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1、第 26卷 第 5 期2005 年?10 月河 南 科 技 大 学 学 报(自 然 科 学 版)Journal of Henan University of Science andTechnology(Natural Science)Vol.26 No.5Oct.2005基金项目:河南科技大学科研基金资助项目(200106)作者简介:袁?蔚(1981-),女,河南南阳人,硕士生;陈拂晓(1962-),男,河南孟津人,教授,主要研究方向为计算机模拟,模具CAD/CAM.收稿日期:2005-02-21文章编号:1672-6871(2005)05-0019-04二次开发 UG 中标准件库的建立袁?蔚
2、,陈拂晓,郭俊卿(河南科技大学 材料科学与工程学院,河南 洛阳 471003)摘要:针对目前开发 CAD 系统的需要,讨论了对三维绘图软件 UG 进行二次开发利用参数化特征建模方式建立标准件库的方法,并结合实例阐述利用 Visual C+6.0编程语言和 UG/OPEN API 开发 UG 动态链接库 DLL的步骤和编程方法,实现了 DLL 程序与 UG 的无缝集成,为相关三维 CAD 软件的开发提供了借鉴。关键词:二次开发;特征建模;动态链接库;标准件库中图分类号:TP311.11文献标识码:A0?前言为了缩短产品开发周期、提高市场竞争能力,各企业在产品设计中大多要对通用 CAD 软件进行二
3、次开发。但目前所开发的 CAD 系统,一般是对二维绘图软件进行二次开发实现机械零件参数化设计。由于二维绘图软件本身不能实现参数化驱动,所以,二次开发的周期长、工作量大、不易实现 CAX 系统的集成。而三维绘图软件如Unigraphics,采用特征建模、实体建模、参数化驱动等可以方便设计出三维实体模型 1。利用三维实体模型可以自动生成二维工程图;可以在生产之前动态模拟装配过程、进行干涉检查;可以对重要零部件进行有限元分析与优化设计;可以模拟数控加工;可以生成零件的工艺规程,这样就易于实现 CAX 系统的继承。所以,基于三维绘图软件的二次开发必将成为今后 CAD 技术发展的主流2。本文探讨了在 V
4、isual C+6.0 的集成开发环境下,对Unigraphics 进行二次开发建立模具标准件,实现模具标准件参数化设计的方法,并结合实例说明二次开发的具体实现过程。1?UnigraphicsNX软件的基本功能和二次开发工具简介Unigraphics 是目前广泛使用的三维 CAD/CAE/CAM 软件,是完全基于Windows 的CAD/CAE/CAM 桌面集成系统,它采用先进的底层图形核心技术,该技术是在 Windows 环境下生成的,充分利用和发挥了Windows的强大功能和OLE 技术。Unigraphics 是从二维绘图、数控加工编程、曲面造型等功能发展起来的软件,将优越的参数和变量化
5、技术与传统的实体、线框和表面功能结合在一起,为用户提供了一个全面的产品建模系统 3。UG/OPEN 是一系列UG 开发工具的总称,主要有UG/Open API、UG/Open GRIP、UG/Open MenuScript和 UG/Open UIStyler 四个部分组成 4。UG/Open API 是一个允许程序访问并改变 UG 对象模型的程序集。通过编程调出包含在 UG/Open API 中的函数和过程,可以对 UG 的模型文件及相应模型进行建立UG模型、查询模型特征、建立并遍历装配体、创建工程图等操作;可以在UG 主界面中创建交互式程序界面;可以创建并管理用户定义对象。UG/Open A
6、PI 程序由于程序的连接方式不同能在两种不同的环境下运行:内部环境(Internal 环境)下的程序只能在加载到 UG 的界面环境下才能运行,并根据所编制的程序进行交互式操作;外部环境(External 环境)下的程序能在操作系统(Windows NT/2000/XP 及 UNIX)下运行,不必进入 UG环境中,程序执行过程不进行交互式操作5。UG/Open GRIP 是一种专用的图形交互编程语言,GRIP 语言常用来开发一些规模比较小的程序,不能象 API 语言一样实现功能复杂的操作。UG/Open MenuScript 开发工具针对 UG软件操作界面进行用户化开发,无需编程即可对 UG 标
7、准菜单进行添加、重组、剪裁或在UG软件中集成用户自己开发的软件功能。UG/OpenUIStyler 开发工具是一个可视化编辑器,用于创建类似UG的交互界面。在UG 的四种开发工具中,由于 UG/Open API 不仅可以在UG 界面、UG/Open GRIP 程序中运行,还可以在VC 环境中运行,能充分发挥 VC 的强大功能和丰富的编程资源和企业本身的 C 语言代码资源集成到UG 中,能够实现比较复杂的操作,具有强大的功能,因此,采用 VC+与UG/Open API 结合内部环境运行的 DLL 文件开发UG的方法,实现对UG 的二次开发,建立三维标准件库。2?标准件库的建立2.1?标准件库的建
8、立方法通常建立三维标准件库的方法主要有两种:一种是建立图库的方式,即利用 CAD 软件的实体造型功能,分别建立标准件各系列的三维模型,从而生成包含大量模型的三维标准件库。这种建库方式工作量大,所占空间大,而且不是参数化形式,不能通过改变参数而使标准件的三维模型发生相应的变化,因此这种标准件库维护困难6;另一种是基于参数化特征的三维建模方式。在这种方式下,所有的标准件库中的标准件有其自身的特征和参数控制,所占空间小,易于增删和修改 7。此方法的关键技术在于标准件的参数化特征的分析和建立。本文采用后一种建库方法建立了冲压模部分常用标准件库。下面以模柄为例说明具体的建库过程及关键技术。2.2?基于
9、Unigraphics的标准件库的建立过程(1)在Unigraphics 中利用强大的特征建模功能完成某一尺寸的模柄标准件实体模型的建立。在建立三维实体模型之前,必须分析零件的特征及特征的生成次序,并在生成实体特征之后,利用Unigraphics 提供的表达式功能,将需要参数驱动的特征表达式进行编辑,更换成比较易记易懂的名字。如A 型凸缘模柄(尺寸A40?85),将其分解成两个圆柱特征的并,下端圆柱尺寸 85?18,上端圆柱尺寸40?78,在表达式中分别对 p1=85,p2=18,p3=40,p4=78 进行编辑,更名为 D=85,h2=18,d1=40,h=78。并生成相应的工程图,将结果保
10、存于磁盘中,用于以后的尺寸驱动。(2)用Access数据库为每一种标准件建立数据库。各个变量名是尺寸驱动的数据来源,将它们分别赋给对应的零件特征表达式。A 型模柄的数据库格式如图 1 所示。(3)打开 VC+,在新建工程向导中选择 MFC AppWizard,键入工程名,在接下来的选项中选择Regular DLL using sharedMFC DLL 选项,点击OK 就完成了 DLL 程序的创建。然后 Project?Setting?Linking中加入UG连接的函数库 libufu.lib 和 libugopenint.lib。在进行 VC+与Unigraphics 连接之前,需要人为的在
11、文件 ug env.dat 中进行环境设置。在设置的UG_USER_DIR 下建立用户目标文件夹。在此文件夹下建立子文件夹 startup 和 application 8。首先在窗体中添加控件(对话框界面见图 2)用于数据绑定和数据交换功能的实现。本标准件库使用 ODBC 技术访问数据库。部分数据库连接读取程序如下:trymtheDatabase.Open(!mobingshuju);/打开数据库mdataList.SetExtendedStyle(mdataList.GetExtendedStyle()|LVSEXGRIDLINES|LVSEXFULLROWSELECT);GetListDa
12、ta();?/获取数据库值的函数#20#河 南 科 技 大 学 学 报(自 然 科 学 版)?2005 年catch(CDBException*exp)?exp?ReportError();?exp?Delete();利用UG/OPEN API 和VC+编程调出实体模型,实现标准零件的参数化。以模柄为例具体程序如下:?char p1 133=!d:ug mobing.prt;/从磁盘中读取保存的实体模型名称?UFimportpartmodest modes;?UFPARTimport(p1,&modes,destcsys,destpoint,scale,&part1);/导入实体模型到当前工作
13、层?int numberofexps=0;?tagt*exps=NULL;?UFMODLaskexpsofpart(part1,&numberofexps,&exps);/获取实体模型的表达式?UFfree(exps);?char string1 200;?sprintf(string1,!D=%s,mstrD);/将编辑框控件中的值赋给表达式UFMODLeditexp(string1);/编辑表达式?UFMODLupdate();/更新模型同时添加UG 入口函数,最后利用 VC+界面上的 Build 键进行编译直至无误。2.3?DLL 程序与 UG的集成和运行利用UG/OpenMenuScr
14、ipt 工具提供的用于定义 UG 菜单的脚本语言,编写菜单脚本文件,实现 DLL程序与UG的集成。菜单脚本文件可在记事本中编写,但必须保存为*.men 格式 5。实例中编写的菜单脚本文件如下:图 2?对话框界面VERSION 120EDIT UGGATEWAYMAINMENUBARHIDE UGHELPBEFORE UGHELPCASCADEBUTTON UGGFOPERATIONLABEL 标准件/添加第一级下拉菜单ENDOFBEFOREMENU UGGFOPERATIONBUTTON MUBINGLABEL 模柄?/添加按纽ACTIONS mobing.dll?/模柄按钮对应的响应函数是m
15、obing.dll其中按钮!模柄的回调函数对应为刚编译好的 DLL 文件。将编写好的菜单脚本文件放到创建的文件夹startup 下,即可完成自动加载运行菜单。将编译好的 DLL 程序放到创建的文件夹 application 下,然后打开UG,进入主菜单,在新加载的菜单上点击!模柄,DLL 程序就会运行,用户输入模柄尺寸,单击绘图按钮,UG就会自动绘出模柄的三维实体造型。#21#第 5期袁?蔚等:二次开发UG 中标准件库的建立3?结束语本文探讨了对三维绘图软件UG 进行二次开发实现机械零件三维造型参数化设计和标准件建库的方法。设计实例表明,采用 VC+编程语言和 UG/Open API 相结合的
16、方法建立的动态连接库文件可以很好实现与 UG系统的无缝集成,能满足用户二次开发 CAD系统的需要。本方法对于开发方便、高效、功能强大的三维 CAD系统是一种有效尝试。参考文献:1?洪如谨.UG NX CAD 快速入门指导M.北京:清华大学出版社,2003.2?程?磊,杨永顺,陈建军.Visual C+对 SolidWorks 的二次开发方法J.河南科技大学学报(自然科学版),2004,25(2):42-45.3?王保华,苑明海,林元祖,等.基于UG 的 UDF 在粉末冶金二次开发中的应用 J.河南科技大学学报(自然科学版),2004,25(4):10-14.4?范元勋.UG 二次开发工具的使用
17、J.机械制造与自动化,2002,12(6):70-72.5?董正卫,田立中.UG/OPNE API 编程基础M.北京:清华大学出版社,2002.6?付?欣,陈拂晓,苌群峰.浪形轴承保持架冲压模 CAD 中标准件库的建立 J.机械研究与应用,2004,(3):74-75.7?李春梅,崔凤奎.组合机床模块化设计 CAD 系统 J.河南科技大学学报(自然科学版),2004,25(5):9-13.8?尹显东,刘春燕,崔树礼,等.UG 的二次开发及其应用技术研究 J.机械,2002,29(增刊):32-34.(上接第 14页)参考文献:1?Karagiannis A,Hrymak A N,Vlachop
18、oulos J.Three?dimensional Non?isothermal Extrusion FlowsJ.Rheol Acta,1989,28:121-133.2?Wambersie O,Crochet M J.Transient Finite Element Method for Calculating Steady State Three?dimensional Free SurfacesJ.IntJNum Meth Fluids,1992,14:343-369.3?EllwoodK R J,Papanastasiou T C,Wilkes JO.Three?dimensiona
19、l Streamlined Finite Elements:Design of Extrusion DiesJ.Int JNum Meth Fluids,1992,14:13-24.4?Zhi Peng.A Study onMaterial Flow in IsothermalExtrusion by FEM Simulation,Modelling Simul J.Mater SciEng,2004,12:745-763.5?丁祖容.流体力学M.北京:高等教育出版社,2003.6?Vlachopoulos J.Bechncke P,Vleck J,POLYCAD:A Finite Eleme
20、nt Package for Polymer Process Analysis and Design J.Advances in Polymer Technology,1989,9(2):147.7?W 米歇利.挤塑模头设计及工程计算M.黄振华译.北京:轻加工出版社,1989.8?Hurez P,Tanguy P A,Blouin D.Numerical Simulation of Profile Extrusion Dies Without Flow Separation J.Polymer Engineeringand Science,1993,33(15):971.9?Hurez P,T
21、anguy P A,Blouin D.A New Design for Profile ExtrusionDies J.Polymer Engineering and Science,1996,36(5):626.10?王利霞,陈静波,刘春太,等.塑料异型材挤出口模的压力降计算 J.力学与实践,1998,20(2):17.11?%现代模具技术&编委会.注塑成型原理与注塑模设计M.北京:国防工业出版社,1996.#22#河 南 科 技 大 学 学 报(自 然 科 学 版)?2005 年validity and practicality of the proposed method is illu
22、strated by two examples.Key words:Plastic polymer extrusion;Flow analysis;Profile extrusion;Numerical simulationCLC number:TQ3200.66?Document code:AArticle ID:1672?6871(2005)05?0011?04#Machinery and lnstruments#Mold Tooling Manufacturing Technology of Complex Surface Based on Reverse Engineering(15)
23、XUHui?Li1,MA Yuan1,LI Jun?Xian2?(1.Vehicle&Motive Power Engineering College,Henan University ofScience&Technology,Luoyang 471003,China;2.ElectronicIn formation Engineering College,Henan University ofScience&Technology,Luoyang 471003,China)Abstract:The key technology about surface digitizing and reco
24、nstruction in the mold tooling digitized manufacturingbased on the reverse engineering as well as the basic theory is analyzed.The status and characteristics of the moldtooling manufacturing based on reverse engineering are summarized using the mouse die manufacture,which resultsin shortening the pe
25、riods of product development and enhancing its market competitiveness.Key words:Reverse engineering;Surfaces digitizing;Surfaces reconstruction;Mold tooling digitized manufacturingCLC number:TG764?Document code:AArticle ID:1672?6871(2005)05?0015?04Creation of Standard Parts Library in Redevelopment
26、of UG(19)YUAN Wei,CHEN Fu?Xiao,GUO Jun?Qing?(Material Science&Engineering College,Henan University of Science&Technology,Luoyang 471003,China)Abstract:At present,the redevelopment of three?dimensional CAD system is already widely used.The method ofcreating the standard parts library using parametric
27、 feature modeling in the redevelopment of UG is introduced.Thesteps and programming method of redeveloping Dynamic Link Libarary(DLL)file of UG are illustrated with anexample of using Visual C+and UG/OPEN API.The DLL has realized the seamless integration with UG,whichprovides reference for the devel
28、opment of relevant three?dimensional CAD software.Key words:Redevelopment;Feature modeling;Dynamic Link Library;Standard parts libraryCLC number:TP311.11?Document code:AArticle ID:1672?6871(2005)05?0019?04Development of Medical Instrument Hardware and Software for Urinary System Tumor HyperthermiaCh
29、emo Perfusion(23)YU Qing?Li1,GUO Bing?Jing1,ZHAO Shu?Shang1,ZHU Jian?Min2?(1.Electromechanical Engineering College,Henan University of Science&Technology,Luoyang 471003,China;2.Medical Technology&Engineering College,Henan University of Science&Technology,Luoyang 471003,China)Abstract:A kind of urina
30、ry system tumor perfusion heat treatment temperature control therapeutic apparatus basedon high precision intelligent control algorithm is presented to solve the poor controllability and maneuverability ofheat treatment apparatus.The operational principle,software and hardware design and their chara
31、cteristics of thetherapeutic apparatus are introduced.The system is based on 96 repertoire,liquid crystal display and touch keywhich make man?machine interaction more convenient.The therapeutic apparatus reaches its design goal and realizes 0.2(in control precision.The therapeutic apparatus possesse
32、s excellent control precision and the prospect ofapplication is promising.Key words:Hyperthermia instrument;Temperature control;Intelligent controlCLC number:TH811;TP18?Document code:AArticle ID:1672?6871(2005)05?0023?03#Traffic and Transportation,Energy and Power Engineering#Application of MATLAB i
33、n Data Organization of Spraying Gas MAP Chart(26)LI Ke,LUO Hao,YANG Tie?Zao,XU Bin,ZHANG Bao?Heng?(Vehicle&Motive Power Engineering College,Henan College o f Science&Technology,Luoyang 471003,China)Abstract:The making of MAP chart is a most important and heavy work at electricity control engine.A ki
34、nd ofaccount model on the natural gas)spraying MAP chart is put forward.By utilizing function of MATLAB powerfulability of data account and data modeling,the needed spraying oil MAP can be created directly.Experimentsindicate that the engine canwork softly under control of electricity control unit w
35、hen the data measure of MAP chartis the matrix of 21?31.Key words:Engine;Control of spraying gas;Data modelingCLC number:TB115;TK432?Document code:AArticle ID:1672?6871(2005)05?0026?03Routh?Hurwitz Method of Stability Analysis for Rotational Speed Modulator of Centrifugal(29)ZHANG Shu?Fen,TANGLiu?Ding?(Architectural Engineering College,Henan University of Science&Technology,Luoyang 471003,China)No.5CONTENTS AND ABSTRACTS#