基于UG二次开发工具实现直齿圆柱齿轮的参数化设计.doc

本文由skipxiaowen贡献
pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。
总第１１１期２００８年第１期文章编号：１６７２－１１５２（２００８）０１－００１６－０３
山西冶金
ＳＨＡＮＸＩＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ
Ｔｏｔａｌ１１１Ｎｏ．１，２００８
基于ＵＧ二次开发工具实现直齿圆柱齿轮的参数化设计
李贵长
（太原科技大学，摘
李锐
山西
宋光鑫
太原
０３００２４）
要：通过使用ＵＧ／ｏｐｅｎ系列的ＵＧ二次开发工具，以直齿圆柱齿轮的参数化设计为例，研究构建ＵＧ的零
件库的新方法。在分析了标准渐开线直齿轮设计模型的基础上，建立了直齿齿轮的三维参数化模型，并编写程序实现参数化设计，简化了齿轮建模过程，提高了效率，丰富了零件建模方法。关键词：ＵＧ／ｏｐｅｎ直齿圆柱齿轮参数化设计二次开发渐开线菜单零件库中图分类号：ＴＰ３１１．５２文献标识码：Ａ收稿日期：２００７－１１－０５
Ｕｎｉｇｒａｐｈｉｃｓ（简称ＵＧ）是面向制造业的紧密集成
的ＣＡＤ／ＣＡＭ／ＣＡＥ高端软件之一，具有稳定的性能、多样的设计功能和大容量的数据处理能力，拥有逼真的视觉效果，追求真正的并行工程。目前，已广泛应用于汽车、航空、航天、家电、机械、医疗仪器等行业领域，实现了设计优化技术与基于产品和过程的知识工程的结合。在产品的建模过程中，经常遇到各种标准件的设计造型，对于大公司可高价购买标准件库，但是对于中小企业，只能花费时间去自己动手一步一步建模。鉴于此，用户可以开发自己常用的零件库，仅需输入零件参数即可快速建模，大大提高建模速度和精度。
问并改变ＵＧ对象模型的程序集。ＵＧ／ｏｐｅｎＡＰＩ封装了近２０００个ＵＧ操作的函数，通过它可以在Ｃ程序和Ｃ＋＋程序中以库函数的形式调用ＵＧ内部的近文件管理２０００个操作，它可以对ＵＧ的图形终端、系统和数据库进行操作，几乎所有能在ＵＧ界面上的操作都可以用ＵＧ／ｏｐｅｎＡＰＩ函数实现。ＵＧ／ｏｐｅｎ
ＧＲＩＰＮＣ允许用户不通过交互式的对话框设置，而
是通过编程的方式创建ＵＧ的加工工具路径。
ＵＧ／ｏｐｅｎＣ＋＋允许用户使用Ｃ＋＋类来操作ＵＧ对
象，实现ＵＧ的功能。
２
参数化建模过程参数化是一种基于特征、尺寸约束、数据相关、
１
ＵＧ二次开发工具简介ＵＧ／ｏｐｅｎ是一系列ＵＧ开发工具的总称，是ＵＧ
尺寸驱动设计修改的技术。齿轮的类型很多，齿廓形状也很多，鉴于渐开线的直齿圆柱齿轮的广泛应用，通过对渐开线直齿圆柱齿轮参数化建模，并参考文献［２］和［３］来说明利用ＵＧ／ｏｐｅｎ系列工具开发零件库的过程，流程见图１。
定制用户菜单交互界面建模程序
软件为用户或第三方开发人员提供的最主要的二次开发工具，包括ＵＧ／ｏｐｅｎＭｅｎｕｓｃｒｉｐｔ，ＵＧ／ｏｐｅｎＵＩ
Ｓｔｙｌｅｒ，ＵＧ／ｏｐｅｎＧＲＩＰ，ＵＧ／ｏｐｅｎＡＰＩ，ＵＧ／ｏｐｅｎＧＲＩＰＮＣ，ＵＧ／ｏｐｅｎＣ＋＋。用ＵＧ／ｏｐｅｎＭｅｎｕｓｃｒｉｐｔ这一工具
可以实现用户化的菜单。ＵＧ／ｏｐｅｎＵＩＳｔｙｌｅｒ是开发
ＵＧ对话框的可视化工具，生成的对话框能与ＵＧ集
成，让用户更方便、更高效地与ＵＧ进行交互操作。
利用Ｍｅｎｕｓｃｒｎｔ图１利用ＧＲＩＰ程序流程利用ＧＲＩＰ
ＧＲＩＰ（ＧｒａｐｈｉｃｓＩｎｔｅｒａｃｔｉｖｅＰｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ）是一种专用
的图形交互编程语言，开发者可以用ＧＲＩＰ编程的方法自动实现在ＵＧ下进行的绝大部分操作。
一个标准齿轮的基本参数即齿数、模数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数确定之后，其主要尺寸及齿廓形状就完全确定。
ＵＧ／ｏｐｅｎＡＰＩ又称ＵｓｅｒＦｕｎｃｔｉｏｎ，是一个允许程序访
基金项目：国家自然科学基金资助项目５０６７５１４５）（第一作者简介：李贵长，男，１９８１年生，现为太原科技大学材料科学工程学院在读硕士研究生，主要研究ＣＡＤ／ＣＡＥ软件的二次开发。Ｔｅｌ：[phone]，Ｅ－ｍａｉｌ：[e-mail]
２．１
齿轮参数化建模采用ＧＲＩＰ语言编写建模程序，替代手工建模，
具体实现可分为两个步骤，即绘制齿廓渐开线和生成齿轮实体。
２００８年第１期
李贵长，等：基于ＵＧ二次开发工具实现直齿圆柱齿轮的参数化设计
１７?
２．１．１
绘制齿廓渐开线通过对ＵＧ二次开发实现进入ＵＧ／ｏｐｅｎｇｒｉｐ开
发环境，从齿根圆与Ｙ轴的交点开始为第一点，以后各点绘制过程如下：由ｕ＝α＋θ及θ＝ｔａｎα－α可得＝ｔａｎα，因此ｋｋｋｋｋｋ
ｕ＝ｓｉｎｆｆ＋ａｖ＊ｉ－ａｖ）／ｃｏｓｆｆ＋ａｖ＊ｉ－ａｖ）＊１８０／ｐ，（（ｘｉ）＝ｒｂ＊ｓｉｎｆｕ）－ｒｂ＊ｕ＊ｃｏｓｆｕ）＊ｐｉ／１８０，（（（ｙｉ）＝ｒｂ＊ｃｏｓｆｕ）＋ｒｂ＊ｕ＊ｓｉｎｆｕ）＊ｐｉ／１８０。（（（
（１）（２）（３）
图３所得到的齿轮
其中：