【正文】 10 著用戶設(shè)計(jì)好的界面信息，可以在 User Interface Styler的應(yīng)用界面下，通 fileopen再次打開(kāi) 。通過(guò) UG/OpenAPI的編程，用戶幾乎能夠?qū)崿F(xiàn)所有的 UG功能，從而它的功能比 OPEN/GRIP要強(qiáng)大得多。 2） 參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù) 參數(shù)化設(shè)計(jì)是目前 CAD應(yīng)用技術(shù)中最重要的技術(shù)之一。用戶工具生成的文件擴(kuò)展名有 *.utm和 *.utd，其中 *.utm文件用于 UG160以前的版本，在主菜單 User Too1s中添加用戶項(xiàng)，這需在 UG 的初始化文件 ，自動(dòng)裝載。系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)具有如下意義 ： （ 1） 保證了齒形造型的精確性。 5 UG的專家系統(tǒng) 專家系統(tǒng) (Expert System)是問(wèn)題求解的智能軟件系統(tǒng) 。通常的設(shè)計(jì)方法是 :首先根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算出結(jié)構(gòu)參數(shù)，然后用 UG軟件建模。本文將采用編程的方法實(shí)現(xiàn)齒輪的參數(shù)化設(shè)計(jì)。 在 研究了 Unigrphics 與 應(yīng)用程序 的 接口UG/Open API 的 基礎(chǔ) 上， 引入?yún)?shù)化 建模 的思想， 基于 UG 構(gòu)建了 漸開(kāi)線 齒輪的三維參數(shù)化造型系統(tǒng)。 目前 , 國(guó)內(nèi)外有不少學(xué)者對(duì) UG平臺(tái)下齒輪參數(shù)化建模進(jìn)行了研究 , 但通常采用的方法是表達(dá)式生成法和創(chuàng)建模板零件。國(guó)內(nèi)外關(guān)于 UG應(yīng)用包括兩種類(lèi)型，一是直接利用 UG軟件進(jìn)行產(chǎn)品的建模、分析、制造，二是在 UG平臺(tái)上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。利用 UG/Open API或 UG/Open GRIP 可以實(shí)現(xiàn)建模與分析的用戶集成，也可實(shí)現(xiàn)分析過(guò)程的用戶化。 本課題的研究意義 本 課題 主要針對(duì)漸開(kāi)線圓柱齒輪的參數(shù)化設(shè)計(jì)而進(jìn)行的 ， 可 顯著 地提高設(shè)計(jì)的精度和效率。用戶菜單腳本 UG/open MenuScript提供一套用于定義 Unigraphics菜單的腳本語(yǔ)言，Unigraphics的菜單也是用該語(yǔ)言寫(xiě)成的，開(kāi)發(fā)者使用該腳本語(yǔ)言可以修改 Unigraphics 界面的菜單結(jié)構(gòu)，如添加、刪除和定制菜單，以及改變菜單的顯示文本或響應(yīng)行為等。作為 UG與外部應(yīng)用程序之間的接口， UG/Open API是一系列函數(shù)的集合。而對(duì)于復(fù)雜零部件的模型 ， 完全由 UG/Open API程序自動(dòng)生成是非常困難甚至是不可能的 ， 如可變截面掃描 ， 混合掃描等高級(jí)特征。這些 UIObjects對(duì)象都有一定的屬性， UIStyler是通過(guò)回調(diào)函數(shù)來(lái)響應(yīng)各種控件的事件的。 這里我們選用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)形式的程序來(lái)實(shí)現(xiàn) UG 二次開(kāi)發(fā)，環(huán)境是在 Visual C++ 的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。 由 CallBack調(diào)用的程序如下 : ifdef DISPLAY_FROM_CALLBACK extern int enter the name of your function(int *response ) { int error_code = 0。在 回調(diào)函數(shù)中，在語(yǔ)句 /* Enter your callback code here */ 的下面，編制用戶程序，調(diào)用 UG API，實(shí)現(xiàn)用戶的特定任務(wù)。再利用特征操作和布爾運(yùn)算“加” 生成單個(gè)輪齒 。 6) 用 草圖 添加到草圖 , 將生成的兩條漸開(kāi)線曲線 ( S1和 S2) 添加到草圖中。 使用 UG/Open MenuScript自定義 UG菜單可以有兩種方法：一種是使用 Addon菜單文件；另一種是復(fù)制和編輯系統(tǒng)菜單文件。 最后生成的對(duì)話框如圖 46 所示。 if ( 0 == errorCode ) { if(PRO_DESIGN_check_part()) { uc1601(當(dāng)前顯示模型不是實(shí)心式直齒輪部件，不能進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì) ,1)。 part_tag=UF_PART_ask_display_part()。 else return 1。data)。} //如果中心孔徑的值大于 8 且小于 10，則賦值 b 等于 3， h1 等于 if(x10amp。data)。 } 同時(shí)，我們?cè)?PRO_DESIG_ok_fun ()函數(shù)中還看到一系列 if()語(yǔ)句，他們是用來(lái)根據(jù)輸入的孔徑值 來(lái)自動(dòng)修改相對(duì)應(yīng)的鍵槽寬度和鍵槽高度。 //訪問(wèn)列表中的值 m=atof([index])。如果輸入的參數(shù)值不適合當(dāng)前的結(jié)構(gòu)形式，如圖 57 所示，點(diǎn)擊“應(yīng)用”后，系統(tǒng)會(huì)彈出提示框，如圖 58 所示。 70 33 5 系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)例 本系統(tǒng)使用運(yùn)行 過(guò)程 中 人機(jī)交互 的 過(guò)程 圖大致如 圖 51： 圖 51 人機(jī)交互 過(guò)程圖 以下以 實(shí)心式直齒輪 為例，說(shuō)明在 UG 下使用本系統(tǒng)進(jìn)行齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)過(guò)程。 //訪問(wèn)控件的值 index=。 sprintf(temp,%.5f,dim_value)。 //訪問(wèn)控件 REAL_B 的值 PRO_DESIGN_edit_exp(B,b)。} //如果中心孔徑的值大于 6 且小于 8，則賦值 b 等于 2， h1 等于 1 if(x8amp。 if ( UF_initialize() != 0) return ( UF_UI_CB_CONTINUE_DIALOG )。 len=strlen(temp_name)。 char temp_name[50],part_name[50]。 /* 終止 API 環(huán)境 */ errorCode = UF_terminate()。在“回調(diào)”選項(xiàng)卡中 編輯對(duì)話框所包含的基本回調(diào)函數(shù)，如圖 43 所示。 如圖 35 所示。 3) 接著生成一個(gè)與 XCZC平面夾角為 a1的基準(zhǔn)面 A。選用“幾何約束” 功能操作使它們的圓心共心 ,且都位于 ZC軸上。數(shù)組 actions[]的定義如下 : static UF_MB_styler_actions_t actions[]= { {， NULL， CHANGE_cbs， UF_MB_STYLER_IS_NOT_TOP }， { NULL， NULL， NULL， 0 } /* Thisis a NULL terminated list */ }。UG/Open MenuScript 提供了一套用于定義 UG 菜單的腳本語(yǔ)言?？梢杂?CallBack， Menu， User Exit三種形式用 :CallBack指被對(duì)話框調(diào)用 。 (4)入 口函數(shù)是 ufusr或 ufsta?；谔卣鞯募夹g(shù)為設(shè)計(jì)者提供了符合人們思維習(xí)慣的設(shè)計(jì)環(huán)境 ， 二者有機(jī)地結(jié)合起來(lái)進(jìn)行實(shí)體造型將極大地提高設(shè)計(jì)效率。 (4)可以在對(duì)話框中實(shí)現(xiàn)用戶自定義位圖。用戶自定義特征是 UG提供的造型特征之一，其 可提供一個(gè)三維實(shí)體的若干特征，形成一個(gè)特征集，并入庫(kù)，這個(gè)庫(kù)是依賴于 UG而存在的。 同眾多的 CAD軟件一樣，它也具備二次開(kāi)發(fā)功能，UG的二次開(kāi)發(fā)工具有兩個(gè)模塊，分別是 UG/OPEN GRIP和 UG/OPEN API。若每次設(shè)計(jì)對(duì)每一零件均從頭開(kāi)始建模，則要做許多重復(fù)性的工作。 (4)可以完成包括自由曲面在內(nèi)的復(fù)雜模型的創(chuàng)建，同時(shí)在圖形顯示方面運(yùn)用了區(qū)域化 管理方式，節(jié)約系統(tǒng)資源。但是沒(méi)有一個(gè) CAD系統(tǒng)能夠完全滿足用戶的各種需求 ,因此主流的 CAD軟件都提供二次開(kāi)發(fā)工具和用戶定制功能。 Secondary developing。其主要具有如下優(yōu)勢(shì) : (1)可以為機(jī)械設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)以及電器設(shè)計(jì)單位提供一套完整的設(shè)計(jì)、分析和制造方案。如果利用 UG/Open API或UG/Open GRIP創(chuàng)立用戶程序，使設(shè)計(jì)計(jì)算和 UG建模集成在一起，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、建模的自動(dòng)化，則 建模速度將大大提高，改動(dòng)設(shè)計(jì)也十分方便，非常適合系列化零件的建模設(shè)計(jì)。 本課題的研究 目的 與意義 本課題的研究目的 齒輪作為最重要的基礎(chǔ)傳動(dòng)部件被廣泛地應(yīng)用于機(jī)械、冶金、石化、煤炭、水電等行業(yè)。 UG 二次開(kāi)發(fā)的基本思路與方法 UG 二次 開(kāi)發(fā)的基本思路 本 系統(tǒng)開(kāi)發(fā) 的基本 思路 是，在 UG 中建立齒輪零件的三維參數(shù)化模型，在 UG 自身提供的 UG/Open API 的編程接口基礎(chǔ)上，利用 VC++編寫(xiě)的 UG/Open API 程序，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)得到當(dāng)前模型參數(shù)變量，并且根據(jù)用 戶界面輸入的參數(shù)，更新當(dāng)前模型，得到一個(gè)新的派生模型。 (1)提供了讓開(kāi)發(fā)人員建造 UG風(fēng)格對(duì)話框的可視化環(huán)境，并能生成 UG/Open UIStyler 文件和 C代碼，從而使用戶在使用 UG/Open UIStyler產(chǎn)生的對(duì)話框時(shí)，不必考慮圖形界面的實(shí)現(xiàn)。 3） UG參數(shù)化特征造型技術(shù) 基于特征的參數(shù)化造型是將參數(shù)化造型的思想和特征造型的思想有機(jī)地結(jié)合到一起 ， 用尺寸驅(qū)動(dòng)或變量設(shè)計(jì)的方法定義特征并進(jìn)行類(lèi)似的操作 ， 這樣就形成了參數(shù)化特征造型。 內(nèi)部模式的特點(diǎn) : (1)執(zhí)行代碼小，連接快。只要有回調(diào)函數(shù)，并且 *.dlg在應(yīng)用的工程 application目錄下就能使定制的對(duì)話框 得到響應(yīng)。可以選擇如何激活和卸載應(yīng)用程序。另外，要使這部分程序發(fā)生作用，必須將程序中 ifdef以及 endif的所在語(yǔ)句去掉或屏蔽 。按照 UG中的要求 ,所有的變量必須預(yù)先定義 ,且表達(dá)式必須使用“參數(shù)表達(dá)式變量” ,故在對(duì)齒輪進(jìn)行三維建模前首先要對(duì)以上六個(gè)基本參數(shù)賦予初值。新設(shè)置的基準(zhǔn)面 A與系統(tǒng)默認(rèn)的 XCZC基準(zhǔn)面夾角為 a+2*bk ,其中 a為分度圓上齒厚所對(duì)應(yīng)的圓弧角度值 , bk為分度圓和基圓之間漸開(kāi)線段對(duì)應(yīng)的展角角度值。然后繼續(xù)選擇“拉伸” 命令 ,依次 選取組成齒廓的各條線 ,通過(guò)布爾運(yùn)算“加”生成齒輪上的單個(gè)輪齒 ,如圖 34所示。 圖 41 菜單登記后的 UIStyle 對(duì)話框的設(shè)計(jì) UG/Open UIStyle 模塊為用戶提供了強(qiáng)大的可視化制作 UG 風(fēng)格對(duì)話框的功能。 //定義菜單按鈕的 回調(diào)函數(shù)為 pro_design_shixinshizhichilun() static UF_MB_action_t actionTable[]= { {PARAMETER_DESIGN_SHIXINSHIZHICHILUN,pro_design_shixinshizhichilun,NULL}, {NULL,NULL,NULL} }。主要原理是使用 UF_PART_ask_part_name()函數(shù)獲取顯示部件的名稱，如“實(shí)心式直齒輪”部件 “ E:\english\”，去除其中的路徑信息和后綴名 ，并轉(zhuǎn)換為大寫(xiě)，最終結(jié)果為“ SHIXINSHIZHICHILUN”。 } pdest=strrchr(part_fspec,ch)。 } 對(duì)話框的“確定”按鈕的回調(diào)函數(shù)用于獲取用戶在對(duì)話框中的輸入，修改表達(dá)式，更新模型。amp。 //指定獲取控件的值 =PRO_DESIG_REAL_B。 int err。 //指定獲取控件的值 =PRO_DESIG_OPTION_M。 /* 通過(guò) UF_terminate()終止對(duì) NX/Open API 函數(shù)的調(diào)用，但并不終止對(duì)話框 */ return (UF_UI_CB_CONTINUE_DIALOG)。 70 35 圖 56 標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)值自動(dòng)傳遞 圖 57 輸入不適合當(dāng)前模型的參數(shù)值 圖 58 參數(shù)值不適合結(jié)構(gòu)形式的提示框 圖 59 輸入與模型結(jié)構(gòu)相符的參數(shù)值 圖 510 更新后的模型 4) 至此，實(shí)心式直齒輪的參數(shù)化建模 、對(duì)話框的設(shè)計(jì)、菜單的添加以及程序代碼的添加已經(jīng)全部完成，而最后我們也能實(shí)現(xiàn)課題所要求的改變模數(shù)、齒數(shù)等基本參數(shù)生成不同的圓柱直齒輪。 //釋放列表中選擇的值 =UF_STYLER_VALUE。對(duì)話框的“取消”按鈕用于關(guān)閉對(duì)話框，默認(rèn)的代碼即可，不需要修改。 70 30 //重新生成模型 UF_terminate ()。h1=。 //指定獲取控件的值 =PRO_DESIG_REAL_J。 if ( ( error_code = UF_STYLER_create_dialog ( , PRO_DESIG_cbs, /* 對(duì)話框回調(diào)函數(shù) */ PRO_DESIG_CB_COUNT, /* 回調(diào)函數(shù)的數(shù)量 */ NULL, /* 自定義數(shù)據(jù) */ response ) ) != 0 ) { char fail_message[133]。 for(i=0。resp)。對(duì)話框文件一般需要保存在相應(yīng)目錄下的 appliction 文件夾中，以便應(yīng)用程序調(diào)試時(shí)可以搜索的到。 自定義菜單的添加 菜單是用戶在 UG下使用 UG/Open API應(yīng)用程序的 “ 接口 ” ， 而且 提高了調(diào)用對(duì)話框的效率，并且體現(xiàn)出了二次開(kāi)發(fā)的水平和質(zhì)量，所以菜單的添加時(shí)不可或缺的 。然后連接這兩條線段在齒根圓上的終點(diǎn) ,繪制出直線段 L。漸開(kāi)線與基圓的關(guān)系在生成漸開(kāi)線齒廓之前 ,先對(duì)其相應(yīng)關(guān)系進(jìn)行分析。要在 UG中生成漸開(kāi)線齒廓，是比較復(fù)雜的同