【正文】 . 19 圖 47 Visual C++工程位置 ........................................................................................... 20 圖 48 Visual C++語言選擇 ........................................................................................... 20 圖 49 Visual C++接口函數(shù)選擇 ................................................................................... 21 圖 410 Visual C++工作空間 ....................................................................................... 21 圖 411 UG/Open Grip 開發(fā)環(huán)境 .................................................................................. 23 圖 412 鏈接程序成功 ................................................................................................... 23 圖 413 編譯、連接設置 ............................................................................................... 24 圖 414 主界面 ............................................................................................................... 24 圖 415 齒輪超過 120 .................................................................................................... 25 圖 416 數(shù)據(jù)有誤時 ....................................................................................................... 25 圖 417 漸開線直齒輪模型 ........................................................................................... 25 圖 418 繪制兩個圓 ....................................................................................................... 26 圖 419 切出幅板 ........................................................................................................... 26 圖 420 生成所有幅板孔 ............................................................................................... 27 圖 421 帶孔槽的幅板孔 ............................................................................................... 27 圖 422 建立表達式 ....................................................................................................... 28 圖 423 斜齒圓柱齒輪 ................................................................................................... 28 安徽工程大學機電學院 畢業(yè)設計（論文） V 表格清單 表 31 標準模數(shù)系列（ GB13571987） ............................................................................ 11 表 32 標準直齒圓柱齒輪傳動的參數(shù)和幾何尺寸計算公式 ............................................ 11 基于 UG 齒輪 的 三維 參數(shù)化、可視化設計 VI 引 言 日益激烈的市場競爭 ， 迫切要求企業(yè)具備快速響應市場的能力 ， 在產(chǎn)品設計和開發(fā)過程中 ， 零部件的標準化、通用化和系 列化是提高產(chǎn)品設計質(zhì)量、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期的有效途徑。但是沒有一個 CAD 系統(tǒng)能夠完全滿足用戶的各種需求 ， 因此主流的 CAD 軟件都提供二次開發(fā)工具和用戶定制功能。 UG 軟件是現(xiàn)在市場上比較成熟的三維建模軟件 ， 但是對于復雜的零件來說 ， UG 本身因功能復雜，往往在生產(chǎn)中操作顯得繁瑣，加上許多企業(yè)對其的應用一般只限于若干應用模塊，不需要全部的功能，企業(yè)也有許多通用件、常用件、標準件，也不必每次都進行重復的設計操作，單純的使用軟件本身所帶的工具已經(jīng)無法滿足客戶的需求 ， 如漸開線的繪制就很難達到精確繪制的目的。目前 ， 國內(nèi)外有不少學者對 UG平臺下齒輪參數(shù)化建模進行了研究 ， 但通常采用的方法是表達式生成法和創(chuàng)建模板零件。 目前 ， 常用的利用 UG 二次開發(fā)進行參數(shù)化設計的方法分為圖形交互設計和編程方法兩種。編程方法是指在現(xiàn)有的CAD 系統(tǒng)基礎上 ， 利用二次開發(fā)接口、高級語言和數(shù)據(jù)庫等相關技術 ， 來定義產(chǎn)品的參數(shù)化模型 ， 并支持對參數(shù)化模型的建立、管理和使用 ， 它是一種高級的參數(shù)化設計 方法。利用 UG/Open API、 UIStyler 和MenuScript 進行菜單和界面設計 ， 使用戶有一個良好直觀的操作環(huán)境 ， 通過 VC++ 建立齒輪的人機交互界面。安徽工程大學機電學院 畢業(yè)設計（論文） 1 第 1 章 緒 論 發(fā)展趨勢 齒輪是主要 的機械傳動機構， 齒輪的主要用處有兩個，一個是傳遞運動，另一個是傳遞動力。隨著機械行業(yè)的不斷發(fā)展，齒輪 生產(chǎn)規(guī)模日益擴大，高水平新品種不斷出現(xiàn)。目前齒輪傳動技術已成為世界各國機械傳動發(fā)展的重點之一 。國產(chǎn)齒輪加工機床已基本形成了較完整的系列已開發(fā)出技術含量具有國際水準的螺旋錐齒輪六軸數(shù)控磨床，但齒輪機床總體制造水平在精度、壽命、穩(wěn)定性、數(shù)控技術應用 等方面與歐美相比存在較大差距目前國內(nèi)齒輪加工行業(yè)的精加工特別是數(shù)控齒輪機床仍然以進口設備為主。 齒輪加工過程中的微小變形及工藝穩(wěn)定性控制相對復雜，毛坯鍛造后大多要采用等溫正火，以期獲得良好的加工性能和趨勢性變形的均勻金相組織 。直齒錐齒輪主要用于差速器由于速度低精 度要求相對較低，目前推薦采用精鍛齒輪。 齒輪設計在齒輪制造應用過程中占有重要地位。因此 ， 現(xiàn)代齒輪機構的設計建模技術有著廣泛的工程應用背景和研究意義 。但基于 UG 的齒輪設計系統(tǒng)一般都局限于齒輪二維輪廓的繪制或三維實體建模 ， 齒輪參數(shù)的設計計算難以與 CAD 系統(tǒng)很好地集成 ， 給齒輪的CAD/ CAM 帶來不利影響。 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。隨著塑料齒輪的廣泛應用和快速成型與虛擬制造技術的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)的二維圖形已不能滿 足現(xiàn)在的設計、加工要求。但是，由于齒輪形狀復雜，且齒形曲線有一定的規(guī)律，繪制齒形曲線較復雜。如果每設計一個齒輪都要畫一個對應的實體部件的話，那不僅增加了設計者的勞動量， 還 大大降低了設計效率，阻礙了企業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展。 UG 軟件是集 CAD/CAM/CAE 一體化的三維參數(shù)化軟件，是當今世界上最為先進的計算機輔助設計、制造和分析 軟件，在國內(nèi)使用相當廣泛。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)，再結合輔助模塊 ， 就能開發(fā)出 UG 界面的應用模塊。 主要內(nèi)容及意義 本課題利用大型軟件 來實現(xiàn)齒輪的三維參數(shù)化造型，通過改變齒輪的一些基本參數(shù)，生成其相應齒輪。畫出齒輪模型后，還應知道 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，在模型的基礎上編制相應的程序，最后完成齒輪參數(shù)化設計模塊的開發(fā)。參數(shù)化設計就是將模型中的定量信息變量化，使之成為任意調(diào)整的參數(shù)。從而提高了工作效率 和 工作質(zhì)量 。本課題 是利用 UG 建模功能建 立出齒輪的 模型 并且實現(xiàn)其參數(shù)化。 用大型的三維軟件實現(xiàn)齒輪的參數(shù)化造型已成為設計者的迫切需求，齒輪體參數(shù)化造型有重要的意義 ： （ 1）齒輪傳動的參數(shù)化設計與建模系統(tǒng)是 CAD 技術與齒輪設計相結合的產(chǎn)物，也是兩者發(fā)展的趨勢所在。 （ 3）實現(xiàn)齒輪的參數(shù)化設計以及漸開線齒廓的精確造型，可以將設計計算、三維造型與繪制工程圖的無縫結合，同時 為齒輪的有限元分析、機構仿真和數(shù)控加工等工作奠定基礎。 安徽工程大學機電學院 畢業(yè)設計（論文） 3 第 2 章 Unigraphics 與 VC++ 軟件的 簡介 Unigraphics 簡介 與應用 Unigraphics(簡稱 UG)是美國 EDS 公司推出的 集 CAD/CAE/CAM 于一體的參數(shù)化設計軟件。其主要具有如下優(yōu)勢 : (1)可以為機械設計、模具設計以及電器設計單位提供一套完整的設計、分析和制造方案。 (3)可以管理 CAD 數(shù)據(jù)以及整個產(chǎn)品開發(fā)周期中所有相關數(shù)據(jù)，實現(xiàn)逆向工程和并行工程等先進設計方法。 (5)具有強大的裝配功能，并在裝配模塊中運用了引用集的設計思想，為節(jié)省計算機資源提出了行之有效的解決方案，可以極大地提高設計效率。國內(nèi)許多大型企業(yè)、公司均采用 UG 作為其產(chǎn)品設計生產(chǎn)的支撐軟件。具體應用有以下幾類?？焖俳ＭǔＪ轻槍δ骋粡碗s零件。通常的設計方法是 :首先根據(jù)設計參數(shù)計算出結構參數(shù)，然后用 UG 軟件建模。一旦調(diào)整某一設計參數(shù)，則牽一動全身，模型所有結構參數(shù)均可能改變 。如果利用 UG/Open API或 UG/Open GRIP 創(chuàng)立用戶程序，使設計計算和 UG 建模集成 在一起，實現(xiàn)設計、建模的自動化，則建模速度將大大提高，改動設計也十分方便，非常適合系列化零件的建模設計。 （ 2） 建立用戶參數(shù)圖庫 UG 軟件沒有標準零件庫，更沒有具體行業(yè)的專用零件庫，而具體行業(yè)的產(chǎn)品設計總是經(jīng)常會用到標準件、相似件。建立用戶參數(shù)圖庫即是把常用的標準件、結構相似件建成特征庫，使用時只需輸入確定參數(shù)，直接調(diào)用，提高建模速度。并且分析過程是固定的標準過程，用戶無法提取計算過程數(shù)據(jù)進行優(yōu)化控制，用戶的特殊要求沒有途徑實現(xiàn)。 （ 4） CAD/CAPP/CAM 集成 UG 軟件不含零件的工藝設計功能。 CAPP 系統(tǒng)則利用 UG/Open API 功能讀取 UG 模型數(shù)據(jù)進行工藝過程決策處理。 （ 5） UG 的專家系統(tǒng) 專家系統(tǒng) (Expert System)是問題求解的智能軟件系統(tǒng) 。解決該 領域中只有專家才能解決的問題并達到專家級水平。 UG 功能 UG 本身因功能復雜，往往在生產(chǎn)中操作顯得繁瑣，加上許多企業(yè)對其的應用一般只限于若干應用模塊，不需要全部的功能，企業(yè)也有許多通用件、常用件、標準件，也不必每次都進行重復的設計操作。用戶自定義特征是 UG 提供的造型特征之一，其 可提供一個三維實體的若干特征，形成一個特征集，并入庫，這個庫是依賴于 UG而存在的。適合于不太復雜的零件，特別是不同零件之間有部分特征類似，只是尺寸、組合或位置不同的場合。用戶菜單腳本 UG/open MenuScript 提供一套用于定義 Unigraphics 菜單的腳本語言， Unigraphics 的菜單也是用該語言寫成的，開發(fā)者使用該腳本語言可以修改Unigraphics 界面的菜單結構，如添加、刪除和定制菜單，以及改變菜單的顯示文本或響應行為等。它有兩種功能 :一是在 UG 主菜單的 User Tools 下拉菜單中添加用戶項 。用戶工具生成的界面風格和 UG界面一致，通過它可運行對話框文件、宏文件、 UG/Open API 及 UG/Open GRIP 程序。 *.utd 文件可通過 *.utm文件調(diào)用或由 *.men 菜單文件調(diào)用。其主要功能如下。 安徽工程大學機電學院 畢業(yè)設計（論文） 5 (2)利用可視化環(huán)境快速生成 UG 風格對話框，從而減少開發(fā)時間。 (4)可以在對話框中實現(xiàn)用戶自定義位圖。 (6)UIStyler 產(chǎn)生的對話框可以在 MenuScript 中被調(diào)用，因此可以實現(xiàn)在 UG 菜單項上調(diào)用 UISt