【文章內(nèi)容簡介】 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。 if ((error_code = UF_initialize())!= 0 ) return (0)。 if ((error_code = UF_STYLER_create_dialog (， CHANGE_cbs， /* Callbacksfrom dialog由另一對話框調(diào)用 */ CHANGE_CB_COUNT， /* numberof callbacks*/ NULL， /* This is your clientdata */ response ))!= 0 ) { char fail_message[133]。 /* Get the user function fail message based on the fail code.*/ UF_get_fail_message(error_code， fail_message)。 UF_UI_set_status (fail_message)。 printf (%s\n， fail_message )。 } UF_terminate()。 return (error_code)。 } endif /* DISPLAY_FROM_CALLBACK*/ 70 14 被 CallBack的調(diào)用，指被其他對話 框調(diào)用。另外，要使這部分程序發(fā)生作用，必須將程序中 ifdef以及 endif的所在語句去掉或屏蔽 。 在菜單腳本文件與 UIStyler對話框之間是通過 UF_MB_add_styler_actions(actions)來關(guān)聯(lián)上。其中形參 actions傳遞數(shù)組 actions[]的首地址。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 */ }。 對話框響應(yīng)后，以一個數(shù)組的形式將對話框中回調(diào)信息資源，即各 UIObject對象 ID包含進(jìn)來，程序如下 : static UF_STYLER_callback_info_t CHANGE_cbs[CHANGE_CB_COUNT]= { { UF_STYLER_DIALOG_IDEXUF_STYLER_BACK_CB ， 0 ，CHANGE_back_cb}， { UF_STYLER_DIALOG_INDEX ， UF_STYLER_CANCEL_CB ， 0 ，CHANGE_cancel_cb}， { CHANGE_PREVIEW_MANNER ， UF_STYLER_ACTIVATE_CB ， 0 ，CHANGE_PREVIEW_MANNER_cb }， { CHANGE_INQUIRE_MANNER ， UF_STYLER_ACTIVATE_CB ， 0 ，CHANGE_INQUIRE_MANNER_cb}， { UF_STYLER_NULL_OBJECT， UF_STYLER_NO_CB， 0， 0 } }。 對話框被調(diào)用后，就是 UIObject對象的響應(yīng)， UIObject對象主要包括各種按鈕、控件等。 UIStyler主要是通過回調(diào)函數(shù)實(shí)現(xiàn)的 。在 回調(diào)函數(shù)中，在語句 /* 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)。 另外，所有 UG/Open API 程序必須位于初始化函數(shù) UF_initialize()和 UF_terminate ()之間，在定義變量后調(diào)用的第一個 UG/Open API函數(shù)必須是 UF_initialize()，最后一個必須是 UF_terminate ()。 70 15 3 基于 UG的齒輪三維參數(shù)化模型的構(gòu)建 漸開線齒輪 的 基本結(jié)構(gòu) 漸開線齒輪 輪廓 漸開線齒輪的齒廓主要是漸開線曲面，此外還包括 過渡平 面。要在 UG中生成漸開線齒廓，是比較復(fù)雜的同時也是非常重要的， 本課題首先要解決的問題就是完成漸開線齒廓的構(gòu)造，繼而實(shí)現(xiàn)齒輪的參數(shù)化設(shè)計(jì) 。 漸開線齒廓 涉及到 齒輪 的 四個基本圓 ， 即分度圓、齒頂圓、齒根圓和基圓。 它們與齒輪基本參數(shù)之間得基本關(guān)系為： 分度圓直徑 d=m*z，其中 m為模數(shù)， z為齒數(shù) ； 齒頂圓 直徑 da=(z+2*ha)*m ,其中 ha為齒頂 高 系數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)化值為 1； 齒根圓直徑 df=(z2*ha2*ca)*m ,其中為 ca頂隙系數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)化值為 ； 基圓直徑 db=d*cosα， α為壓力角，標(biāo)準(zhǔn)值為 20o； 常見 漸開線齒輪的基本結(jié)構(gòu)型式 常見的齒輪結(jié)構(gòu)型式有 實(shí)心式 （ 圖 31(a)） 、 腹板式（ 圖 31(b)、 (c)）、 軸 齒輪 等。軸 齒輪是當(dāng)與齒輪配合的軸和齒輪相差不大的時候采用的一種結(jié)構(gòu)型式。 本系統(tǒng)主要對實(shí)心式和腹板式 兩種型式的齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì) 進(jìn)行 了 研究。 （ a） （ b） （ c） 圖 31 齒輪的 常見 結(jié)構(gòu) 型式 漸開線直齒圓柱齒輪參數(shù)化模型的構(gòu)建 齒輪基本參數(shù)的設(shè)置 70 16 眾所周知 ,齒輪的幾何尺寸和形狀取決于齒輪的六個基本參數(shù) (齒數(shù) z、模數(shù) m、壓力角 ak、齒頂高系數(shù) ha、頂隙系數(shù) c、齒輪厚度 h) 。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” ,故在對齒輪進(jìn)行三維建模前首先要對以上六個基本參數(shù)賦予初值。又由于 UG系統(tǒng)不兼容希臘字母以及上、下標(biāo) ,因此通 過表達(dá)式對基本參數(shù)賦初值時采用英文字母或字母與數(shù)字的組合來替代表示 (在對齒輪進(jìn)行數(shù)學(xué)模型分析時相關(guān)符號采用希臘字母或不同的上下標(biāo)表示 ) 。選擇 工具 表達(dá)式 ,建立如下表達(dá)式 : z = 20 ∥ z為齒數(shù) m= 3 ∥ m 為模數(shù) ak = 20 ∥ ak 為壓力角 ha = 1 ∥ ha 為齒頂高系數(shù) c = ∥ c 為 頂隙系數(shù) h = 16 ∥ h 為齒輪厚度 齒輪基準(zhǔn)曲線的繪制 在繪制基準(zhǔn)曲線之前 ,要實(shí)現(xiàn)參數(shù)化控制 ,還需建立控制基準(zhǔn)曲線尺寸的如下表達(dá)式 : d = m*z ∥ d 為分度圓直徑 da = d + 2*ha*m ∥ da 為齒頂圓直徑 db = d *cos(ak) ∥ db 為基圓直徑 df = d 2*m*(ha+c) ∥ df 為齒根圓直徑 在完成上述基準(zhǔn)曲線參數(shù) 表達(dá)式的建立后 , 利用“草圖” 選項(xiàng)中的“建立草圖” 和“基本曲線”功能選項(xiàng)在 XCYC基準(zhǔn)面上繪制出齒輪的四條基本曲線 (基圓、分度圓、齒根圓和齒頂圓 ) ,并使用“尺寸約束” 操作使它們的直徑分別為 :db,d,df和 da。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。 如圖 31所示。 圖 31 齒輪基準(zhǔn)曲線 圖 32 漸開線與基圓的關(guān)系 70 17 漸開線齒廓的形成 對齒輪的實(shí)際加工可以有多種方法 ,如成形法、范成法等 ,它們都是 在毛坯上去除齒槽最終形成齒輪。這里利用 UG對齒輪進(jìn)行三維造型時所采用的思路是 :先生成參數(shù)化的輪齒的單個齒廓曲線 。再利用特征操作和布爾運(yùn)算“加” 生成單個輪齒 。然后環(huán)形陣列已經(jīng)生成的輪齒形成齒輪。在此 ,兩次使用漸開線方程生成單個輪齒 ,然后環(huán)形陣列生成齒輪。漸開線與基圓的關(guān)系在生成漸開線齒廓之前 ,先對其相應(yīng)關(guān)系進(jìn)行分析。如圖 32所示，在直角坐標(biāo)系中漸開線的方程為 :x=rb*sin(u)rb*u*cos(u),y=rb*cos(u)+rb*u*sin(u)。其中 u為漸開線上點(diǎn) K的滾角 , rb為基圓半徑。要實(shí)現(xiàn) 可參數(shù)化控制齒廓曲線 ,最好使生成的漸開線曲線段的終點(diǎn)始終位于齒頂圓上 ,同時為了減少設(shè)計(jì)步驟 ,要建立相關(guān)的表達(dá)式確定出滾角 u,假設(shè)漸開線曲線與齒頂圓的交點(diǎn)為 K,可以根據(jù)曾經(jīng)學(xué)過的相關(guān)的數(shù)學(xué)關(guān)系式 :cos(αk)=rb/ra=db/(d+2*ha*m),?k=tan(αk) αk及 u=αk+?k確定出漸開線曲線和齒頂圓交點(diǎn) K處所對應(yīng)滾角 u值的大小。 在利用方程表達(dá)式生成第一條漸開線時 ,為了便于操作 ,選擇 XCYC基準(zhǔn)面放置漸開線曲線。要實(shí)現(xiàn)完全可參數(shù)化控制齒廓曲線 ,需再次利用漸開線方程生成另外一條漸開曲線 ,為 此要生成一個新的基準(zhǔn)面 A作為另外一條漸開線的水平參考 ,使第二條漸開線和基準(zhǔn)面 A相關(guān)聯(lián) ,這樣可以通過對基準(zhǔn)面 A的參數(shù)控制繼而實(shí)現(xiàn)對第二條漸開線曲線放置位置的參數(shù)控制。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應(yīng)的圓弧角度值 , bk為分度圓和基圓之間漸開線段對應(yīng)的展角角度值。生成漸開線曲線的過程如下。 1) 建立如下所需表達(dá)式 rb=db/2 ak1=arccos(db/(d+2*ha*m)) ak2=deg(ak1) bk1=tan(ak2)ak1 bk2=deg(bk1) u=ak2+bk2 u1=rad(u) t=1 xt=rb*sin(u*t)rb*u1*t*cos(u*t) yt=rb*cos(u*t)+rb*u1*t*sin(u*t) x1t=xt a=180/z 70 18 bk=deg(tan(ak)ran(ak)) a1=a+2*bk 2) 選擇 插入 曲線 規(guī)律曲線 ,定義 X為 xt ,Y為 yt,并定義 Z為 恒定的 ,取其值為 0 ,放置基準(zhǔn)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn) ,在 XTYT坐標(biāo)平面內(nèi)生成第一條漸開線曲線段 S1,其起始點(diǎn)坐標(biāo)為(0 ,rb) 。 3) 接著生成一個與 XCZC平面夾角為 a1的基準(zhǔn)面 A。 4) 再次選擇 插入 曲線 規(guī)律曲線， 定義 X值為 x1t,Y值為 yt,并定義 Z為 恒定的 ,取其值為 0 ,并選擇“指定參考坐標(biāo)系” ,選取 XCZC 基準(zhǔn)面為漸開線曲線放置面 ,基準(zhǔn)面 A為水平參考 ,基準(zhǔn)軸 ZC為參考原點(diǎn) ,生成第二條漸開線曲線段 S2 ,其起始點(diǎn)與基圓圓心的連線與 YC 軸夾角 a1。 5) 齒根處輪廓有兩種情況，當(dāng)齒數(shù) z41時，齒根圓直徑小于基圓 直徑 即 dfdb，從漸開線起點(diǎn)到齒根圓部分用直線代替，在 XCYC平面繪制過漸開線起點(diǎn)的直線，約束該直線與漸開線相切 。當(dāng)齒數(shù) z41時，齒根圓直徑大于基圓直徑，即 dfdb, 這樣齒根部分輪廓全部由漸開線構(gòu)成 。 6) 用 草圖 添加到草圖 , 將生成的兩條漸開線曲線 ( S1和 S2) 添加到草圖中。 對于齒數(shù) z41的情況， 繪制出和齒頂圓半徑相同 ,且同圓心的圓弧段 C。自兩條漸開線段 S S2與基圓的交點(diǎn)處 ,分別繪制出與 S S2相切的直線段 ,它們的終點(diǎn)均位于齒根圓上。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。至此 ,完成單個齒廓曲線的繪制。如圖 33所示。 對于齒數(shù) z41的情況，漸開線完成以后，進(jìn)行編輯 曲線 修剪操作， 以齒根圓和齒頂圓為邊界將漸開線修剪成齒廓形狀，在進(jìn)入草圖界面，繪制出和齒頂圓半徑相同 ,且同圓心的圓弧段，并且繪制出和齒根圓半徑相同 ,且同圓心的圓弧段。至此，完成齒數(shù)大于 41的齒輪齒廓的繪制。 圖 33 齒廓曲線的生成 70 19 7) 在生成了基準(zhǔn)曲線、漸開線齒廓曲線后 ,選取齒根圓進(jìn)行“拉伸” 特征操作 ,使拉伸距離為 h 。然后繼續(xù)選擇“拉伸” 命令 ,依次 選取組成齒廓的各條線 ,通過布爾運(yùn)算“加”生成齒輪上的單個輪齒 ,如圖 34所示。 圖 34 單個輪齒的生成 圖 35 整個齒輪的完成 8) 利用陣列特征 ,插入 實(shí)例 關(guān)聯(lián)復(fù)制 ,選取通過“拉伸”生成的單個輪齒特征 ,并輸入 數(shù)量為 z ,角度為 360/z ,得到其他的齒。最后繪制中心孔和鍵槽，完成整個漸開線圓柱直齒輪的參數(shù)化設(shè)計(jì)。 如圖 35 所示。 漸開線斜齒圓柱齒輪參數(shù)化模型的構(gòu)建 漸開線斜齒圓柱齒輪的參數(shù)化設(shè)計(jì)和直齒基本是一樣的，區(qū)別就在于：設(shè)計(jì)斜齒輪式，需要畫出一條螺旋線作為導(dǎo)引線，螺旋線的旋向決定斜齒輪是左旋還是右旋，然后進(jìn)行“掃掠”操作形成單個 輪齒，最后經(jīng)過“關(guān)聯(lián)復(fù)制”生成整個輪齒。生成的漸開線左旋斜齒輪和右旋斜齒輪如圖 36和 37所示