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1、論文論文基于UG的機(jī)械結(jié)論機(jī)械模塊化機(jī)械設(shè)計(jì)方法研究 摘 要]本文采用模塊化設(shè)計(jì)思想和UG二次開發(fā)技術(shù),解決了用UG軟件進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí),許多常用件需要多次重 新設(shè)計(jì)的問(wèn)題。
2、設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)常用件模塊以菜單的畢業(yè)畢業(yè)方式結(jié)合在UG軟件中,這具有良好的可擴(kuò)充性和可移植性。
3、論文論文 [關(guān)鍵詞]模塊化設(shè)計(jì) 機(jī)械設(shè)計(jì) UG二次開發(fā) Unigraphics(簡(jiǎn)稱UG)是機(jī)械結(jié)論機(jī)械美國(guó)EDS公司推出的CAD/ CAM/CAE一體化軟件。
4、設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)它的畢業(yè)畢業(yè)內(nèi)容涉及到平面工程制圖、三維 造型、裝配、制造加工、逆向工程、工業(yè)造型設(shè)計(jì)、注塑模具設(shè)計(jì)、 鈑金設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析、數(shù)控模擬、渲染和動(dòng)化仿真、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 交互傳輸、有限元分析等十幾個(gè)模塊。
5、近年來(lái)UG發(fā)展迅速,已 廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域,更是進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的常用軟件。
6、雖然UG 功能非常強(qiáng)大,但在進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的時(shí)候經(jīng)常會(huì)遇到一些 標(biāo)準(zhǔn)件以外的常用件,若每次對(duì)它們均從頭開始設(shè)計(jì),則要做大 量的重復(fù)性工作。
7、為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低設(shè)計(jì)成本,將已經(jīng) 廣泛應(yīng)用于電子、計(jì)算機(jī)、建筑等領(lǐng)域的模塊化設(shè)計(jì)思想引用到 機(jī)械設(shè)計(jì)中,形成基于UG的模塊化機(jī)械設(shè)計(jì)。
8、 1模塊化機(jī)械設(shè)計(jì) 1.1模塊及模塊化的概念 模塊是一組具有同一功能和結(jié)合要素(指聯(lián)接部位的形狀、 尺寸、連接件間的配合或嚙合等),但性能、規(guī)格或結(jié)構(gòu)不同卻能 互換的單元。
9、模塊化則是指在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行市場(chǎng)預(yù)測(cè)、功能分析的 基礎(chǔ)上劃分并設(shè)計(jì)出一系列通用的功能模塊,然后根據(jù)用戶的 要求,對(duì)模塊進(jìn)行選擇和組合,以構(gòu)成不同功能或功能相同但性 能不同、規(guī)格不同的產(chǎn)品。
10、 1.2模塊化機(jī)械設(shè)計(jì)相關(guān)性 模塊化設(shè)計(jì)所依賴的是模塊的組合,即結(jié)合面,又稱為接 口。
11、為了保證不同功能模塊的組合和相同功能模塊的互換,模塊 應(yīng)具有可組合性和可互換性兩個(gè)特征。
12、這兩個(gè)特征主要體現(xiàn)在 接口上,必須提高模塊標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、規(guī)格化的程度。
13、對(duì)于模塊 化機(jī)械設(shè)計(jì),可見其關(guān)鍵是怎樣劃分模塊,這里主要通過(guò)綜合考 慮零部件在功能、幾何、物理上存在的相關(guān)性來(lái)劃分模塊。
14、 (1)功能相關(guān)性零部件之間的功能相關(guān)性是指在模塊劃分 時(shí),將那些為實(shí)現(xiàn)同一功能的零部件聚在一起構(gòu)成模塊,這有助 于提高模塊的功能獨(dú)立性。
15、 (2)幾何相關(guān)性零部件之間的幾何相關(guān)性是指零部件之間 的空間、幾何關(guān)系上的物理聯(lián)接、緊固、尺寸、垂直度、平等度和 同軸度等幾何關(guān)系。
16、 (3)物理相關(guān)性零部件之間的物理相關(guān)性是指零部件之間 存在著能量流、信息流或物料流的傳遞物理關(guān)系。
17、 1.3模塊化機(jī)械設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn) 模塊化機(jī)械設(shè)計(jì)在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上都具有明顯的優(yōu)點(diǎn),經(jīng) 理論分析和實(shí)踐證明,其優(yōu)越性主要體現(xiàn)在下述幾方面: (1)可使現(xiàn)在機(jī)械工業(yè)得到振興,并向高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展; (2)減輕機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造及裝配專業(yè)技術(shù)人員的勞動(dòng)強(qiáng) 度; (3)模塊化機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量高、成本低,并且妥善解決了多品 種小批量加工所帶來(lái)的制造方面的問(wèn)題; (4)有利于企業(yè)根據(jù)市場(chǎng)變化,采用先進(jìn)技術(shù)改造產(chǎn)品、開 發(fā)新產(chǎn)品; (5)縮短機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造和供貨期限,以贏得用戶; (6)模塊化機(jī)械產(chǎn)品互換性強(qiáng),便于維修。
18、 2模塊化機(jī)械設(shè)計(jì)在UG中的實(shí)現(xiàn) 2.1總體構(gòu)思 在用UG進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí),為了將常用件模塊化,首先要把 常用件的三維模型表達(dá)出來(lái)。
19、對(duì)于系列產(chǎn)品,可按照成組技術(shù)的 原理進(jìn)行分類,一組相似的常用件建立一個(gè)三維模型,即所謂的 三維模型樣板。
20、根據(jù)UG參數(shù)化設(shè)計(jì)思想,一個(gè)三維模型樣板可 認(rèn)為是一組尺寸不同、結(jié)構(gòu)相似的系列化零部件的基本模型。
21、把 眾多的三維模型樣板按類分開,每一類放在一個(gè)集合里,這樣每 類都形成了一個(gè)三維模型樣板的模塊庫(kù)。
22、為了使模塊庫(kù)與UG 的集成環(huán)境有機(jī)地結(jié)合在一起,把每個(gè)模塊庫(kù)都以圖標(biāo)的方式 放在用戶菜單上,以方便調(diào)用。
23、為了實(shí)現(xiàn)這一總體構(gòu)思,綜合運(yùn) 用了UG/Open MenuScript、UG/Open Ulstyler、UG/Open API、Visual C++等UG二次開發(fā)技術(shù),其程序流程圖如圖1 2.2模塊庫(kù)菜單設(shè)計(jì) 為了與UG菜單交互界面風(fēng)格保持一致,模塊庫(kù)采用了分 級(jí)式下拉菜單,下拉菜單通過(guò)UG/Open MenuScript模塊開發(fā) 實(shí)現(xiàn)。
24、即利用MenuScript提供的UG菜單腳本語(yǔ)言,編寫成擴(kuò) 展名為“.men”的文本文件,將其放在用戶目錄下的/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 菜單文件。
25、為了方便用戶調(diào)用時(shí)快速檢索到所要的常用件三維 模型樣板,將下拉菜單的最大深度設(shè)計(jì)為3級(jí),且每一條下拉菜 單最多不超過(guò)15個(gè)按鈕。
26、末級(jí)菜單上每一個(gè)按鈕對(duì)應(yīng)一個(gè)常用 件三維模型樣板名稱,點(diǎn)擊末級(jí)菜單按鈕即調(diào)出創(chuàng)建相應(yīng)產(chǎn)品 的三維模型樣板對(duì)話框。
27、 2.3三維模型樣板對(duì)話框設(shè)計(jì) 利用UG/Open Ulstyle制作UG風(fēng)格的對(duì)話框,按照模型 樣板的參數(shù)生成包含數(shù)據(jù)輸入框、文本框、按鈕、圖片等控件的 對(duì)話框。
28、在對(duì)話框上部顯示零配件圖片,在對(duì)話框左上角顯示對(duì) 話框標(biāo)題,在UG系統(tǒng)窗口左下角顯示操作提示信息,這樣可以 使用戶很方便地設(shè)計(jì)或選用常用件三維模型,三維模型樣板對(duì) 話框設(shè)計(jì)完成后,生成擴(kuò)展名為“.dlg”文件。
29、所有對(duì)話框都有6 種基本同調(diào)函數(shù),分別是Apply按鈕的回調(diào)函數(shù),Back按鈕的 回調(diào)函數(shù)、Cancel按鈕的回調(diào)函數(shù)、OK按鈕的回調(diào)函數(shù)、對(duì)話 框構(gòu)造函數(shù)和對(duì)話框析構(gòu)函數(shù)。
30、其中對(duì)話框構(gòu)造函數(shù)在UG構(gòu) 建對(duì)話框完成之后、用戶應(yīng)用程序執(zhí)行之前調(diào)用,將常用件三維 模型的常用規(guī)格及技術(shù)要求顯示到信息窗口,供用戶創(chuàng)建產(chǎn)品 時(shí)作參考。
31、對(duì)話框析構(gòu)函數(shù)在UG用戶對(duì)話框關(guān)閉時(shí)調(diào)用,程序 編寫時(shí)利用它進(jìn)行關(guān)閉、清除信息窗口以及釋放申請(qǐng)的內(nèi)存空 間等操作。
32、 2.4應(yīng)用程序動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)(*.dll)創(chuàng)建 UG/Open API應(yīng)用程序是用C/C++語(yǔ)言編寫的,它除了 能夠在UG的環(huán)境下對(duì)UG進(jìn)行功能調(diào)用外,還能在程序中實(shí) 現(xiàn)軟件的文件管理、流程控制、數(shù)據(jù)傳輸、窗口調(diào)用、數(shù)值計(jì)算等 C/C++語(yǔ)言支持的全部功能,使用非常靈活。
33、UG/Open API 應(yīng)用程序牽涉到UG提供的頭文件(*.h)、庫(kù)文件(*.dll)及 以C/C++語(yǔ)言編程環(huán)境,需要對(duì)Visual C++編譯環(huán)境進(jìn)行 設(shè)置,下面給出了Visual C++6.0編譯環(huán)境設(shè)置方法及動(dòng)態(tài) 鏈接庫(kù)的創(chuàng)建過(guò)程: (1)建立一個(gè)空的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)工程。
34、 (2)配置程序頭文件(*.h)、庫(kù)文件(*.dll)的目錄路徑。
35、 其中頭文件包括UG頭文件,Visual C++6.0庫(kù)文件。
36、 (3)將對(duì)話框生成的C語(yǔ)言源文件模板文件*.template.c 添加到Project中。
37、 (4)編制應(yīng)用程序。
38、進(jìn)入對(duì)話框回調(diào)函數(shù)內(nèi)部進(jìn)行程序編 制,定義變量及UG對(duì)象,運(yùn)用C/C++語(yǔ)言和UG/Open API 函數(shù)進(jìn)行參數(shù)化建模設(shè)計(jì)。
39、 (5)生成動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)(*.dll)文件。
40、UG啟動(dòng)時(shí)會(huì)自動(dòng)加載 動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)文件,供用戶菜單調(diào)用。
41、 3結(jié)束語(yǔ) 隨著裝備制造業(yè)的飛速發(fā)展,產(chǎn)品種類急劇增多且結(jié)構(gòu)日 趨復(fù)雜,只有產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期不斷縮短,才能夠滿足企業(yè)激烈競(jìng)爭(zhēng) 的需要。
42、用UG軟件進(jìn)行模塊化機(jī)械設(shè)計(jì)符合機(jī)械產(chǎn)品快速設(shè) 計(jì)的理念,符合裝備制造業(yè)的發(fā)展需要,是機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展方向 之一,具有較高的實(shí)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
43、 參考文獻(xiàn) [1]袁峰UG機(jī)械設(shè)計(jì)工程范例教程[M]北京機(jī)械工業(yè)出 版社2006 [2]王志張進(jìn)生于豐業(yè)王鵬任秀華基于模塊化的機(jī)械產(chǎn) 品快速設(shè)計(jì)[J]機(jī)械設(shè)計(jì)2004,21,8 [3]滕曉艷張家泰產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)方法的研究[J]應(yīng)用科 技2006,33,2 [4]董正衛(wèi)田立中付宜利UG/Open API編程基礎(chǔ)[M]北 京清華大學(xué)出版社,2002。
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