【正文】 UG二次開發(fā)技術(shù) 青島科技大學 機電工程學院 張明 第一章 概述 11 UG的淵源與特點 UG的淵源 最早為麥道飛機公司開發(fā)的三維設(shè)計軟件，后轉(zhuǎn)為通用汽車公司下屬 EDS公司的子公司的主要軟件產(chǎn)品。目前， EDS公司的主要軟件產(chǎn)品有： 三維設(shè)計軟件： UG、 Solidedge、 ideas PDM軟件： iMAN Unigraphics具有以下特點 : ? 具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，真正實現(xiàn)了CAD/CAM/CAE等各模塊之間的無數(shù)據(jù)交換的自由切換，可實施并行工程。 ? 采用復(fù)合建模技術(shù)，可將實體建模、曲面建模、線框建模、顯示幾何建模與參數(shù)化建模融為一體。 ? 用基于特征的建模和編輯方法作為實體造型的基礎(chǔ)，形象直觀，類似于工程師傳統(tǒng)的設(shè)計方法，并能用參數(shù)驅(qū)動。 ? 出圖能力強，可十分方便地從三維實體模型直接生成二維工程圖 . ? 以 PARASOLID為實體建模核心，實體造型功能處于領(lǐng)先地位。 ? 提供了界面良好的二次開發(fā)工具 GRIP (GRAPHICAL INTERACTIVE PROGRAMING)和 UFUNC (USER FUNCTION)，并能通過高級語言接口，使UG的圖形功能與高級語言的計算功能緊密結(jié)合起來 .具有良好的用戶界面。 12 二次開發(fā)的意義 通用設(shè)計軟件的客戶化 公司在引進了 CAD/CAM 軟件之后，都希望用好自己的 CAD/CAM軟件。通用的CAD/CAM軟件的功能雖然解決了用戶的大部分需求，但許多專業(yè)問題，例如貫徹本公司的標準、專用的設(shè)計方法和算法、產(chǎn)品管理以及數(shù)據(jù)處理等方面，解決起來比較困難，遇到很多麻煩。要解決這些問題就需要進行軟件的二次開發(fā)， CAD/CAM軟件二次開發(fā)將公司積累的專業(yè)知識和經(jīng)驗集成到通用CAD/CAM，使軟件本地化（客戶化）。 設(shè)計軟件的客戶化舉例 齒輪在機械產(chǎn)品中應(yīng)用十分廣泛，三維設(shè)計軟件 UG、 Pro/E等提供了許多實體建模方式，但如果在這些軟件平臺上進行齒輪的三維設(shè)計和造型并生成符合國家標準的二維齒輪設(shè)計圖紙，需要花費設(shè)計者大量時間。 為此，在 UG軟件平臺上研究齒輪的三維造型方法，應(yīng)用 Visual Basic 和 UG開發(fā)工具 UG Open/GRIP開發(fā)出齒輪 CAD模塊，以及減速器齒輪、軸的參數(shù)化設(shè)計模塊，外掛在 UG用戶界面上，從而達到 UG用戶化的需要，提高設(shè)計效率。 二次開發(fā)的層次 二次開發(fā)的層次不同，設(shè)計的便利程度也不同。齒輪設(shè)計中的三種設(shè)計過程： （ 1）依據(jù)載荷、材質(zhì)、熱處理狀態(tài)、工作環(huán)境等手工計算出齒數(shù)、模數(shù)、齒寬等參數(shù)，在通用軟件上經(jīng)草圖、拉伸等操作完成。 （ 2）依據(jù)載荷、材質(zhì)、熱處理狀態(tài)、工作環(huán)境等手工計算出齒數(shù)、模數(shù)、齒寬等參數(shù)，在二次開發(fā)軟件上通過對話框的數(shù)據(jù)輸入，完成設(shè)計。 （ 3）在二次開發(fā)軟件上，運用對話框，將載荷、材質(zhì)、熱處理狀態(tài)、工作環(huán)境等數(shù)據(jù)輸入，直接完成設(shè)計。 13 UG的二次開發(fā)工具 UG/Open二次開發(fā)模塊為 UG軟件的二次開發(fā)工具集，便于用戶進行二次開發(fā)工作，利用該模塊可對 UG系統(tǒng)進行用戶化剪裁和開發(fā)，滿足用戶的開發(fā)需求。 UG/Open包括以下幾個部分 : （ 1） UG/Open Menuscript開發(fā)工具： 對 UG軟件操作界面進行用戶化開發(fā)，無須編程即可對 UG標準菜單進行添加、重組、剪裁或在 UG軟件中集成用戶自己開發(fā)的軟件功能。 （ 2） UG/Open UIStyle開發(fā)工具： 它是一個可視化編輯器，用于創(chuàng)建類似UG的交互界面，利用該工具，用戶可為UG/Open應(yīng)用程序開發(fā)獨立于硬件平臺的交互界面。 （ 3） UG/Open API開發(fā)工具： 提供 UG軟件直接編程接口，支持 C, C++, Fortran和 Java等主要高級語言。 （ 4） UG/Open GRIP開發(fā)工具是一個類似APT的 UG內(nèi)部開發(fā)語言，利用該工具用戶可生成 NC自動化或自動建模等用戶的特殊應(yīng)用。 第二章 UG/Open GRIP UG/Open GRIP是 UG/Open中的一個模塊，是 UGS提供的一個用于 UG二次開發(fā)的軟件工具， GRIP是 UG的內(nèi)嵌語言，能夠完成強大的圖形繪制、裝配、工程圖的生成。由于 GRIP和 UG系統(tǒng)緊密集成，所以，利用 GRIP程序可以完成 UG的功能調(diào)用。 21 GRIP命令的格式 一個 GRIP語句是由一個或者幾個 GRIP命令組成， GRIP命令是 GRIP語言的基本組成部分。 GRIP命令有三種格式： 1．陳述格式 (Statement Format) 2．全局參數(shù)存取符號格式 (GPA Symbol Format) 3．實體數(shù)據(jù)存取符號格式 (EDA Symbol Format) 一、陳述格式 (Statement Format) 陳述格式的 GRIP命令是應(yīng)用最廣泛的一種格式，主要完成 UG中的實體生成和編輯的各種操作。陳述格式的 GRIP命令由主詞或者主詞加輔詞構(gòu)成。 例如 : ln1=LINE/0,0,0,10,0,0 說明：該語句用兩個坐標點 (0,0,0 )和(10,0,0 )生成一條直線段，該直線實體名稱為 ln1， LINE為主詞，是一個陳述格式的GRIP命令。 例如：ln2=LINE/PARLEL,ln1,YSMALL, 該語句在直線 ln1的下方 (YSMALL方向 )，作一條間距為 。 其中 :LINE為主詞， PARLEL和 YSMALL（ Y+SMALL)為輔詞。 YSMALL為位置修飾詞，位置修飾詞共有六個，每個對應(yīng)一個數(shù)字，在語句中可用數(shù)字代替位置修飾詞： XSMALL1 XLARGE4 YSMALL2 YLARGE5 ZSMALL3 ZLARGE6 例如語句：ln2=LINE/PARLEL,ln1,YSMALL, 可簡寫成： ln2=LINE/PARLEL,ln1,2, 二、全局參數(shù)存取符號格式 (GPA Symbol Format) 全局參數(shù)存取符號格式 (Global Parameter Access Symbol Format)用于訪問 UG系統(tǒng)中各種對象的狀態(tài)設(shè)置和參數(shù)。 一個 GPA符號格式最長有 6個字母，并以符號 amp。開頭，每個 GPA符號都有確定的含義，或者與系統(tǒng)參數(shù)相連，或者與一個常數(shù)相連，并且有一個給定的存取類型、數(shù)據(jù)類型以及數(shù)據(jù)范圍。 例如： ENTITY/ln1,ln2 amp。ENTCLR=amp。red amp。FONT=1 ln1=LINE/0,0,0,10,0,0 amp。ENTCLR=amp。yellow amp。FONT=2 ln2=LINE/PARLEL,ln1,2, 說明： ENTITY：為實體申明語句。 生成了直線 ln1,為紅色實線。 在 ln1 Y向坐標減 ln2為黃色虛線。 三、實體數(shù)據(jù)存取符號格式 (EDA Symbol Format) 實體數(shù)據(jù)存取 (Entity Data Access)符號格式的命令提供了訪問 UG數(shù)據(jù)庫的一種工具，能夠訪問各種對象的功能性數(shù)據(jù)。 所有的 EDA命令格式也是以符號 amp。開頭，每個 EDA符號都有確定的含義，或者與對象的參數(shù)相連，或者與一個常數(shù)相連，并且有一個給定的存取類型，數(shù)據(jù)類型以及數(shù)據(jù)范圍。 EDA命令的存取類型定義了訪問狀態(tài)〔 READ/WRITE〕 。 READ表示可以從 UG數(shù)據(jù)庫中提取數(shù)據(jù)，用于用戶程序； WRITE表示用戶可以給 EDA對象賦以適當?shù)闹?，直接改變?shù)據(jù)庫中該對象的對應(yīng)的數(shù)據(jù)。 例如： amp。COLOR(ln1)=amp。YELLOW 說明：將直線 ln1的顏色改為黃色（寫功能）。 cd=amp。POINT(pt1) 說明：提取點 pt1的坐標（讀功能），放入數(shù)組cd中， cd需事先申明。 如： NUMBER/cd(3)， cd為含有三個元素的數(shù)組，分別為 cd(1) 、 cd(2) 和 cd(3) 。 22 GRIP語言的部分約定 一、實體（ ENTITY） 常用實體有：坐標系、點、直線、曲線、平面、曲面、實心體、各種集合、制圖、草圖等。 二、主詞和輔詞 主詞在前，輔詞在后，用輔詞描述生成體的各種方法。 三、續(xù)行號（ $） 一行只能寫一個語句，不能寫幾個語句。 每行最多 80個字符，語句過長時，可在連續(xù)的幾行內(nèi)寫完，但必須在每行的后面加上續(xù)行號“ $”。 四、注釋行號（ $$） 注釋行為非執(zhí)行語句，不被譯成機器指令，其用法通常有三種： 語句開始： $$螺母程序 語句后面（同一行）： STRING/str(30) $$字符串申明 續(xù)行號（ $）后面： IDENT/39。PICK POINT39。+ISTR(k), $識別實體 pt(k), resp 五、語句標號 任何語句前面均可放置語句標號，語句可以有標號，也可以無標號，但不能有相同標號。 語句標號由字母開頭，任意字母或數(shù)字的組合，后面加冒號 “ ： ” 。 六、幾點建議 多用注釋語句，增加可讀性。 語句標號從小到大，規(guī)律排列。 變量名與工程術(shù)語接近。 主詞和輔詞最好大寫，變量、表達式等用小寫。 23 GRIP程序的組成 一個 GRIP源程序是由一系列的 GRIP語句組成的。一般說來，一個 GRIP源程序可分為五個部分，每個部分都使用一組 GRIP命令。其形式如下 : 一、申明語句部分 ENTITY/ln1, ln2, ln3, pt(20) 說明：實體變量申明， ln1, ln2, ln3分別為三個實體變量， pt為有 20個元素的實體數(shù)組。 STRING/str(30) 說明：字符串變量申明，有 30個字符的字符串，不足 30也可以，可以有空字符。 STRING/txt(3,20) 說明：字符串數(shù)組 txt由 3個長度為 20的字符串組成。 NUMBER/a(10),b(2,3),c(2,3,4) 說明： 數(shù)組變量申明， a為有 10個元素的數(shù)組，下標范圍110，下標不能是 0，也不能是負數(shù)。 b為 2列 3行的數(shù)組。 c為 2列 3行 4深的數(shù)組。 GRIP不接受三維以上的數(shù)組。 實體變量、字符串變量、數(shù)組變量必須申明，簡單變量無需申明。 二、初始化語句部分 DATA/a,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 說明：給數(shù)組 a賦值， a(1)=1， a(2)=2， …… 例： NUMBER/c(2,2,2) DATA/c,1,2,3,4,5,6,7,8 說明： c(1,1,1)=1, c(1,1,2)=2, c(1,2,1)=3 2 6 1 5 4 8 3 7 DATA/str,?This is a GRIP program? 說明：給字符串 str賦值。 STRING/txt(3,20) DATA/txt,?This is a line?,?This is $ a point?,?This is s string? 說明：給字符串數(shù)組 txt賦值。 三、交互語句部分 : CHOOSE/39。結(jié)構(gòu)樣式 39。,39。開式齒輪傳動 39。,$ 39。閉式齒輪傳動 39。,RSP3 JUMP/L20:,st:,L30:,L40:,RSP3 說明：調(diào)用一個單選對話框，結(jié)構(gòu)樣式為提示。 點擊后退響應(yīng)變量 RSP3=1，程序轉(zhuǎn)向行號 L20:； 點擊取消， RSP3=2，轉(zhuǎn)向 st:； 點擊確定， RSP3=3， 行號為空，繼續(xù)執(zhí)行下一句； 點擊選項 “ 開式齒輪傳動 ” ， RSP3=5，轉(zhuǎn)向 L30 :； 點擊選項 “ 閉式齒輪傳動 ” ， RSP3=6，轉(zhuǎn)向 L40 :； ： GPOS/39。PICK DIR