签。 附录1 英文翻译原文及译文 附录2 源程序代码

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基于ProEngineer的工艺数据库开发 第一章 绪论

第一章 绪 论

1.1本课题研究开发的背景和相关研究工作现状

1.1.1 研究开发的背景

随着计算机技术日益广泛深入的应用，特别是在机械、航空、电子等各个领域得到了广泛的应用，人们很快发现，各种计算机辅助技术采用各自独立的系统不能实现系统之间信息的自动传递和交换。例如CAD(Computer Aided Design,计算机辅助设计)系统设计的结果，不能直接为CAPP(Computer Aided Process Planning,计算机辅助工艺设计)系统接收，若进行工艺规程设计时还需要人工将CAD输出的图样、文档等信息转换成CAPP系统所需要的输入数据，这不但影响了效率的提高，而且在人工转换过程中难免会发生错误。只有当CAD系统生成的产品零件信息能自动转换成后续环节（如CAPP、CAM等）所需的输入信息，才是最经济的。为此，人们提出了CAD/CAPP/CAM集成的概念并致力于CAD、CAPP和CAM(Computer Aided Manufacturing,计算机辅助制造)系统之间工艺数据库的自动传递和转换的研究，以便将业已存在的和正在使用中的CAD、CAPP、CAM等独立系统集成起来。

CAD/CAPP/CAM系统集成涉及到产品的总体设计、工艺过程设计、数控加工、运动机构的模拟设计、有限元分析的前后置处理、工艺规程设计、数控加工、检验测量等。它涉及到计算机科学、计算数学、计算几何、计算机图形学、数据库技术、软件工程、仿真工程、人工智能等新兴学科领域。CAD/CAPP/CAM集成技术就是从设计到制造的整个工程应用计算机进行有关信息处理的技术。当CAD、CAPP、CAM结合在一起时，就把产品的设计、工艺路线的规划和制造过程变成了一个完整的集成系统，使许多专业技术工作实现了有效集成。

CAD/CAPP/CAM集成技术是跨计算机科学、信息技术与现代设计制造技术相结合的产物，是实现产品设计和制造自动化的关键技术，是当代先进的生产力，被公认为20世纪90年代的十大重要技术成就之一。在产品开发过程中，引入CAD/CAPP/CAM系统集成进行产品的设计、工程与结构分析、工艺规划，能大大地提高工作效率和产品的性能和质量，缩短产品的开发周期，增强产品的竞争力，对企业而言创造显著的效益。目前，在计算机网络和数据库系统的支持下，以CAD/CAPP/CAM为核心的多种集成系统的出现，使传统的生产模式发生了深刻的变革。

一个完备的CAD/CAPP/CAM集成系统的任务是能支持产品全生命周期（设计、制造、装配、检验、销售、维修等）各相关过程的生产活动。对各相对独立发展起来、有相互关联的各单项计算机辅助系统，一般称为CAX（CAD、CAE、CAPP、

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NCP、MRP、……）,进行有效的集成，是CAD/CAPP/CAM技术发展的必然要求[1]。这些系统的发展可以相对不平衡，但必须在并行工程思想的指导下实现CAPP与CAD、CAM等系统的全面集成，发挥CAPP在整个生产活动中的信息中枢和功能调节作用。这包括：与产品设计实现双向的信息交换与传送；与生产计划调度系统实现有效集成；与数控编程系统实现有效集成；与质量控制系统建立内在联系。

一个基于集成的产品数据库的CAD/CAPP/CAM集成系统如图1.1所示。

图1.1 集成化系统

统 CAD 用 CAPP 户 一 数 一 统 据 库 管 CAM 界 集成的产理 品数据 统 DBMS 系 面 基于系统集成的产品数据库是可供共享的重要的信息资源。但在非集成的各单项技术应用中，工艺数据库系统一般是孤立分离的，数据模式的定义也不统一，与CAD/CAPP/CAM中大量的信息集成的需求和特点不同，且在各子系统中，信息集成有明显差别。因此建立基于系统集成的产品数据库，存储零件的特征信息、工艺信息、加工工艺参数等信息，实现在CAD/CAPP/CAM集成系统中对产品数据库的访问，并在集成产品数据库之上，结合产品的设计、工艺路线的规划、工艺过程设计和制造过程为一个完整的系统，这样对系统实现设计、制造到管理，产品生命周期的全过程的无缝集成，各独立模块实现数据连通，调用连通，信息共享，能大大缩短设计周期，提高整个流程的工作效率和工作质量。

随着商品化的CAD/CAM软件的发展和广泛应用，考虑CAPP自身的特点和要求，基于特征，基于CAD/CAM软件平台进行二次开发已成为了一种简单、高效的CAD/CAPP/CAM集成系统开发的趋势。利用诸如UNIGRAPHICS、Pro/Engineer等基于特征的CAD/CAM软件平台，在充分利用已有软件功能的有利条件下，开发CAPP系统并与之集成，能充分利用成熟的CAD、CAM技术，大大缩短开发周期，也使已有的软、硬件得以充分利用以节约企业的开支。

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无论使用何种集成方法或进行开发，CAD/CAPP/CAM集成系统中，工艺数据库都是必不可少的。

1.1.2 相关研究工作的现状

目前主流的CAD/CAM软件主要来自国外公司，国内的相关基础工作相对落后于发达国家，因此在CAD/CAPP/CAM系统集成的研究与开发这方面工作进行得相对较少，总体水平低、技术落后于国外发达国家。但也有一些具有一定先进性的研究。如我国在20世纪80年代初期开始了CAD/CAPP/CAM系统集成的工艺数据库理论研究和系统开发工作。1986 年3月，我国制定并启动863 计划，并在后续的863/CIMS主题计划中设立了多项与CAD/CAPP/CAM系统集成相关的关键技术攻关项目或子项目、目标产品发展项目以及软件重大专项，同时大力推广应用示范工程。1988年5月，在南京航空航天大学召开了国内第一次CAD/CAPP/CAM系统集成的专题研讨会，受到广大科研院所和制造企业的普遍关注，引发了国内该系统集成的研究热潮[2]。

台湾地区对Pro/Engineer的二次开发进行的比较成熟，在上世纪八十年代，曾引领大陆的CAD/CAM发展方向。

国外在CAD/CAPP/CAM系统集成这方面的研究开发工作进行的比较早。CAD/CAPP/CAM系统集成的研究在国际上始于20世纪60年代后期，其早期意图就是建立包括工艺卡片生成、工艺内容存储及工艺规程检索在内的计算机辅助系统。实现各系统内信息资源的共享。

焦作工学院的侯守明在《中小企业CAD/CAPP/PDM集成系统研究与开发》一文中分析了中小型企业在应用CAD、CAPP进行产品开发以后出现的新需求，结合产品数据管理系统的发展趋势，提出以产品结构为中心的设计、管理一体化解决方法，开发基于Pro/Engineer和数据库软件的CAD、CAPP集成系统。

天津大学的冯丽艳在《面向中小制造企业的CAD/CAPP集成系统》一文中谈到，近年来,我国很多企业实现了CAD(计算机辅助设计)、CAPP(计算机辅助工艺设计),但多数是各自独立开发,不能实现CAD、CAPP之间信息的自动传递和交换。CAPP系统的信息输入要花费大量的时间, 容易出错, 而且生成不恰当的工艺过程。

武汉水利电力大学的吴晓光在《CAD/CAPP 集成系统的研究与开发》一文中讨论了实现CAD/CAPP集成系统的基本结构与功能，以及实现CAD/CAPP集成数据的传递方法。

广东工业大学的陶建华在《基于特征和参数化的

CAD/CAPP集成》中分析了

CAPP在实现过程中所遇到的难点，重点分析了CAD/CAPP集成环节中遇到的困难。提出了用全参数化方式实现CAD/CAPP集成的方法。

吴晓光在《基于VC++类库的CAD/CAPP集成系统的研究与实践》一文中采用

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