【正文】 序編寫好后使用 User Tool 工具對程序進行編譯連接，最后生成 可被對話框調(diào)用的可執(zhí)行程序。通過對 UG 系統(tǒng)中各個二次開發(fā)工具 的性能和特點的分析，要實現(xiàn)設(shè)計要求有以下幾種方案： （ 1）在菜單和對話框的基礎(chǔ)上使用 GRIP 語言編寫生成齒輪實體的程序。 圖 31 二次開發(fā)工具關(guān)系圖 本課題的目的是以 UG 為平臺，使用 UG 二次開發(fā)工具，實現(xiàn)齒輪的參數(shù)化設(shè)計。 第三章 二次開發(fā)方案的選擇 3． 1 可行方案 UG 軟件為用戶提供的二次開發(fā)工具不但可以獨立使用，而且可以相互調(diào)用其它 工具開發(fā)的結(jié)果，這就大大擴展了工具本身所具有的功能，方便用戶進行二次開發(fā)。在以前較早版本中例如 V13，運用 User Tools 工具必須編寫兩個文件：菜單定義文件 (*.utm)和對話框定義文件 (*.utd)，然后通過執(zhí)行菜單項彈出相應(yīng)的對話框或工具條。通過編寫對話框定義文件(*.utd) 來實現(xiàn) User Tool 工具的功 能。 User Tools 工具 UG 軟件為用戶提供了一個調(diào)用二次開發(fā)結(jié)果的交互式接口： User Tools。 (6) UI Styelr 產(chǎn)生的對話框可以在 Menu Script 中被調(diào)用，因此可以實現(xiàn)在UG 菜單項上調(diào)用 UI Styler 產(chǎn)生的對話框，從而將 用戶應(yīng)用程序和 UG 軟件完全融合。 (2) 利用可視化環(huán)境快速生成 UG 風(fēng)格對話框，從而減少開發(fā)時間。對于與具體應(yīng)用模式無關(guān)的菜單文件放置在 startup 文件夾下，與具體應(yīng)用模式相關(guān)的菜單文件放置在相應(yīng)的 application 文件夾下，通過使用 MENU_FILES 聲明，即可將菜單名與應(yīng)用模式按鈕相關(guān)聯(lián)，點擊該應(yīng)用模式按鈕后即可自動加載與其相關(guān)聯(lián)的菜單文件。使用 Addon 菜單方法是添加編輯量很小的菜單文件到菜單文件的目錄中，使用 Addon 菜單可以移出用戶不需要的菜單項；添加新的菜單和菜單項；重新組織 UG 的菜單；修改菜單和菜單項的標(biāo)題；為已經(jīng)存在的應(yīng)用按鈕添加動態(tài)庫和菜單文件。 UG/Open Menu Script 提供了一套用于定義 UG 菜單的腳本語言。 （ 2） 自定義 UG 功能 該級別的自定義允許單個用戶或者管理員取代或增加標(biāo)準(zhǔn)的 UG 功能，并添加其自己定義的功能。 Menu Script同時也提供了一個菜單欄報告工具，以幫助用戶查看定制的菜單，診斷錯誤。 UG/Open API 程序能在兩種不同環(huán)境（依賴于程序的連接方式）下運行，即 Internal 環(huán)境（也稱為 “Internal 開發(fā)模式 ”）和 External 模式。 應(yīng)用函數(shù)時應(yīng)注意所有的 UG/Open API 應(yīng)用必須及時進行初始化和終止，以確保獲取或者釋放 UG/Open API 的執(zhí)行許可權(quán)限。開發(fā)人員可以通過用 C++語言編程來調(diào)用這些函數(shù)，從而實現(xiàn)用戶的需要。因此， GRIP 語言常用于開發(fā)一些規(guī)模比較小的程序，例如，同類零件建模、計算和分析、數(shù)據(jù)訪問等程序。 用 GRIP 語言編寫 GRIP 源程序，可以在 windows 的記事本中進行，記為*.grs ；或者在 GRIP 高 級 開 發(fā) 環(huán) 境 (GRADGrip Advanced Development Environment)中編寫。 GPA 是全局參數(shù)存取 (Global Parameter Access)的縮寫，用于訪問 UG 系統(tǒng)中各種對象的狀態(tài)和參數(shù)。 一個 GRIP 語句是由一個或幾個 GRIP 命令組成， GRIP 命令是 GRIP 語言的基本組成部分。利用 UG/Open 提供的應(yīng)用程序和開發(fā)工具，用戶可以在其提供的平臺上開發(fā)出適 合自己需要的 CAD 產(chǎn)品。 2． 1． 2 UG 功能模塊 利用 NX，可以建立、存儲、恢復(fù)和操縱設(shè)計與制造信息，典型地通過建立描述一零件的幾何體開始工作。通過組合這些形狀，用戶可以設(shè)計、分析產(chǎn)品和建立他們的工程圖。它為各種規(guī)模的企業(yè)遞交可測量的價值；更快地遞交產(chǎn)品到市場；使復(fù)雜產(chǎn)品的設(shè)計簡化；減少產(chǎn)品成本和增加企業(yè)的競爭實力 [7]。此外， UG 軟件還提供了 CAD/CAE/CAM 業(yè)界最先進的編程工具集，以滿足用戶二次開發(fā)的需要。使用 UG/Open API 和 UG/Open GRIP 中任何一個模塊都能實現(xiàn) UG 的二次開發(fā)，再結(jié)合輔助模塊，就能開發(fā)出 UG 界面的應(yīng)用模塊。畫出齒輪模型后，還應(yīng)知道 UG 二次開發(fā)的知識，靈活運用 UG 系統(tǒng)提供的二次開發(fā)工具，在模型的基礎(chǔ)上編制相應(yīng)的程序，最后完成齒輪參數(shù)化設(shè)計模塊的開發(fā)。 （ 4）采用建立原始齒輪結(jié)構(gòu)模型并驅(qū)動其特征參數(shù)，為其它復(fù)雜曲面的造型提供了有益的參考。 參 數(shù)化設(shè)計是新一代智能化、集成化 CAD 系統(tǒng)的核心內(nèi)容，也是當(dāng)前 CAD 技術(shù)的研究熱點 [ 6]。但是，由于齒輪形狀復(fù)雜，且齒形曲線有一定的規(guī)律，繪制齒形曲線較復(fù)雜。對復(fù)雜的三維實體的參數(shù)化造型尚不多見，特別是齒輪這類形狀復(fù)雜、精確齒形的三維實體參數(shù)化造型設(shè)計更少。隨著計算機技術(shù)和現(xiàn)代設(shè)計理論與方法的迅速發(fā)展 ,三維設(shè)計軟件尤其是Unigraphics 在機械零件和產(chǎn)品設(shè)計中的日益普及，齒輪實體在三維軟件特別是在 UG 中的繪制變得越來越重要。另外，齒輪類零件的繪圖工作 (包括幾何繪圖、標(biāo)注、參數(shù)表填寫等內(nèi)容 )也是一項繁雜而費時的工作 [ 1]。 關(guān)鍵詞 ： 麻花鉆 ，二次開發(fā)，參數(shù)化， API Key Words： parameter , gear, UG/Open, API 目錄 第 1 章 緒論 …………………………………………………………………… 1 課題的研究背景………………………………………………………… 1 課題的 研究內(nèi) 容和 解決方 法…… …… ……… ……… …… ……… … 2 第 2 章 UG 二次開發(fā)的研究 ……………………………………………… 4 2． 1 UG 軟件概述…………………………………………………………… 4 UG 軟件的功能 介紹 ………………………………………………… 4 UG 功能模塊 ………………………………………………………… 5 UG 二次開發(fā)相關(guān)工 具概述…………………………………………… 5 UG/OPEN GRIP………………………………………………………… 6 UG/OPEN API………………………………………………………… 7 UG/OPEN Menu Script……………………………………………… 7 UG/OPEN UI Styler…………………………………………………… 9 User Tools 工具 ……………………………………………………… 9 第 3 章 二次 開 發(fā) 方 案的 選 擇 … …… …… … …… …… ……… …… … 11 3． 1 列舉可行的方案……………………………………………………… 11 3． 2 方案的選擇…………………………………………………………… 13 3． 3 利用二次開發(fā)工具制作系統(tǒng)菜單…………………………………… 14 設(shè) 置系 統(tǒng)環(huán) 境變量 …… …………………………………………… 14 制 作菜 單 ………………………………………………………… 15 第 4 章 齒輪 常 用的 齒 形 曲線 —— 漸開線 … ……… ……… ……… … 18 4． 1 漸開線的形成原理…………………………………………………… 18 4． 2 漸開線的數(shù)學(xué)模型…………………………………………………… 19 4． 3 漸開線齒廓的繪制……………………………………………… 20 第 5 章 直齒圓 柱齒 輪的 參數(shù) 化設(shè)計 ………………………………… 22 5． 1 數(shù)學(xué)模型……………………………………………………………… 22 5． 2 齒輪三維建?！?23 第 6 章 斜齒輪的參數(shù)化設(shè)計 ……………………………………………… 26 6． 1 數(shù)學(xué)模型……………………………………………………………… 26 6． 2 齒輪三維建?！?……………………………………………… 27 第 7 章 直齒錐齒輪的參數(shù)化設(shè)計 ……………………………………… 28 7． 1 數(shù)學(xué)模型………………………………………………………………… 28 7． 2 齒輪三維建模…………………………………………………………… 29 第 8 章 程序設(shè)計 …………………………………………………………… 30 總體方案設(shè)計………………………………………………………… 30 對話框設(shè)計……………………………………………………………… 31 程序設(shè)計………………………………… ……………………………… 36 第 9 章 結(jié)論 …………………………………………………………………… 48 致謝 ……………………………………………………………………………… 50 參考文獻 ………………………………………………………………………… 51 附錄 ……………………………………………………………………………… 52 第 1 章 緒論 1． 1 課題的研究背景 齒輪機構(gòu)用于傳遞空間任意兩軸之間的運動和動力，具有質(zhì)量小、體積小、傳動比大和效率高等優(yōu)點，已廣泛應(yīng)用于汽車、船舶、機床、礦山冶金等領(lǐng)域，它幾乎適用于 一切功率和轉(zhuǎn)速范圍，是現(xiàn)代機械中應(yīng)用最廣泛的一種傳動機構(gòu)。 從而實現(xiàn)產(chǎn)品的快速設(shè)計。摘要 在機械加工中 ,孔加工占機械加工的比例在 30%以上 ,特別是在汽車與航空等行業(yè)中麻花鉆的應(yīng)用極為廣泛。 在 UG 中利用 麻花鉆 參數(shù)表達式繪制 麻花鉆 實體模型，實現(xiàn) 麻花鉆 在UG 的參數(shù)化設(shè)計。選擇 UG/Open API 編程語言，結(jié)合使用 UG/Open Menu Script 和 UG/Open UI Styler 開發(fā)工具，實現(xiàn)了基于 UG 二次開發(fā)工具的直齒圓柱齒輪、斜齒輪、直齒錐齒輪的參數(shù)化設(shè)計。傳統(tǒng)的齒輪設(shè)計過程繁冗，效率低，采用傳統(tǒng)的設(shè)計方法設(shè)計一組較為合理的齒輪副要反復(fù)修正參數(shù)、多次校核計算，花費很長時間才能實現(xiàn)。 因此 ,現(xiàn)代齒輪機 構(gòu)的設(shè)計建 模技術(shù)有 著廣泛的工 程應(yīng)用背 景和研究意義 。 目前國內(nèi)外對二維圖形參數(shù)化和簡 單三維實體的參數(shù)化造型較為成熟。因此，在三維軟件上繪制齒輪實體變得十分重要。如果每設(shè)計一個齒輪都要畫一個對應(yīng)的實體部件的話，那不僅增加了設(shè)計者的勞動量， 還 大大降低了設(shè)計效率，阻礙了企業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展。 （ 3）實現(xiàn)齒輪的參數(shù)化設(shè)計以及漸開線齒廓的精確造型，可以將設(shè)計計算、三維 造型與繪制工程圖的無縫結(jié)合，同時為齒輪的有限元分析、機構(gòu)仿真和數(shù)控加工等工作奠定基礎(chǔ)。要達到相應(yīng)的設(shè)計要求，首先要知道如何在 UG 中繪制齒輪部件，要繪制齒輪必然要知道齒輪的嚙合原理及各個參數(shù)間的關(guān)系，還應(yīng)熟知漸開線的數(shù)學(xué)模型，精確畫出漸開線。另外它所提供的 二次 開發(fā)語 言模塊 UG/Open API、 UG/Open GRIP 和輔助開 發(fā)模塊UG/Open Menu script 與 UG/Open UI Styler 及其良好的高級語言接口，使 UG的圖形功能和計算功能有機的結(jié)合起來，便于用戶去開發(fā)各種基于自身需要的專用 CAD 系統(tǒng)。它為制造業(yè)產(chǎn)品開發(fā)的全過程提供解決方案，主要功能包括：概念設(shè)計、工程設(shè)計、性能分析和制造。它實現(xiàn)了設(shè)計優(yōu)化技術(shù)與基于產(chǎn)品和過程的知識工程的組合，顯著地改進了如 汽車、航天航空、機械、消費產(chǎn)品、醫(yī)療儀器和工具等工業(yè)的生產(chǎn)率。 NX 是一個全三維、雙精度系統(tǒng) ，它允許用戶精確地描述幾乎任一幾何形狀。 NX4 的特點是： 為了數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)集成的自動化；在所有開發(fā)學(xué)科中的新能力，包括工業(yè)設(shè)計、防真、工裝、加工和管理； 在一個全面的產(chǎn)品生命周期管理（ PLM）解決力案內(nèi)的領(lǐng)先前沿的 CAD、 CAE和 CAM 技術(shù)。UG/Open 包括以下幾個部分： UG/Open Menu scrip 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(biāo)準(zhǔn)菜單進行添加、重組、剪裁或在 UG 軟件 中集成用戶自己的軟件功能； UG/Open UI Styler 開發(fā)工具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； UG/Open API 開發(fā)工具提供了 UG軟件直接編程接口，支持 C、 C++、 Fortran 和 Java 等主要高級語言； UG/Open GRIP 開發(fā)工具是一個類似 API 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 [ 9]。 GRIP 語言與一般的通用語言一樣，有其自身的語法結(jié)構(gòu)，程序結(jié)構(gòu)，內(nèi)部函數(shù)，以及與其他通用語言程序相互調(diào)用的接口。 b)GPA 符號格式。例如在屬性、繪圖和尺寸標(biāo)注以及幾何體等領(lǐng)域與 UG進行交互操作時，其參數(shù)可用 EDA 格式的命令取得。要考慮程序的各個細節(jié)問題。通過 UG/Open API 的編程，用戶幾乎能夠?qū)崿F(xiàn)所有的 UG 功能。 （ 3） 創(chuàng)建并管理用戶定義對象等。 終止函數(shù)是 UF_ termina