王工公益授課 關(guān)于UG的滾子鏈輪參數(shù)化實體建模培訓(xùn)講解，問題咨詢185.8088.0088（王工） 重慶模具培訓(xùn)王工來講解關(guān)于利用UG/OPEN API以及其它相應(yīng)的UG二次開發(fā)工具，編制了滾子鏈輪的參數(shù)化實體建模程序，該程序建模效率高，為機械設(shè)計者提供了一個有用的工具。關(guān)鍵詞：UG/OPEN API滾子鏈輪參數(shù)化實體建模 中圖分類號：TH126. 鏈傳動是應(yīng)用較廣的一種機械傳動。它的常用結(jié)構(gòu)形式可分為實心式、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，運用其二次開發(fā)工具UG/OPEN API編制了較為通用的 滾子鏈輪參數(shù)化實體建模程序。該程序能夠設(shè)計多種結(jié)構(gòu)的 滾子鏈輪，并采用了交互式對話框，參數(shù)化驅(qū)動和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)化實體建模程序?qū)崿F(xiàn)流程）                

a.鏈輪結(jié)構(gòu)設(shè)計程序流程

鏈輪結(jié)構(gòu)設(shè)計程序流程鏈輪 結(jié)構(gòu)設(shè)計實現(xiàn)過程，分為類型選擇，結(jié)構(gòu)尺寸確定和模型生成 幾個部分。分別對應(yīng)流程圖右邊的菜單，對話框和底層應(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)尺寸手工確定時繁瑣的計算選擇問題;在鏈輪計算尺寸選擇時采用了容錯處理，解決了因錯誤輸入所 帶來的問題。整個過程屏蔽了底層開發(fā)，采用參數(shù)驅(qū)動機制， 實現(xiàn)了自動化設(shè)計。重慶參數(shù)化實體建模培訓(xùn)

b.鏈輪實體模型創(chuàng)建流程

鏈輪實體模型創(chuàng)建流程，怎樣調(diào)用API函數(shù)來進行具體的建模。當(dāng)結(jié)構(gòu)尺寸確定后，通過 平面草圖的旋轉(zhuǎn)，拉伸以及實體模型的陣列等操作，創(chuàng)建出相應(yīng)的實體，最終生成鏈輪三維實體模型。其中在創(chuàng)建軸向齒廓形狀草圖時，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)過旋轉(zhuǎn)即可生成無齒的 鏈輪盤。建模簡單，緊密貼合設(shè)計過程;在多排處理時，采用循環(huán)程序的方法，解決了重復(fù)建模效率低的問題。在創(chuàng)建三 圓弧一直線齒槽形狀草圖時，草圖的創(chuàng)建計算復(fù)雜，計算結(jié)果 進行了相應(yīng)的圓整。解決了曲線間的連接問題。重慶參數(shù)化實體建模培訓(xùn)

（2.鏈輪參數(shù)化實體建模實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)）

a.菜單設(shè)計

菜單通過UG/Open MenuScrip模塊開發(fā)實現(xiàn)，即利用MenuScrip提供的UG菜單腳本語目，編寫成后綴名為*. men 的文本文件。文件的內(nèi)容結(jié)構(gòu)以實心式為例如下：重慶參數(shù)化實體建模培訓(xùn)

BUTTON BELT_WHEEL1 LABEL實心式ACTONSVBW_SX dlg END OF MENU

將該文件放在用戶目錄下的 startup目錄內(nèi)，通過設(shè)定UG的環(huán)境變量，UG在啟動時會自動加載用戶菜單文件，生 成UG用戶菜單。

b.對話框設(shè)計

滾子鏈輪的對話框利用UIstyler制作，對話框上有參數(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)。該對話框體現(xiàn)了 鏈輪結(jié)構(gòu)設(shè)計過程。

重慶參數(shù)化實體建模培訓(xùn)

所有對話框都有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)，對話框構(gòu)造函數(shù)和對話框析構(gòu)函數(shù)。 為便于零件結(jié)構(gòu)設(shè)計，在對話框上設(shè)置有基本設(shè)計參數(shù)和由此確定的結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)，方便進行具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計。同時當(dāng)對話框構(gòu)造函數(shù)進行初始化操作時，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)計者參考。對話框析構(gòu)函數(shù)用于對話框的會話結(jié)束，信息窗口的結(jié)束等。滾子鏈輪其他幾種結(jié)構(gòu)形式的對話框與上面的對話框大 同小異重慶參數(shù)化實體建模培訓(xùn)。

重慶模具培訓(xùn)（3.實體建模程序設(shè)計）

a.模型的創(chuàng)建思路

一種是通過創(chuàng)建簡單的特征，然后進行布爾運算。這種建模方式在進行簡單零件建模時是很好的方法，但在創(chuàng)建像 鏈輪這樣的復(fù)雜零件時在很多時候都需要創(chuàng)建輔助模型，因 而參數(shù)化驅(qū)動效率不高，過程繁瑣。另一種是通過平面草圖的旋轉(zhuǎn)和拉伸等特征操作來完成建模過程。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，然后進行相應(yīng)的拉伸和旋轉(zhuǎn)操作。重慶參數(shù)化實體建模培訓(xùn)

本文采用第二種建模過程?；谔卣鞯慕＿^程參數(shù)化效率高。模型易修改，具體的建模過程如圖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)動的過程

1. 首先由鏈傳動設(shè)計計算得到鏈輪的基本參數(shù)。將這 些按*標準選好的參數(shù)依次輸入到對話框的零件基本參數(shù) 輸入?yún)^(qū)。
2. 然后按下結(jié)構(gòu)參數(shù)計算按鈕，驅(qū)動內(nèi)部表達式進行計 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。
3. *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UG/OPENAPI函數(shù)創(chuàng)建模型。

3.應(yīng)用程序設(shè)計

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)建一個工程，然后向其中添加頭文件，資源文件等。在建模 過程中，關(guān)鍵是能夠?qū)G/OPENAPI函數(shù)和過程有充分的 認識和了解。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)建三圓弧一直線平面齒形的四個函數(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)建過程中要注意坐標的一致性，由于UG的分辨率問題,還必須注意計算精度的取舍和圓整以及曲線端點之間的連接。重慶參數(shù)化實體建模培訓(xùn)

4.程序掛接：

在用戶應(yīng)用程序創(chuàng)建之前,首先應(yīng)對編譯環(huán)境進行設(shè)置： 1)對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，在其中加入用戶目錄， 保存該文件。在建立好用戶目錄之后，在用戶目錄下建立STAR!UP、APPLEATON兩個子目錄。其中STARTUP目錄 下存放Unigraphics啟動時自動載入的菜單腳本文件（*. men)、用戶工具文件（3. utd)等；APPLCATON目錄存放具 體的功能擴展程序文件、對話框資源文件（3. dlg)及模塊菜 單文件等重慶參數(shù)化實體建模培訓(xùn)

1. 對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兩個文件拷貝到VC++6 0安裝目錄COMMMONMSDev98 Tem - plate下。完成環(huán)境設(shè)置。
2. 應(yīng)用程序的掛接

將對話框制作過程中產(chǎn)生 的頭文件和模板文件添加到工程中。隨后運用C/C++語言 和API函數(shù)進行建模。*調(diào)試編譯。得到4）dll文件。將 該文件放到用戶目錄下。

3程序測試

本文作者對開發(fā)程序進行了反復(fù)測試，測試結(jié)果均令人 滿意。

4結(jié)束語

對該滾子鏈輪參數(shù)化實體建模程序的反復(fù)測試結(jié)果表明:該程序性能穩(wěn)定可靠，建模效率高，利用本文作者開發(fā)的滾子鏈輪參數(shù)化實體建模程序,用戶只需進行少量的人工干預(yù)，便可快速地得到所需的滾子鏈輪三維實體模型。重慶模具培訓(xùn)舜龍王工為機械設(shè)計者提供了一個高效的滾子鏈輪CAD建模工具。