王工公益授課 關(guān)于UG的滾子鏈輪參數(shù)化實(shí)體建模培訓(xùn)講解，問(wèn)題咨詢(xún)185.8088.0088（王工） 重慶模具培訓(xùn)王工來(lái)講解關(guān)于利用UG/OPEN API以及其它相應(yīng)的UG二次開(kāi)發(fā)工具，編制了滾子鏈輪的參數(shù)化實(shí)體建模程序，該程序建模效率高，為機(jī)械設(shè)計(jì)者提供了一個(gè)有用的工具。關(guān)鍵詞：UG/OPEN API滾子鏈輪參數(shù)化實(shí)體建模 中圖分類(lèi)號(hào)：TH126. 鏈傳動(dòng)是應(yīng)用較廣的一種機(jī)械傳動(dòng)。它的常用結(jié)構(gòu)形式可分為實(shí)心式、孔板式和齒圈式等。其齒形有端面齒形和軸 面齒形之分;不同尺寸的滾子鏈輪對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式也將有所 不同[1 - 2]。由于滾子鏈輪結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，因此其CAD建模效 率較低。為了提高滾子鏈輪的CAD建模效率，本文作者基于UG，運(yùn)用其二次開(kāi)發(fā)工具UG/OPEN API編制了較為通用的 滾子鏈輪參數(shù)化實(shí)體建模程序。該程序能夠設(shè)計(jì)多種結(jié)構(gòu)的 滾子鏈輪，并采用了交互式對(duì)話(huà)框，參數(shù)化驅(qū)動(dòng)和UG風(fēng)格的 界面環(huán)境。從而大大提高了滾子鏈輪的CAD建模效率。
（1.鏈輪參數(shù)化實(shí)體建模程序?qū)崿F(xiàn)流程）
a.鏈輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)程序流程
鏈輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)程序流程鏈輪 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過(guò)程，分為類(lèi)型選擇，結(jié)構(gòu)尺寸確定和模型生成 幾個(gè)部分。分別對(duì)應(yīng)流程圖右邊的菜單，對(duì)話(huà)框和底層應(yīng)用
程序。其中在結(jié)構(gòu)尺寸的確定上使用了預(yù)先確定選擇范圍的辦 法，解決了鏈輪結(jié)構(gòu)尺寸手工確定時(shí)繁瑣的計(jì)算選擇問(wèn)題;在鏈輪計(jì)算尺寸選擇時(shí)采用了容錯(cuò)處理，解決了因錯(cuò)誤輸入所 帶來(lái)的問(wèn)題。整個(gè)過(guò)程屏蔽了底層開(kāi)發(fā)，采用參數(shù)驅(qū)動(dòng)機(jī)制， 實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化設(shè)計(jì)。重慶參數(shù)化實(shí)體建模培訓(xùn)
b.鏈輪實(shí)體模型創(chuàng)建流程
鏈輪實(shí)體模型創(chuàng)建流程，怎樣調(diào)用API函數(shù)來(lái)進(jìn)行具體的建模。當(dāng)結(jié)構(gòu)尺寸確定后，通過(guò) 平面草圖的旋轉(zhuǎn)，拉伸以及實(shí)體模型的陣列等操作，創(chuàng)建出相應(yīng)的實(shí)體，最終生成鏈輪三維實(shí)體模型。其中在創(chuàng)建軸向齒廓形狀草圖時(shí)，將鏈輪的軸孔，齒側(cè)凸緣，齒根圓的軸向草圖也一并創(chuàng)建，經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)即可生成無(wú)齒的 鏈輪盤(pán)。建模簡(jiǎn)單，緊密貼合設(shè)計(jì)過(guò)程;在多排處理時(shí)，采用循環(huán)程序的方法，解決了重復(fù)建模效率低的問(wèn)題。在創(chuàng)建三 圓弧一直線(xiàn)齒槽形狀草圖時(shí)，草圖的創(chuàng)建計(jì)算復(fù)雜，計(jì)算結(jié)果 進(jìn)行了相應(yīng)的圓整。解決了曲線(xiàn)間的連接問(wèn)題。重慶參數(shù)化實(shí)體建模培訓(xùn)
（2.鏈輪參數(shù)化實(shí)體建模實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)）
a.菜單設(shè)計(jì)
菜單通過(guò)UG/Open MenuScrip模塊開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)，即利用MenuScrip提供的UG菜單腳本語(yǔ)目，編寫(xiě)成后綴名為*. men 的文本文件。文件的內(nèi)容結(jié)構(gòu)以實(shí)心式為例如下：重慶參數(shù)化實(shí)體建模培訓(xùn)
BUTTON BELT_WHEEL1 LABEL實(shí)心式ACTONSVBW_SX dlg END OF MENU
將該文件放在用戶(hù)目錄下的 startup目錄內(nèi)，通過(guò)設(shè)定UG的環(huán)境變量，UG在啟動(dòng)時(shí)會(huì)自動(dòng)加載用戶(hù)菜單文件，生 成UG用戶(hù)菜單。
b.對(duì)話(huà)框設(shè)計(jì)
滾子鏈輪的對(duì)話(huà)框利用UIstyler制作，對(duì)話(huà)框上有參數(shù) 輸入框，文本框，回調(diào)按鈕，圖片等控件。共分為圖片顯示區(qū)，零件基本參數(shù)輸入?yún)^(qū)，零件結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算按鈕，零件結(jié)構(gòu)尺寸 選擇區(qū)和零件結(jié)構(gòu)尺寸輸入?yún)^(qū)以及回調(diào)區(qū)。該對(duì)話(huà)框體現(xiàn)了 鏈輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程。
重慶參數(shù)化實(shí)體建模培訓(xùn)
所有對(duì)話(huà)框都有5種基本回調(diào)函數(shù)，分別為Apply、Ok、 Cancel按鈕的回調(diào)函數(shù)，對(duì)話(huà)框構(gòu)造函數(shù)和對(duì)話(huà)框析構(gòu)函數(shù)。 為便于零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在對(duì)話(huà)框上設(shè)置有基本設(shè)計(jì)參數(shù)和由此確定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)，方便進(jìn)行具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。同時(shí)當(dāng)對(duì)話(huà)框構(gòu)造函數(shù)進(jìn)行初始化操作時(shí)，可將零件的常用規(guī)格及 技術(shù)要求顯示到信息窗口，供設(shè)計(jì)者參考。對(duì)話(huà)框析構(gòu)函數(shù)用于對(duì)話(huà)框的會(huì)話(huà)結(jié)束，信息窗口的結(jié)束等。滾子鏈輪其他幾種結(jié)構(gòu)形式的對(duì)話(huà)框與上面的對(duì)話(huà)框大 同小異重慶參數(shù)化實(shí)體建模培訓(xùn)。
重慶模具培訓(xùn)（3.實(shí)體建模程序設(shè)計(jì)）
a.模型的創(chuàng)建思路
一種是通過(guò)創(chuàng)建簡(jiǎn)單的特征，然后進(jìn)行布爾運(yùn)算。這種建模方式在進(jìn)行簡(jiǎn)單零件建模時(shí)是很好的方法，但在創(chuàng)建像 鏈輪這樣的復(fù)雜零件時(shí)在很多時(shí)候都需要?jiǎng)?chuàng)建輔助模型，因 而參數(shù)化驅(qū)動(dòng)效率不高，過(guò)程繁瑣。另一種是通過(guò)平面草圖的旋轉(zhuǎn)和拉伸等特征操作來(lái)完成建模過(guò)程。由于滾子鏈輪的零件圖紙大多都是二維的，而且 是旋轉(zhuǎn)體，參數(shù)也可以直接取定，不用轉(zhuǎn)換。所以適合先建立 草圖特征，然后進(jìn)行相應(yīng)的拉伸和旋轉(zhuǎn)操作。重慶參數(shù)化實(shí)體建模培訓(xùn)
本文采用第二種建模過(guò)程?；谔卣鞯慕＿^(guò)程參數(shù)化效率高。模型易修改，具體的建模過(guò)程如圖2所示。如果是孔板式，需要建立相應(yīng)的參考平面，按照結(jié)構(gòu)尺寸 定位圓孔中心，然后調(diào)用孔生成函數(shù)，便可產(chǎn)生孔板式結(jié)構(gòu)。如果是齒圈式結(jié)構(gòu)，就需要首先建立齒圈，然后進(jìn)行輪芯和聯(lián)接螺栓的建模。*使用裝配函數(shù)用螺栓聯(lián)接齒圈和輪芯。
b.參數(shù)驅(qū)動(dòng)的過(guò)程
- 首先由鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算得到鏈輪的基本參數(shù)。將這 些按*標(biāo)準(zhǔn)選好的參數(shù)依次輸入到對(duì)話(huà)框的零件基本參數(shù) 輸入?yún)^(qū)。
- 然后按下結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算按鈕，驅(qū)動(dòng)內(nèi)部表達(dá)式進(jìn)行計(jì) 算，得到的是可供選擇的結(jié)構(gòu)參數(shù)，這些參數(shù)有的給出了* 值和最小值。有的則給出可以選用的幾組數(shù)據(jù)，直接調(diào)用即可。
- *由得到的用于參考的主要結(jié)構(gòu)尺寸，齒槽形狀尺 寸和軸向齒廓尺寸。向鏈輪結(jié)構(gòu)尺寸欄內(nèi)人工輸入尺寸。最 終由這些尺寸驅(qū)動(dòng)UG/OPENAPI函數(shù)創(chuàng)建模型。
3.應(yīng)用程序設(shè)計(jì)
本模型的創(chuàng)建采用內(nèi)部模式。在VC++6. 0編譯環(huán)境下 創(chuàng)建一個(gè)工程，然后向其中添加頭文件，資源文件等。在建模 過(guò)程中，關(guān)鍵是能夠?qū)G/OPENAPI函數(shù)和過(guò)程有充分的 認(rèn)識(shí)和了解。這樣就可以很容易的在氣CPP文件中加入相 應(yīng)的代碼，編程就變得比較方便了。經(jīng)過(guò)調(diào)試，編譯生成3. DLL文件。
所要用到的主要函數(shù)有：UF_MODL_create_ revolution( generators，50，trim_data， body_ limit，offsets，region_point，false，true，origin，direction， mode_sign，&objects，&obj_count)//用于創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)實(shí)體的函數(shù)。UF_CURVE_create_arc(&arc1_coords， &line[ 1 ])；UF_CURVE_create_arc(&arc2_coords， &line[2 ])；UF_CURVE_create_arc(&arc3_coords， &line[3 ])
UF_CURVE_c^ate_line(&sline[0 ]，&line[ 0 ])；//用于創(chuàng)建三圓弧一直線(xiàn)平面齒形的四個(gè)函數(shù)。UF—MODL—create_extruded(loop—list，taper_angle，limit1， rsf_pt，direction，create，&features)；//用于創(chuàng)建拉伸實(shí)體的函數(shù)。
UF_MODL_create_circular—iset(0, origin，direction，number _str，angle_iset，features，&feature_obj_id)；//用于創(chuàng)建環(huán)形陣列的函數(shù)。UF_MODL—create_rect_slot(origin_slbt，tool—axis，direction， slot—wideth， slot—depth, slot—len, dplane, NULL, NULL, &slot1)//用于創(chuàng)建鍵槽的函數(shù)。創(chuàng)建過(guò)程中要注意坐標(biāo)的一致性，由于UG的分辨率問(wèn)題,還必須注意計(jì)算精度的取舍和圓整以及曲線(xiàn)端點(diǎn)之間的連接。重慶參數(shù)化實(shí)體建模培訓(xùn)
4.程序掛接：
在用戶(hù)應(yīng)用程序創(chuàng)建之前,首先應(yīng)對(duì)編譯環(huán)境進(jìn)行設(shè)置： 1)對(duì)UG編譯環(huán)境的設(shè)置:假設(shè)UG安裝位置如下E: EDSUnigraphicsNX2,則在${UGII—BASE—DIR} UGIImenus 文件夾下找到文件custom—dirsdat，在其中加入用戶(hù)目錄， 保存該文件。在建立好用戶(hù)目錄之后，在用戶(hù)目錄下建立STAR!UP、APPLEATON兩個(gè)子目錄。其中STARTUP目錄 下存放Unigraphics啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)載入的菜單腳本文件（*. men)、用戶(hù)工具文件（3. utd)等；APPLCATON目錄存放具 體的功能擴(kuò)展程序文件、對(duì)話(huà)框資源文件（3. dlg)及模塊菜 單文件等重慶參數(shù)化實(shí)體建模培訓(xùn)
- 對(duì)VC++6 0編譯環(huán)境的設(shè)置:將${UGII—BASE—DIR }UGOPEN 中UGOPEN_V19. awx和UGOPEN—V19. hip兩個(gè)文件拷貝到VC++6 0安裝目錄COMMMONMSDev98 Tem - plate下。完成環(huán)境設(shè)置。
- 應(yīng)用程序的掛接
將對(duì)話(huà)框制作過(guò)程中產(chǎn)生 的頭文件和模板文件添加到工程中。隨后運(yùn)用C/C++語(yǔ)言 和API函數(shù)進(jìn)行建模。*調(diào)試編譯。得到4）dll文件。將 該文件放到用戶(hù)目錄下。
3程序測(cè)試
本文作者對(duì)開(kāi)發(fā)程序進(jìn)行了反復(fù)測(cè)試，測(cè)試結(jié)果均令人 滿(mǎn)意。
4結(jié)束語(yǔ)
對(duì)該滾子鏈輪參數(shù)化實(shí)體建模程序的反復(fù)測(cè)試結(jié)果表明:該程序性能穩(wěn)定可靠，建模效率高，利用本文作者開(kāi)發(fā)的滾子鏈輪參數(shù)化實(shí)體建模程序,用戶(hù)只需進(jìn)行少量的人工干預(yù)，便可快速地得到所需的滾子鏈輪三維實(shí)體模型。重慶模具培訓(xùn)舜龍王工為機(jī)械設(shè)計(jì)者提供了一個(gè)高效的滾子鏈輪CAD建模工具。
