UG系统

UG系统（精选12篇）

UG系统 篇1

0 引言

从设备的技术资料管理而言,目前很多企业仍然采用人工方式管理产品的技术资料,资料的管理和维护占用了大量的物理空间和人力资源。如何将它们有效地管理起来,即在节省存储空间和人力资源的同时,又能够满足用户方便、快捷地查询、获取所需文档的要求,是多数企业需要解决的问题。

为此,本文以UG 6.0为研究对象,就BOM管理系统进行相关的研究与开发[1]。

1 系统总体设计框架

图1所示是UG平台下装配BOM信息管理系统的总体设计框架,它主要由以下五部分组成:

1)UG装配体。它是系统的基础,它的装配结构树反映了构成产品零部件的装配关系和层次关系,所有的BOM信息都是围绕装配结构树上的零部件而展开的。

2)基于UG平台的编码器。它的功能是用来对UG装配体中新建的零部件进行编码或对已有的编码进行查询。

3)基于UG平台的二次开发接口。该部分的功能是把UG装配体的二维工程图的明细表信息导出到Excel报表中,同时,也把在Excel中对装配BOM信息的修改反馈到UG的装配BOM信息浏览界面上,它充当着UG与数据库之间联系纽带的角色。

4)Excel报表。该部分的功能是存储所有的装配BOM信息,这不仅保证了UG与信息管理系统之间装配BOM信息数据的一致性,而且也间接地充当UG与信息管理系统之间桥梁的角色。

5)信息管理系统浏览器。它的功能是查看装配零部件的装配BOM信息,同时也可对这些信息进行添加、查找、修改和补充[2]。

2 VB开发环境及UG接口技术

Visual Basic语言是目前流行的高级编程语言,该语言功能强大,并且支持OLE自动化技术。能够通过Windows里的COM的d Ii Psathc接口,使不同程序之间进行通信。UG还提供了大量与Visual Basic语言接口的类型库,让使用者在UG自动化组件的程序中参考,因此本文采用Visua Basic对UG进行二次开发。

在开发之前,必须在Visual Basic环境下引用以下的类型库,这样才能通过OLE自动访问UG提供的对象,并在此基础上进行二次开发。下面是有关库的介绍:

l)UG Assembly Type Library:装配类型库(Assembly.tlb)。

2)UG draft Type Library:制图类型库(draf.tlb)。

3)UG Frame work Support Type Library:框架结构支持类型库(framewokr.tlb),支持二维对象,主要用于制图,草图环境中,如布局,轮廓等。

在Visual Basic的集成对象中的“工程”菜单中选择“引用”命令,弹出如图2所示对话框,在对话框中添加上述类库[3,4]。

3 应用实例的开发

3.1 开发前准备[5]

从UG6安装目录下面的UGSNX 6.0UGOPENvs_fi les文件夹中拷贝VB文件夹到Microsoft Visual S t u d i o 2 0 0 5文件夹下覆盖原来文件。这样就在Microsoft Visual Studio 2005中建立了一个模板如图3所示,不必在编程时添加NXOpen.dll、NXOpen.Utilities.dll、NXOpen UI.dll、NXOpen.UF.dll四个动态连接库。

3.2 菜单的制作

1)二次开发主目录的建立:在硬盘上建立一个目录存放开发的内容,例如在F盘下建立一个名My Direction的文件夹,用于存放二次开发的内容。

2)二次开发子目录的建立:在My Direction下建立三个子目录startup、application和udo,分别存放具体的开发内容。将菜单文件(.men)、工具栏文件(.tbr)、对话框文件(.dlg)和二次开发的可执行文件(.exe)放入application文件夹中(由用户激活)。将菜单文件(.men)、工具栏文件(.tbr)、对话框文件(.dlg)和二次开发的动态链接库文件(.dll)放入Start Up文件夹中(UG系统启动时会自动加载运行)。将用户自定义的特征对象文件放入udo文件夹中。

3)二次开发目录的注册:在$U GⅡBASE DIRU GIImenus目录下,找到custom dirs.dat,用记事本打开,在最后一行输入盘符:My Direction,存盘,退出。

4)利用UG/Menu Script,创建文本文件BOM txt并放置于Strartup文件夹中,在文本文件中编写如下代码:

完成菜单代码的编写后,用men扩展名取代扩展名txt并保存。

打开UG 6.0,可以看到按菜单文件定制的菜单,如图4所示。

3.3 对话框激活接口模块的开发

定义:系统环境变量UGII_USER_DIR为F:My Direction;

此接口模块用于链接菜单项与对话框,即通过菜单项激活对话框窗口的程序。在工程项目中通过添加模块→接口,并命名为“接口模块.v b”,其代码如下所示:

3.4 Excel表与UG关联

最后,然后将UG安装目录下的moldwizard moldwizard_add_in.xla拷贝到Program Files Misrosoftoffi ceOffi ceXLStart这样当导出到Excel表中后作的任何修改只需保存就可以关联到UG中。至此完成项目的开发,单击图4中塔设备BOM管理按钮,弹出如图5所示登陆窗体。

用户输入自己的登录用户名和密码即可进入系统主界面,如图6所示,此时系统已根据用户名将相应的功能权限和对象赋予用户。

该系统面实现的功能是:在UG二维工程图中生成明细表后,将明细栏导出到Excel中,并将此Excel表链接到系统主界面中,这样在VB中做的修改、添加、删除等操作都可以关联到UG二维工程图的明细栏。

该系统与生产管理系统(Access数据库)相连接,PDM(产品数据管理)人员可以通过本系统查看零件库存信息,物料需求信息和生产进度信息。

4 结束语

结合技术资料管理现状,建立了BOM管理系统,该系统通过UG NX6.0、VB2005、Access和Excel的链接,使得用户快速的查询到自己需要的信息,并实现了对UG二维工程图明细栏信息的修改。为制造企业资料的管理和维护节省了大量的空间资源和人力资源。

摘要：本文通过分析设备的技术资料管理所面临的问题,讨论了基于UG NX6.0的BOM(Bill of Material)系统的开发、UG与VB的链接方式以及Excel表与UG的关联方法。该系统能方便地得到装配体中零部件的基本信息。

关键词：UG,VB,二次开发,BOM管理

参考文献

[1]俞晓梅,袁孝竞,等.石油化工设备选用手册-塔器[M].北京:化学工业出版社,2010.

[2]赵文龙.CAD平台下装配BOM信息管理的研究与实践[D]重庆大学,2004.

[3]席炜.基于Solid Edge的装配BOM信息管理的研究与实践[D]苏州大学,2006.

[4]董正卫,田立中,付宜利.UG/OPEN API编程基础[M].北京:清华大学出版社,2002.

[5]唐鑫辉,秦晓英,崔洪斌,刘文学.NET环境下利用.UG/NXOpen和UG/Journal对UG的二次开发[J].现代制造工程,2011,(4):60-62.

UG系统 篇2

1。3轴CNC工作原理、常用G、M、S、F码的讲解(CD1)2。模块通用选顶、加工坐标、刀具库的运用(CD1)3。操作导航工具、通用知识(CD1)4.1。平面铣(CD2)4.2。平面铣平面补充内容(CD3)5。型腔铣(CD4)6。等高陡角(CD5)7。固定轴曲面铣(CD6)8.1。铜公加工思路大全 1。两刀标准加工 2。ug培训三刀标准加工(1.2)(CD7)8.2。铜公加工思路大全 2。三刀标准加工(3)3。骨位加工(2_3 2_4)(CD8)8.3。铜公加工思路大全 3。骨位加工(2_5 3.0 3.1)(CD9)8.4。铜公加工思路大全 3。骨位加工(2_6)5。立体铜公(CD10)8.5。铜公加工思路大全 4。一般铜公(V3.2 V3.3 V1)铜公UG3D图(CD11)8.6。铜公加工思路大全 4。一般铜公(V2 V3 V4 V5 铜公加工案例1)(CD12)8.7。铜公加工思路大全 4。一般铜公(铜公加工案例2 铜公加工案例3 铜公UG3D图)(CD13)8.7。铜公加工思路大全 6。多个铜公加工思路(CD14)9。刀轨、文本、等高技巧(CD15)10。固定轴曲面铣（清根切削、曲面区域驱动）(CD15)11。程式模拟、过切检查、编辑刀轨、刀轨变换(CD15)12。高速加工概念与应用(CD5)13。特别加工工艺(CD16)

14。加工模块自由定义、刀具库运用(CD5)15。线切割程式制作(CD5)16。常用打孔程式制作(CD5)17。进退刀特殊处理、刀具补正方法(CD5)18。后处理编辑与修剪(CD16)19.1。公模、母模、斜销、入子、滑块、程式注意事项电极加工 F1(1.范1_后模加工1.avi 行位加工.avi)(CD17)19.2。公模、母模、斜销、入子、滑块、程式注意事项电极加工 F1(2.范1_后模加工2.avi)F2(前模加工).avi(CD18)19.3。公模、母模、斜销、入子、滑块、程式注意事项电极加工 F3(案例V1_1.avi 案例V1_2.avi 案例V2_1.avi)(CD19)19.4。公模、母模、斜销、入子、滑块、程式注意事项电极加工 F3(案例V2_2.avi 案例V2_3.avi 案例V2_4.avi)(CD20)19.5。公模、母模、斜销、入子、滑块、程式注意事项电极加工 F3(案例V2_5.avi 案例V3_1.avi 案例V3_2.avi)3..铜公火花位计算分析.avi 加工前分析平面直面.avi(CD21)19.5。公模、母模、斜销、入子、滑块、程式注意事项电极加工 F3(案例V4_1.avi 案例V4_2.avi 案例V4_3.avi)(CD22)20。编程常用建模指令(CD23)21。IPW使用、角度技巧、平面铣技巧、(CD24)22.1。等高清角大全(1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11)(CD24)22.2。等高清角大全(12.13.14)(CD25)23。二次开发工具使用(CD16)24。常见问题(CD24)25。烂面修补(CD25)26.1。简易工程图(基础命令操作(各式工艺图出法 1.2.3.4)(CD26)26.2。简易工程图(各式工艺图出法 5.6.7.8.31)(CD27)27。简易装配(CD27)本文来自：http:// 郑州四方模具学校给你解答：这也是部分家长所担心的。但是作为学历和年龄问题，你担心是应该的，但是在学习方面还是在于学校的培养，和学校的课程和时间的安排。

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UG的参数化建模方法 篇3

关键词：建模；设计；参数化；UG

1 参数化建模概念

参数化建模技术是UG软件的精华，是CAD技术的发展方向之一。在整个产品开发过程中，Unigraphics提供给设计人员强大的设计功能。但怎样才能使产品之间在设计过程中产生关联，以实现产品的各零部件间的协同变化、快速修改，提高产品设计的效率，减少设计人员的工作量，这些都可以通过参数设计来实现。

参数是设计过程中的核心。参数化设计也可称为尺寸驱动，是指参数化模型的所有尺寸，部分或全部使用相应的表达式或其他方式指定，而不需要给出指定具体数值的方法。参数化设计是可以修改若干个参数，由UG NX自动完成表达式中或与之相关联的其他参数的改变，从而方便的修改了一条曲线、一个轮廓，甚至生成新的同类型模型。其本质是在保持原有图形的拓扑关系不变的基础上，通过修改图形的尺寸（即几何信息），而实现产品的系列化设计。

2 参数化建模分类

对产品进行设计建模的基础是对产品的了解程度。只有在了解了产品的结构特性及产品的设计意图为基础上，才能更好的对产品设计和建模。设计时要根据零件产品的结构特性，设计出零件各个部分的拓扑关系，最终把设计者的设计意图通过UG的参数化工具反映到零件产品的设计建模中。设计过程是一项很艰巨的任务，从提出设计方案到最终完成要经历漫长的积累，这期间还要不断的修改。因此，从这个意义上讲，建模的过程就是不断修改的过程。利用UG进行参数化设计的优势就是能够方便的对产品模型进行修改，减少设计人员的劳动量，提高产品设计效率。

2.1 使用表达式进行参数化建模

表达式是UG中进行参数化设计的一个非常重要的手段。表达式的特点是把各参数之间的关系通过指定各参数的函数关系来表达。可以把参数定义为具体数字、三角函数、数学计算公式，或者把几个参数用数学运算符连接使其产生关联。如想对零件进行修改，只要改变表达式中一个或几个参数就可以实现。将这种易于修改的特性应用到汽车、航天等领域，可实现系列化零件设计。

在UG NX表达式操作中，会弹出“编辑表达式”对话框。在此对话框中，可以对有特殊意义的表达式重命名，便于和其他表达式区别，同时利于查找。对表达式也可以加注解，用来描述该表达式的含义。例如，齿轮的分度圆直径可以表达为齿轮齿数的函数。当齿轮的齿数发生变化时，只需修改齿数参数，则齿轮的分度圆直径也自动随之改变。

在整个建模过程中，如有某个表达式引用很频繁，为了便于记忆与输入，可给它输入一个简单易记的名称（如半径可用R表示）。在设计完成后，再将其名称改为一个更具易于识别的名称即可。

2.2 利用电子表格进行参数化建模

在表达式操作功能中，UG NX提供了通用的电子表格、“用户入口”（Gateway）电子表格、编辑表达式的电子表格和建模应用电子表格，共四种电子表格。每一种电子表格与部件的关系都略有差异，与其功能都略有不同，各具特点，需灵活运用。

电子表格能作为.prt文件保存。在电子表格中可以对表达式进行编辑，也可以创建函数公式和注解等信息。为了更好的使用这些强大的参数化工具进行建模设计，在建模之初就应提前理清思路，以减少反复修改的工作量。

电子表格的创建步骤，首先是参数化模型的创建，然后是电子表格的创建。参数化模型创建后，模型中的尺寸和位置含有若干参数。创建电子表格后，需把这些参数一一摘出，输入到电子表格中，再对参数分别定义，使参数与模型尺寸和位置分别对应。通过使用电子表格，使得模型尺寸与表格中的参数建立了联系。此时，若想对模型结构进行调整，可以直接通过修改电子表格中的若干参数来轻松实现。此时的参数化模型也可通过改变参数成为多个同结构不同尺寸和位置的新的模型零件。因而可大大减少重新建立模型、修改模型所花费的时间和精力，提高了工作效率。

2.3 基于特征进行参数化建模

UG NX的建模包含几何建模和特征建模两种方式。其提供的设计特征多达十数种。特征可拥有如下状态：被抑制（suppressed）、过期的（out-of-date）、父特征过时（parent is out of date）和不激活（inactive）。

UG NX的参数化建模的最核心技术就是基于特征的参数化建模。现在的产品模型不仅要包含各要素的尺寸、各结构的位置等信息，还要有产品的精度、公差、注释等信息。可以说UG NX是第三代CAD技术的典型代表。其与前一代产品比较，更符合当代技术飞速发展，零件产品要求更高的趋势。

3 数化建模应用

参数化建模以其自身快速、高效、简单易用的特点得到了广泛的应用，在汽车、航天、机械零件、模具加工、医疗器械等行业都使用较多。除了上述行业可以应用在单一零件设计以外，利用参数化设计模型还可以进行零件的系列化产品建模。系列化产品建模其中最重要的工作就是对需要系列化建模的零件产品进行分类，确定零件样板。此样板要求必须具备此系列零件的所有特征。在确定了零件样板的基础上，接下来，需选取一组合适的参数来定义模型。在众多的模型尺寸中究竟选择哪个尺寸做参数是个值得深究的问题。此参数选择不正确，直接会影响到参数化模型的生成速度和优化程度。在这些前期工作完成的情况下，设计人员可以对关键参数进行修改，改变模型的尺寸和不同部件间的位置数值，以得到系列化零件。

综上所述，UG参数化建模主要是维持模型的拓扑关系基本不变，通过尺寸驱动模型，即改变模型的尺寸，或改变表达式中的参数值来实现模型的重建，适合结构类似或同系列的产品设计。UG提供的参数化设计技术，是较为高级的建模手段，设计人员不需要投入大量精力掌握其建模方法，易于理解和操作，也为产品设计的各环节提供必要的信息支持。而且，利用参数化设计可以极大的提高设计效率，被越来越广泛的应用。

参考文献：

[1]UG NX6.0 零件与装配设计[M].清华大学出版社.

[2]关意鹏，关来德.基于Excel参数表的三维零件库的设计.

多级油泵的UG造型及其检测系统 篇4

多级油泵的应用比较广泛,在石油化工业中它起着输送液体油的作用,是集输过程中不可缺少的。同时在化工厂、车站、转运站和码头等场所也有应用。随着计算流体力学、叶轮机械转子动力学和流动测量技术等学科的进步,关于多级油泵的新研究成果不断涌现。但是目前在我国应用着的大多数多级油泵都属于结构老化、效率低、不节能的老型泵,和国外先进的油泵相比差距很大,同时许多场合也需要检测运行中的参数。

本设计利用Unigraphics NX软件对多级节段式离心泵进行优化造型设计,并对它的三维模型做了运动仿真;通过参数检测系统的设计,显示油泵运行中的参数,不仅可以了解到它的工作状态,也为以后用计算机控制油泵打下基础。

2 多级油泵的总体结构及其工作原理

如图1所示,多级油泵的主要过流部件有:叶轮、导叶、吸入段、吐出段和中段。叶轮固定于转轴上,转轴通过联轴器与电动机相连,液体由吸入段进入,经过叶轮时在离心力的作用下能量(压能、位能、动能)增加,最后从吐出段排出泵体。三维结构如图2所示。

3 多级油泵的总体设计和主要参数

多级油泵的主要参数为流量Q=160m3/h;扬程H=25×5=125m;转速n=2970r/min;轴功率P=90k W。

本设计中的多级油泵,采用节段式泵壳,用径向剖分面将泵壳一段一段分割开的多级泵。在所需个数的叶轮、中段及导叶的两端分别装入吸入段和吐出段,然后用拉紧螺栓将这些零件紧固在一起(如图2)。它的单吸式叶轮只能按一个方向依次布置,其轴向力用平衡盘平衡(如图3)。

1.联轴器2.轴3.轴承体4.吸入段5.密封环6.首级叶轮7.导叶8.中段9.叶轮10.末级导叶11.平衡水管12.平衡盘13.吐出段14.水封管15.填料环16.填料

3.1 密封装置

为了保证泵的正常工作,应防止液体外漏和内漏,并防止外界空气吸入泵内,因此必须在叶轮与泵壳间、轴与壳体间装有密封装置。最常用的密封装置有填料密封、机械密封和浮动密封。本设计中应用的是填料密封。

软填料密封是应用最广泛的密封形式,又称盘根盒密封。它用油浸石墨的石棉绳做填料,放在填料函(盘根盒)中,由填料压盖压紧,依靠填料的变形达到密封。在软填料中间安装一个填料环,把高压液流引入此处,不仅能起密封作用,同时也能起润滑和冷却的作用。

本设计多级油泵用一个水封管将两侧的填料环连接起来,水封管与末级叶轮出口通过管道连接起来,这样就将高压的液体引入到填料环中,起到密封、润滑和冷却的作用(见图1)。

填料的种类很多,除了石棉外,其基础材料还可以是金属、合成橡胶、合成树脂和皮革棉麻等。本设计中选用的填料材料为碳素纤维。

3.2 轴向力平衡装置

3.2.1 轴向力的产生

离心泵运转时,其转动部件会受到一个与轴线平行的轴向力。这个力相当大,特别是多级离心泵,轴向力主要包括两部分:(A)叶轮前后两侧因压力不同,前盖板侧压力低,后盖板侧压力高,产生了从叶轮后盖板指向入口处的轴向力。(B)液体流入流出叶轮的方向和速度不同而产生动反力,其方向与第一部分轴向力方向相反。

本设计采用平衡盘平衡轴向力。

3.2.2 平衡盘

平衡盘可在不同工况自动完全地平衡轴向力,故广泛地应用于多级离心泵。如图4所示,在轴套与泵体间存在一个间隙b,在盘端面与泵体间有一个轴向间b0,平衡盘后面有与泵吸入口相通的平衡室。径向间隙b前的压力是末级叶轮背面的压力p1,液体经过间隙b后,压力降低为p2,径向间隙两端的压力降为△p1=p1-p2

液体通过轴向间隙b0后,压力再下降至p0,轴向间隙两端的压力降△p2=p2-p0

式中,p0和泵入口的压力接近。整个平衡装置的压力降

这样,在平衡盘上作用一个平衡力,与泵的轴向力大小相等,方向相反。

平衡盘的自动平衡原理如下:当轴向力大于平衡盘的平衡力时,离心泵转动部分向左移,轴向间隙b0随之减少,流体流过间隙的阻力加大,整个平衡装置的总阻力系数也因此加大。但是,△p不变,所以泄漏量q减少,结果是△p1减少而△p2增大,从而增加了平衡力,随着转动部分不断向左移动,平衡力不断增加,到达某一位置时,平衡力和轴向力达到平衡。当轴向力小于平衡力时,转动部分向右移动,与上述过程相反,也使离心泵处于轴向平衡状态。所以装有平衡盘装置的离心泵,一般不配止推轴承。

通常径向间隙b=0.2～0.4mm,轴向间隙b0=0.1～0.2mm。本设计中选b=0.2mm。对于多级泵,其平衡盘两侧压差系数有以下规定:

选用适当的压力系数,以提高平衡机构的灵敏度及减少平衡盘的尺寸。

4 泵的分体造型设计

4.1 叶轮

叶轮是离心泵的主要过流部件,其主要作用是把原动机的能量传递给液体。叶轮常用铸铁、铸钢、合金钢或其他材料制成,分单吸式、双吸式叶轮,本设计中采用单吸式叶轮,材料选用灰铸铁。叶轮结构由两个轮盖构成,一个盖板带有轮毂,称后盖板(也称后盘)。盖板之间有6片叶片形成流道。本设计中的多级油泵所用叶轮结构如图5。

4.2 吸水室

吸水室是指泵进口法兰盘到叶轮入口前泵体的过流部份,因吸水室中液体的压力较小,水力损失较低,因此吸水室的重要性较低。但吸水室的设计影响水泵的抗空化性能,因此吸水室的设计在损失最小的情况下应保证沿吸水室的流速尽可能均匀分布,并将吸水室内的流速平稳地变为叶轮入口的速度。

本设计中的多级油泵的吸水室(即吸入段)采用环形结构,如图6所示。

4.3 压水室

多级油泵的压水室是指叶轮出口法兰盘至次级叶轮入口前和泵出口法兰盘的过流部分,则导叶和吐出段都属于它的压水室。

压水室的作用为将叶轮中流出的液体收集起来并送到下一级叶轮或管道系统中;降低经叶轮流出液体的流速,实现动能到压能的转化,以减少液体在下一级叶轮或管道系统中的损失;消除液体流出叶轮后的旋转运动,以避免由于这种旋转运动带来的水力损失。

多级油泵的吐出段,采用螺旋压水室结构,即液体的力流道是一个断面逐渐增大的螺旋线形状,它的结构如图7所示。

多级油泵采用径向式导叶,因安装位置不同,结构有两种,分别如图8和图9所示。

图8所示导叶安装在叶轮(最后一级除外)后,结构上由正导叶、环形空间和反导叶组成。正导叶内螺旋线部分用来保证液体在压水室中的自由流动,而扩散部分用来把大部分动能转化成压能,环形空间用来变换流动方向,而反导叶的作用是消除速度矩,把液体在无预旋条件下引入下一级叶轮。

图9所示导叶安装在最后一级叶轮后,因没有下一级叶轮,所以没有反导叶,其余结构与图8导叶相同。

5 参数检测系统设计

在本设计中参数检测系统是一个很重要的部分,作用是检测并显示油泵的各个工作参数,通过参数检测系统可以了解到泵的工作状态,同时也为更合理地控制油泵提供了依据。

检测系统由三部分组成:传感器;信号转换、处理和存储装置;显示器。需测量的参数有5个:流量Q、压力P、转速n、时间和温度。

5.1 选择仪表

(1)LSH-D型智能电子流量计:检测范围为0～300m3/h;电流输出为4～20mA。

(2)JYB-KB-FAG-1型压力传感器(图10):量程0～35MPa;精度±0.5%FS;介质温度为-20℃～+85℃;测量介质为油;响应时间≤30ms。

(3)SB-30型转速测量传感器:量程0～3000r/min;电流输出4～20mA。

(4)JWB型温度传感器(图11)

电流输出:4～20mA。

(5)计时器(图12)

5.2 检测系统的工作路线

检测系统的工作路线如图13所示。

5.3 检测装置空间布置示意图

检测系统的空间布置如图14所示,转速传感器安装在电机联轴器的下方,电动机轴每转一圈,转速传感器就与贴在电机联轴器上贴片的感应一次,将每分钟电机轴转数记录下来,信号经过处理显示在控制柜(图14左上角)上的相应显示屏上,其余信号的显示同理。温度传感器和流量计都安装在多级油泵入口法兰盘的侧面;压力传感器安装在多级油泵的出口处。当油泵开始工作,计时器便开始计时。

6 结论

本文通过利用Unigraphics NX软件对多级油泵进行三维造型设计,并对相应的转子部件进行动态仿真分析,使得多级油泵的结构及其工作原理得到更加生动形象的展示。在这个过程改进了一些不太合理的结构,如液体油刚刚进入吸水室,它的横截面为圆形,而在液体油将流入吸水室的环形空间时,截面又变为方形,对于这种情况,在UG三维造型时只要通过扫掠和偏置两个选项即可建立所需的形状,应用于实际将减小毛坯的尺寸和材料的浪费。

参数检测系统的设计使得油泵的工作状态得到量化显示,也为控制使用油泵提供了依据。

参考文献

[1]陈乃祥,吴玉林.离心泵[M].北京:机械工业出版社,1983:15-21.

[2]沈阳水泵研究所,中国农用机械研究所.叶片泵设计手册[M].北京:机械工业出版社,1983:374-382.

[3]方键.机械结构设计[M].北京:化学工业出版社教材出版中心,2006:78-82.

[4]常健生.检测与转换技术[M].北京:机械工业出版社,1992.

UG曲线方程 篇5

²表示有N种方法;¯表示用UG3.0可以实现，

¯双外摆线b=2.5l=2.5t=1xt=3*b*cos(t*360)+l*cos(3*t*360)yt=3*b*sin(t*360)+l*sin(3*t*360)¯星形线a=5t=1xt=a*(cos(360*t))^3yt=a*(sin(360*t))^3叶形线a=10t=1xt=3*a*t/(1+(t^3))yt=3*a*(t^2)/(1+(t^3))¯螺纹线²表示有N种方法;¯表示用UG3.0可以实现。¯双外摆线b=2.5l=2.5t=1xt=3*b*cos(t*360)+l*cos(3*t*360)yt=3*b*sin(t*360)+l*sin(3*t*360)¯星形线a=5t=1xt=a*(cos(360*t))^3yt=a*(sin(360*t))^3叶形线a=10t=1xt=3*a*t/(1+(t^3))yt=3*a*(t^2)/(1+(t^3))¯螺纹线t=1xt=4*cos(t*(5*360))yt=4*sin(t*(5*360))zt=6*t蛇形线²t=1xt=2*cos(t*360*3)*tyt=2*sin(t*360*3)*tzt=(sqrt(sqrt(sqrt(t))))^3*5²t=1theta=t*360*3zt=sqrt(t)*7²t=1rho=360*sqrt(t)*2theta=t*25phi=360*t*4¯双余弦线t=1xt=-(9.5*6.5)+t*(9.5*6.5*2)yt=cos(t*360*6.5)*(6.35/2)-(6.35/2)zt=cos(t*360*8)*5¯对数线t=1xt=10*tyt=log(10*t+0.0001)抛物线t=1xt=(4*t)yt=(3*t)+(5*t^2)¯勾形线t=1xt=(5*(cos(t*360))^3)*tyt=(5*(sin(t*360))^3)*t¯次声波t=1xt=t*5yt=cos(t*360*8)*t正弦波t=1xt=5*t*tyt=sin(t*8*360)*0.5渐开线pitch_diameter=10pressure_angle=20r=(pitch_diameter/2)*cos(pressure_angle)t=1xt=r*cos(90*t*t)+r*(90*t*t)*(pi/180)*sin(90*t*t)yt=r*sin(90*t*t)-r*(90*t*t)*(pi/180)*cos(90*t*t)普通外摆线r=10t=1xt=t*(2*pi*r)-sin(t*360)*ryt=r-cos(t*360)*r¯小飞机t=1xt=cos(t*360)+cos(3*t*360)yt=sin(t*360)+sin(5*t*360)¯弯月t=1xt=cos(t*360)+cos(2*t*360)yt=sin(t*360)*2+sin(t*360)*2¯五角形线t=1xt=2+(10-6)*cos(360*4*t)+10*cos((10/6-1)*(360*4*t))yt=2+(10-6)*sin(360*4*t)-6*sin((10/6-1)*(360*4*t))¯t=1xt=2+(10-6)*cos(360*4*t)+10*cos((10/6-1)*(360*4*t))yt=2+(10-6)*sin(360*4*t)-10*sin((10/6-1)*(360*4*t))¯t=1xt=2+(10-2)*cos(360*4*t)+10*cos((10/6-1)*(360*4*t))yt=2+(10-2)*sin(360*4*t)-10*sin((10/6-1)*(360*4*t))¯t=1xt=0.5+(10-6)*cos(360*5*t)+10*cos((6/10-1)*(360*5*t))yt=0.5+(10-6)*sin(360*5*t)-10*sin((6/10-1)*(360*5*t))热带鱼a=5t=1xt=(a*(cos(t*360*3))^4)*tyt=(a*(sin(t*360*3))^4)*t双蝴蝶线t=1theta=t*360+90r=cos(360*t*5)*3+0.5zt=cos(360*t*3)*3t=1theta=t*360+18r=cos(360*t*5)*0.75+3.5zt=cos(t*360*5)*0.4t=1theta=t*360-54r=cos(360*t*5)*0.5+2.5zt=cos(t*360*5+90)*0.5心电图t=1r=sin(t*360*2)+0.2theta=10+t*(6*360)zt=t*3¯燕尾剪t=1xt=3*cos(t*360*4)yt=3*sin(t*360*3)zt=tt=1r=t*2theta=10+t*(12*360)zt=t*3碟形线t=1r=10+10*sin(6*t*360)zt=2*sin(6*360*t)花篮t=1r=5zt=(sin(3.5*(t*720)-90))+2小兔兔t=1theta=t*360-90r=cos(360*(t/(1+t^(6.5*t)))*6*t)*3.5+5红十字t=1r=cos(360*t*4)*0.5+1theta=t*360+90心形线t=1r=10*(1+cos(t*360))t=1theta=t*360*4r=1+cos(t*360*5)t=1theta=t*360*5r=8+5*sin(t*360*5*5)*t太阳花t=1theta=-t*360+180r=cos(360*t/(1+t^8)*7)*3+6t=1theta=t*360r=cos(360*t*20)*0.5*t+1t=1theta=t*360*2r=cos(360*t*30)*0.5*t+2*tt=1theta=t*360*5r=cos(360*t*20)*0.5*t+1手掌t=1theta=t*360+180r=cos(360*t^3*6)*2+5t=1theta=t*360*4r=(cos(360*t*16)*0.5*t+1)*t天蚕丝t=1theta=t*3600r=(cos(360*t*20)*0.5*t+1)*t人民币t=1theta=-t*360+180r=cos(360*(t/(1+t^6))*6)*3+5t=1rho=360*t*10theta=360*t*20phi=360*t*5球面螺旋线t=1rho=4theta=t*180phi=t*360*12蝴蝶线t=1rho=8*ttheta=360*t*4phi=360*t*8t=1rho=3*ttheta=360*t*5phi=360*t*2.5t=1rho=8*ttheta=360*t*4phi=360*t*4

基于UG的数控编程关键技术研究 篇6

[摘要]数控技术是制造业信息化的关键技术之一，数控加工是现代制造的重要组成部分。随着计算机技术的飞跃发展，数控编程由手工编程发展到自动编程。本文对自动编程软件及其工作过程进行了介绍，以UG软件为例描述了自动编程软件在数控编程与加工中所发挥的重要作用。

[关键词]自动编程；数控加工；数学模型；三维仿真

[中图分类号]TQ018 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158（2013）06-0060-01

1 引言

模具数控编程作为模具数控加工的核心，占用CNC加工30%～40%的时间，因此，数控编程软件功能的强大与否直接影响到模具数控编程效率及加工质量。模具制造业内各类数控编程软件在不断改进和开发各种编程功能的同时，也集成了很多数据库，提供开放性的二次开发接口，供用户根据实际情况进行重新设置开发，以实现编程半自动化或自动化作业。

随着编程软件功能的增多，所需要设置的编程参数也相应增加，如UG编程软件提供了很多开放性数据库设置功能，包括模具设计标准件库、编程数据库，以实现众多编程参数的半自动化、自动化及标准化设置。

2 UG自动编程的数控加工工艺选择

（1）刀具的正确选择

“工欲善其事，必先利其器”。刀具的合理选择是获得优质产品的前提，数控加工中，刀具的选择主要反映在模具的曲面、型腔加工方面，平时使用较多的是国外的仿形铣刀，虽价格昂贵但耐用。粗加工宜用硬质合金球刀、端铣刀或圆鼻刀，精加工用单片硬质合金球刀，清根用粗加工刀、精加工刀或锥度球刀。合金刀片应根据不同加工材料、加工阶段来选，误用不但影响到工件的加工效率和质量，而且将缩短刀片寿命。使用球刀精加工时，在能满足曲面形状几何要求时优先用大刀。刀具选用当否直接关系到制造的成本、质量及效率。

（2）工序的划分

①粗加工

粗加工的主要任务是提高生产率，以较快速度去除毛坯余量使之接近零件形状，同时做到安全、经济。数控加工程序编制时应尽量对毛坯进行连续切削，因为刀具频繁出入切削材料容易被损坏，同时也增加了操作难度。对方形毛坯进行粗加工应采用分层切削法，每层环切或行切走刀，层间螺旋下刀，深度取刀直径的12%-25%为宜，步距根据模具材料不同，一般是刀具直径的25%左右。较好的做法是取较小的切削量、较快的进给速度，既保证了工件的加工质量和效益，也保护了刀具。对复杂的模具型腔，可采用大、小几把刀具分别进行粗加工，把上道工序加工完的几何体作为下道工序的毛坯来使用，以提高加工效率和连续进刀率。铸造毛坯的粗加工是数控编程的难点之一，由于不是从平面开始，初始毛坯不易确定，若简单用分层加工的方法会出现许多空跑刀，大大降低加工效率。这时应仔细分析余量，可先用投影线在型腔的典型部位分别拉几刀，测得实际余量后再酌情确定加工工艺。UG软件的粗加工可以对零件的不同范围分别设置不同的毛坯厚度及工艺参数，自动计算加工层数，程序一次完成。特别需要注意的是粗加工中出现的过切问题。在排除程序错误的前提下产生过切，常是因机床的控制系统与NC程序不统一。如FANUc、SIEMENS系统，在G00运行时机床控制系统往往走的轨迹是折线，此时看程序没有问题但实际加工却产生了过切。这种情况UG软件的刀轨验证功能无法辨别，只有NC程序经仿真软件验证检查，在模拟加工中正确设置机床参数才能发现。解决方法：适当加大层间抬刀的垂直参数（G00时避开折线点），如将层间抬刀至安全平面，缺点是降低了加工效率。彻底的解决办法是在Feeds andSpeeds菜单的Rapid一栏里填上数值（默认为0）即可。

②半精加工、精加工

半精加工一般用于零件尺寸精度要求较高时，为给精加工留下较小的加工余量的切削，可根据加工材料及零件公差要求灵活使用。精加工是对工件最后的切削运动，直接关系到零件加工质量的高低，不同的刀路程序会对零件加工出截然不同的精度效果，UG软件提供了多种方式可选。比如在较陡峭的面多选等高线加工方式，为克服在不同斜率的面上加工残留不均匀则多选曲面加工中的3D步距方式。半精加工、精加工时对精度的取值应看具体情况，不要一味地追求精度而忽视了加工效益。

③清根加工

清根是常用的加工工序，主要是把前面加工中应加工而没有加工掉的余量切掉。有两种情况须使用清根：一是在大刀后换小刀以前，为了给后续加工一个好的加工环境，避免小刀在零件拐角处的切削量过大而导致进给不能保持恒定速度，此时需先清根；再就是用于精加工前后，也是为了速度及加工出符合要求的圆角。清根常采用球刀，具体选什么刀具应根据曲面的情况而定。

（3）后置处理

后置处理就是把CAM软件生成的刀具轨迹，根据机床控制系统的要求转换成G代码格式的数控加工程序。特别注意不同的数控操作系统对数控加工程序的格式、代码规定也有所不同，这是数控编程的最后环节。UG可以直接对内部刀轨进行后处理。此外，UG有可供用户自定义后处理格式，以解决各种编程中的问题。

（4）对加工程序的验证

三维仿真软件模拟加工、验证、分析是CAM软件应用的一个重要环节，模拟分析的好处就是可在计算机上像了解真实加工一样观察产品制造的全过程，用计算机来分析还没有制造出来的零件的质量，并发现设计、制造等存在的问题。验证分析可以针对产品、零件设计，也可针对数控加工程序。NC程序常用的仿真验证软件是上海宇龙公司研制的仿真软件，它采用数据库统一管理刀具材料和性能参数库，提供多种机床的常用操作面板，可对数控机床操作全过程和加工运行进行仿真。在操作过程中，具有完全自动、智能化的高精度测量功能和全面的碰撞检测功能，可检测出刀轨路径的错误以及导致零件、夹具和刀具损坏或机床碰撞等问题，还可对数控程序进行处理。若加工程序的验证既由编程人员同时也由机床操作人员来做，则基本能有效地防止错误的发生。

3 结束语

在数控加工中合理选用自动编程软件可以提高编程效率，做到事半功倍。只有不断地实践，不断地总结，熟练掌握其中的运用技巧，才能够得到理想的数控加工程序。

参考文献

[1]董正卫，田立中，付宜利，UG/OPEN APl编程基础[M]，北京：清华大学出版社，2002：1-216

[2]莫蓉，常智勇，刘红军，等，图表详解UG NX二次开发[M]，北京：电子工业出版社，2008：1-256

[5]吴勤，在UG II系统中建立用户自定义刀具库[J]CAD/CAM与制造业信息化，200s（2）：137-139

[4]郑阿奇，丁有和，c++教程[M]，北京：电子工业出版社，2009：1-328

[5l高国利，黄家强，模具加工程序清单的自动化与网络化后处理[J]模具工业，2010，36（4）：16-18

UG系统 篇7

关键词：UG二次开发,冲压模,智能设计系统

1 引言

UG是全球主流MCAD系统, 是计算机辅助设计、辅助制造、辅助工程和产品数据管理 (CAD/CAM/CAE/PDM) 一体化的软件系统之一。它所提供的应用开发语言UG/OPEN API功能强大, 能通过高级语言接口, 使UG的图形功能与高级语言的计算功能紧密结合, 便于用户开发专用CAD系统。

本文以UG NX 5.0为CAD平台, 以Microsoft Visual C++6.0为集成环境, 以Windows XP为操作系统, 通过Visual C++6.0与UG/OPEN API函数编译生成的DLL (动态链接库) 文件供UG软件启动后调用, 从而实现了冲压模智能设计系统功能, 并达到了与UG界面的无缝集成。

2 系统流程

本系统为基于UG软件的冲压模具智能设计系统, 由三个功能模块组成, 分别为钣金冲压件特征识别模块、钣金冲压件CAPP模块和模具生成模块。钣金冲压件特征识别模块的功能为读取并识别用户输入的三维实体零件;钣金冲压件CAPP模块的功能为接受来自钣金冲压件特征识别模块的数据, 进行钣金工艺决策以及工艺路线的显示;模具生成模块接受来自钣金冲压件CAPP模块所生成的工艺数据, 根据工艺数据和用户选择模具参数来实现模具的自动生成和显示。系统流程如图1所示。

2.1 钣金冲压件特征识别模块及关键函数

当用户输入零件后, 计算机如何来区分零件的种类和参数是特征识别的中心问题。考虑到用户输入零件的形式以实体零件居多, 因此识别零件时首先要获取的是实体零件的标志符, 也就是零件的TAG值。在UG中, 每个实体都有自己唯一的TAG值。拥有标志符的对象包括实体、特征、点、线, 面、链表、表达式等。获取标志符即获取了这个对象的数据的入口, 然后利用其他函数查询所需要的具体参数。在钣金冲压件特征识别模块中所使用的关键函数主要包括: (1) 循环查找对象函数。 (2) 循环查找对象点、线、面函数。 (3) 提取几何要素参数函数。表1列出了钣金冲压件特征识别模块中所使用的关键函数及函数说明。

2.2 钣金冲压件CAPP模块

钣金冲压件CAPP模块是在钣金冲压件特征识别模块运行结束后运行, 它在获取特征号及特征参数后进行综合运算并得出工艺路线安排。由于工艺计算中并不涉及UG/OPEN API函数, 故工艺计算时用C++语言即可。

2.3 模具生成模块及关键函数

模具的自动生成和显示是系统最后完成的工作。模具生成模块需要利用特征识别模块和CAPP模块生成的数据来进行。模具生成模块关键函数主要包括: (1) 加载模型函数。 (2) 模型表达式函数。 (3) 模型生成函数。 (4) 模型更新函数。表2给出了模具生成模块关键函数及函数说明。

3 拉深、翻孔复合特征运行实例

系统在开始运行前已使用UG/OPEN MenuScript技术将菜单内嵌到UG的菜单栏里, 实现和UG界面的无缝集成。在点击“冲压模具智能系统”菜单后, 系统弹出“运行”子菜单, 界面如图2所示。在点击运行菜单后, 系统弹出主界面如图3所示。输入相关参数后, 系统特征识别模块运行, 提取相关特征, 显示特征为“无凸缘拉深+翻孔特征”, 提取并显示相关特征参数, 并提示用户选择模具类型, 如图4所示。

选择模具类型为“复合模具类型”, 系统显示工艺路线为落料、冲孔、拉深、翻边复合模工艺路线, 并提示用户选择是否生成模具, 选择“生成模具”。接下来逐步选择“滑动导向”、“后侧导柱模架”, 模架尺寸选择250×200。系统首先自动生成翻边凹模, 界面如图5所示。接下来系统会依次生成“翻边凹模固定块”、“拉深凸模”、“落料凹模”、“冲孔凸模”, 最终生成复合模具如图6所示。

4 结语

本文开发了基于UG的冲压模具智能设计系统, 实现了从用户输入零件到生成模具的智能化和自动化, 证明了基于UG的冲压模具智能设计系统的可行性, 在研究上和实用上都具有较高的价值, 为实现制造业自动化及其可靠性提供了研究思路和依据。

参考文献

[1]黄翔, 李迎光.UG开发教程与实例精解[M].北京:清华大学出版社, 2005.

[2]董正卫, 田立中, 付宜海.UG/OPEN API编程基础[M].北京:清华大学出版社, 2002.

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[4]郑丽敏.人工智能与专家系统原理及其应用[M].北京:中国农业大学出版社, 2004.

[5]王新华.冲模设计与制造实用计算手册[M].北京:机械工业出版社, 2002.

[6]高新桥, 等.基于知识的钣金冲压件CAPP系统的设计[J].机电产品开发与创新, 2003, 68 (2) :62-63.

UG系统 篇8

产品创新、快速响应设计和制造是企业赢得市场、获取利润、争取生存和发展空间的重要技术。对机车车体结构进行参数化设计研究, 有利于提高机车制造企业对市场需求的反应能力。建立参数化的机车车体侧构结构, 首先要确定侧构的主要尺寸参数, 这是设计的基础, 同时结合计算机集成技术建构设计系统[1]。本文以机车车体侧构为模型, 利用UG/OPEN开发工具, 以Visual C++2010作为集成开发环境来建立侧构的参数化设计系统。

1 UG/OPEN开发工具

UG/OPEN开发工具是UG与外部应用程序之间的接口, 它是UG提供的一系列函数和过程的集合[2]。利用该工具可以实现如下功能: (1) 对UG文件及相应模型进行操作, 包括UG模型的构建、编辑, 装配体的建立、遍历, 以及二维工程图的创建、修改等。 (2) 在UG主界面中创建交互式程序界面, 如菜单、设计界面等。 (3) 创建并管理用户定义对象, 构建布线、布管、钣金设计系统。

2 系统结构的构架

本侧构设计系统采用C/S模式, 主要由3个层次组成:客户层、中间层和数据层。客户层主要完成获取用户输入的数据、侧构的参数化设计和后台数据库管理的界面。中间层主要完成对后台数据库的管理, 通过COM组件实现。数据层主要用来存放侧构的相关设计信息。COM组件有利于实现设计系统的模块, 一旦后续设计的接口发生改变, 只要更改COM组件便可以实现客户层所需功能。系统总体结构如图1所示。

3 系统实现

3.1 用户界面开发

1) 菜单的建立。菜单的建立主要以脚本文件注入到UG系统中, 如图2所示, 创建代码如下:

·VERSION 180

·EDIT UG_GATEWAY_MAIN_MENUBAR

·BEFORE UG_WINDOW

·CASCADE_BUTTON UCDCS

·LABEL侧构参数化设计系统

·END_OF_BEFORE

·MENU UCDCS

·BUTTON IMPORT_ATTRIBUTES

·LABEL设计界面

·ACTIONS imput

·END_OF_MENU

2) 设计界面的建立。本文利用MFC对话框编辑器, 如图3所示。

3.2 侧构参数化程序的建立

本文采用基于图形模板的参数化设计, 即首先获得特征的参数, 然后改变该参数值, 最后利用函数UF_MODL_update更新模型, 使对参数的修改反映到图形上。以图3中L1尺寸为例来实现:

UF_STYLER_ask_value (dialog_id, &data[1]) ;//data[1]=L1, 询问数据;

UF_MODL_edit_exp ("L1", &data[1].value) ;//修改数据;

UF_MODL_update () //更新模型。

4 结语

该系统的实现, 大大减少了设计人员的繁重工作, 提高了设计效率, 缩短了设计周期。同时本文所采用基于COM的三层C/S模式开发的系统可以更加方便地扩展和完善系统的其他设计功能。

摘要：参数化是新一代智能化、集成化CAD系统的核心技术之一。以机车车体侧构为例, 基于UG软件平台, 利用参数化造型技术可以很快开发出系列结构, 为车体的方案设计提供快捷而有效的设计依据, 有利于提高机车制造企业对市场需求的反应能力。

关键词：参数化,UG,侧构

参考文献

[1]刘晓波, 杨相健.基于变型设计思想的机车车体结构模块化设计[J].电力机车与城轨车车辆, 2009, 32 (1) .

UG系统 篇9

减速器是一种原动机与工作机之间独立的封闭式传动装置,用来降低转速及相应地增大转矩,是一种应用极为广泛的重要机械部件。

减速器的结构虽然比较简单,但其设计计算长期以来按传统设计方法进行,过程相当繁复。设计者需要通过查阅大量资料文献,参照同类产品,结合自己的经验,通过估算、模拟或试验完成产品的设计[1]。而且目前,用于设计的CAD/CAPP/PDM软件系统,都是一些工具型软件,没有KBE知识库,也不可能事先开发出针对减速器设计的KBE系统[2]。本文基于UG NX二次开发平台,根据减速器的设计流程,在其设计特点的基础上对减速器KBE系统进行了研究。

1 减速器KBE系统的总体设计

减速器KBE系统是主要以UG软件的CAD建模及装配模块、二次开发模块以及减速器实例数据库为基础,以特征参数化产品建模技术为核心的集成系统。系统的设计按照模块化思想进行,不同的功能由不同的模块来完成,模块之间相互联系,使整个系统结构清晰,功能完善。模块划分自上而下,逐级进行,如图1所示。

1.1 减速器设计知识挖掘

对减速器结构和功能进行分析,在设计前需要获得:减速器设计范例、国内外标准;减速器的设计流程、设计准则及变型设计要求;减速器结构及结构与参数变型的类型;减速器各零部件之间的相互关系,包括装配关系、几何关系和参数关系等。根据以上数据,可以整理、归纳、抽象出设计过程所要用到的工程知识,并由此建立知识库。

1.2 定义工程规则

利用所挖掘的设计知识来定义减速器设计过程的工程规则,然后根据用户的需要建立由这些工程规则和设计知识所组成的设计过程导引,从而实现从减速器工程参数到三维模型几何参数的转化,并驱动相关的设计过程。

1.3 建立系统原型库

运用系统建模技术,根据工程知识和工程规则所确定的几何参数,建立蕴含减速器设计知识的原型模型,当用户修改相应的工程参数、更新工程知识和调整工程规则时,系统能激活相应的设计知识,使原型模型自动更新,实现减速器的自动设计。

1.4 软件开发

按照软件工程的要求进行软件开发,在采用软件生命周期方法学的基础上,结合面向对象的方法和工具进行系统的定义、分析、设计、编码和调试,每一阶段都形成完备的技术文档,并使用快速原形化方法来确定系统的功能模块,使系统开发既有一定的先进性,又较符合实际工程的要求。

1.5 系统流程

系统研究开发以减速器设计理论、知识工程和数据库技术为基础,采用结构化分析、设计和面向对象的方法,进行软件系统的分析设计,以确保系统的开发质量、可靠性与实用性:

1)在统一数据库下,利用UG/Open API二次开发工具与C语言,建立产品选型设计、三维参数化建模等信息的共享环境;

2)利用UG开发环境实现减速器的三维特征参数化建模并纳入统一的数据库管理,以解决设计过程中的“自动化孤岛”问题,实现系统集成,最终形成基于UG的专用减速器自动装配模块;

3)基于UG装配建模环境,结合UG/Open API二次开发实现了减速器的虚拟装配。

系统运行流程如图2所示。

2 减速器KBE系统的关键技术

知识工程的关键技术包括:知识获取、知识表示、知识推理和知识管理[3]。KBE系统具有“自我生成”的知识繁衍机制,允许用户利用KBE提供的工具添加自己的独特知识,从而对系统进行扩展。在减速器KBE系统中,知识获取通过对各部件的设计范例、国内外标准、设计过程中得到的结论知识等来实现。所获取的知识,纳入到统一数据库管理。

2.1 知识表示

目前在实施KBE的过程中,用得最多的知识表示方法有一阶谓词逻辑表示法、语言网络、产生式表示法、面向对象、框架知识表示等[3,4]。知识库是智能KBE系统的核心,是系统智能的源泉,主要由设计规则库、产品实例库和工程数据库等构成[5]。单一的知识表示方法很难满足表达以上知识的要求,减速器KBE系统针对不同部件的特点、知识侧重,将几种知识表示方法综合起来应用,采用知识的集成表示法,以达到更加准确合理的处理知识的目的。例如单级减速器KBE系统传动方案的表示,可利用框架知识表示法来描述:

2.2 知识推理

知识推理可以分为:基于规则的推理RBR(Rule-Based Reasoning)、基于模型的推理MBR(Model-Based Reasoning)和基于事例的推理CBR(Case-Based Reasoning),其中RBR是目前应用最广泛的推理技术[6]。基于规则的推理按驱动方式可分为正向推理、反向推理、混合推理、双向推理。正向推理和反向推理都具有其局限性,为充分发挥两者的优点,在减速器KBE系统采用混合推理技术:设计过程中采用正向推理,校核时采用反向推理。

2.2.1 正向推理

正向推理的过程是:首先由用户提供与求解问题有关的初始条件及设计任务知识,然后开始正向使用规则,在知识库中搜索能够与其匹配的规则,该规则即为可用规则,按照某种冲突消解策略,得出所使用规则的结论;通过检验推理结果,如果不符合设计要求,则需重新进行新规则的匹配,如此重复上述过程,直到得出结论或者知识库中没有可用的规则为止,而推出的结论又可以作为中间结果加入到实例数据库中作为下段推理的已知条件。例如减速器输入轴轴径的初步设计计算的推理过程,在轴的结构和材料(45#)已经选取的前提下,可以启用设计规则(第三强度理论),由此推理出轴径的计算公式。其推理流程如图3所示。

2.2.2 反向推理

反向推理是以某个假设的目标作为出发点的一种推理,首先提出一个假设目标,再从知识库中寻找支持该假设的证据(规则集),如果所需要的规则(“与”关系中的全部子目标,或者“或”关系中的某一个子目标)能够通过用户提供的知识库找到,则该假设成立,推理成功,并把得到的规则结论加入到实例数据库中。而如若无法找到支持该假设的规则,则说明假设不成立,需要另做新的假设而进行再次的反向推理,或者推理失败,结束推理。在减速器输入轴的弯曲刚度校核时,假设轴的弯曲刚度满足要求,再通过在数据库中寻找能满足该目标的规则集,以此反向推理,进而可以验证所选取的轴径。

3 实例

本文以单级斜齿轮减速器设计为例,实现减速器KBE系统。在建立系统模型前先对减速器做详细的参数化模型设计,对斜齿轮减速器进行特征分解后,通过两条技术路线实现产品建模:一方面利用UG的复合建模技术实现各零部件的建模;另一方面利用UG二次开发模块实现具有参数化特征的齿轮传动部件的产品建模。主要零件参数化模型如图4、图5所示。

完成减速器三维建模后,利用UG NX4的UG/OPEN Menu Script编辑以.men为扩展名的菜单脚本文件,在UG NX4中加入专用菜单的方式来实现菜单用户化。采用UG/Open API、UG/Open UIStyler和UG/Open GRIP并结合VC++6.0进行开发:UG/Open UIStyler用于生成可视化的交互对话框,UG/Open GRIP用于编写读写参数文件的*.grx文件,而UG/Open API与VC++6.0则用于编写完成对话框相应功能的*.dll文件。

然后,配置环境变量进入UG软件,点击菜单栏上“圆柱斜齿轮减速器快速成型系统”进入系统。根据用户要求,逐步添加减速器零件,系统自动计算完成减速器的装配与设计。减速器KBE系统中输入轴部件和齿轮部件的实现,如图6、图7所示。所有零件装配完成后,可以得到单级斜齿轮减速器的模型,如图8所示。

4 结论

本文以知识性和参数化的核心技术为基础开发出基于UG平台的减速器KBE智能系统,能激活相应的设计知识,使原型模型自动更新,实现减速器的自动设计。系统具有如下优点:1)从减速器设计的全局来考虑问题,而不是仅仅提供某一传动副的计算;2)自动化程度高,用户只需输入减速比、输入功率和转速,即可得到全部的几何参数、精度值、应力校核结果、部件模型和装配模型;3)具有高度的柔性,在自动计算的过程中,用户可以随时干预设计进程,更改设计选项和参数,从而使用户的意图体现在设计结果中;4)在了解工程师的设计思维和设计习惯的基础上,将专家多年的减速器设计经验体现在程序的设计中。

参考文献

[1]江征风,刘丽华,丁毓峰.基于UG/KF技术的减速器设计知识重用系统[J].机械制造,2008,46(530):19-22.

[2]郭卫光,郭钢,等.汽车转向器KBE系统的研究与实现[J].机械研究与应用,2008,21(1):111-113.

[3]陈军,石晓祥,赵震,等.KBE关键技术及其在现代模具智能设计中的应用[J].锻压技术,2003(4):47-49.

[4]赵波.基于KBE的机械产品设计[J].机械设计,2004,21(7):7-8,54.

[5]李俭波,方宗德,等.基于UG平台的车门设计KBE系统关键技术研究[J].机械设计与制造,2007(10):73-75.

UG系统 篇10

变频器隔爆装置零件多达200个,我们采用了UG软件的二次开发技术,建立了变频器的零件库,使其系统能够无缝集成于UG软件之中。当用户启动UG软件后,进入模型设计模块通过点击开发出的相应菜单命令,就能够弹出由VC++软件开发出的变频器隔爆柜子零件库主界面、国家标准件库、企业标准件库及一些通用零件库等界面。此时用户只需对界面中的一些参数稍加改动就能生成模型,并且能够实现零件相应参数的添加、选择、删除和修改等操作。

变频器隔爆柜零件库采用C/S结构(客户机Client/服务器Server),将零件的参数数据和三维模型数据放置在服务器端, 用户通过客户程序向服务器发出请求,服务器程序根据预定的规则响应事件,并给出正确的应答。变频器零件库体系结构如图1所示。

2 开发变频器设计系统的关键技术

2.1 模板零件的建立

模板零件就是设计人员在UG 上为一个零件设计好的一个模板,模板记录了几何元素之间的拓扑关系和几何尺寸。只需修改相关的参数,就能生成设计人员所需的新零件[2]。建立模板零件采用参数化设计方法,即在零件或部件形状的基础上,用一组参数和约束定义该几何图形的形状。尺寸参数和约束与几何图形有着一一对应的关系,当尺寸或约束发生改变时,对应的几何图形也会进行相应的变化,可达到驱动该几何图形的目的[3]。

在系统设计的初级阶段,设计人员进入UG建模模块,通过交互操作完成产品的参数化模型设计及零件参数化模板的创建,并将此模板文件(*.prt)以及此零件的几何信息、非几何信息等存放到数据库中;然后利用二次开发接口、高级语言等相关技术来定义产品的参数化模型。矿用变频器零件库结构如图2所示。

2.2 零件参数数据的保存

由于变频器产品零件数量很多,每个零件的参数也很多,因此必须有效地将这些数据保存在数据库中以供设计者查询、修改。为了快速设计的需要,需要将零件依照相似性原理进行分类,然后将提取的满足设计要求的零件关键尺寸存储在相应的表中,如左腔体、右腔体、接线腔等。根据图2在SQL数据库中建立零件数据库,对于不同的组件建立不同的表。如果组件下有很多零件,并且这些零件也是设计的关键部件,那么也要建立相应的数据表。

考虑到该系统采用的是(Client/Server)结构,所用的数据量比较大,因此采用SQL Server数据库。由于ADO技术访问数据库具有内存支出少、访问速度快和磁盘遗迹小等优点[4],因此我们采用ADO技术进行数据库的访问。

2.3 基于UG的内部模块及界面的开发

为满足用户的需求,开发出了与UG风格一致的界面,通过菜单功能调用实现设计功能。UG本身的开发工具能实现大部分开发功能,考虑到所编的程序模块很多,且相似性很大,故在开发时将MFC和UIStyler相结合。用户只需通过菜单调用动态链接库,就可实现模块之间的通信。程序开发方法及流程如图3所示。

3 变频器零件库主界面

3.1 主界面简介

在变频器设计时由于零件种类太多,电气元件的大小和型号及固定位置经常变动,因而引起相应的内腔、定位板、紧固螺栓、螺母等发生相应的变化。通过本界面,设计师可由里向外设计零件,并对其进行装配仿真和干涉检查以及电气间隙计算等。系统运行的主界面如图4所示。

在此界面下设计人员能够与计算机交互操作,通过在树节点处的右键菜单(见图5)完成相应的零件建模任务,并能够对零件库中各型号产品的零件进行浏览、添加、修改和删除,点击相应的零件即可进行重新设计。

3.2 运行实例

本文以门类法兰零件为例,其具体设计步骤如下:

(1) 启动UGNX6.0,进入建模模块。

(2) 鼠标左键点击菜单栏的“变频器CAD系统”下拉菜单下的“2-500变频器”按钮图标(见图6),该点击事件通过相应内部的回调函数就能完成人机交互,然后弹出变频器零件库的主界面。在主界面的树形节点处选择左腔体零件的主界面如图7所示。

(3) 从界面左边的树节点处选择所要设计的零件,如上面所提到的“左腔体零件”,这时界面会出现对应零件的预览图。设计人员通过操作命令菜单(见图5)可以进行一系列的操作。譬如打开数据库的零件,也可以对数据库中的参数进行修改,以生成新的模型。如果数据库中的模型都不能满足要求,还可以通过点击“设计”按钮,弹出设计对话框,设置设计者预定义的参数即可生成想要的门法兰模型。腔体设计对话框如图8所示。

4 结论

通过利用Visual C++.net和UG 的二次开发,在C/S体系下结合数据库SQL的应用, 开发了变频器零件库系统。该软件不仅能够辅助产品设计、减少设计的工作量,还能提高产品设计的质量, 缩短产品的设计和开发周期。

参考文献

[1]李铁钢.基于UG的工装标准件库开发[J].组合机床与自动化加工技术,2009(8):23-24.

[2]黄勇,张博林,薛运峰,等.UG二次开发与数据库应用基础与典型范例[M].北京:电子工业出版社,2008.

UG系统 篇11

关键词：UG；二次开发；开发环境；设计平台

1 UG软件概述

UG是Unlgraphiessolutions公司的产品。1997年10月Unigraphies Solutions公司合并了Intergraph公司的机械CAD产品，将微机版的SOLIDEDGE软件统一到Parasolid平台上，形成了一个从低端到高端比较完善的企业级CAD/CAE/CAM/PDM集成系统。

2 应用UG/OPEN API搭建再设计平台

UG/Open是一系列UG开发工具的总称，由UG/Open API、UG/Open GRIP、UG/Open MenuScript及UG/Open UIStyler4个部分组成。[1，2，3]UG/OPEN API结合C++程序能实现与Unigraphics的各种交互操作。本文章使用UG/Open API，UG/Open MenuScript作为再设计平台的开发工具。

2.1 UG二次开发环境搭建

本文利用MFC AppWizard向导创建了UG二次开发编译环境。在VC++ 6.0下开发UG座椅设计动态链接库DCEvaluate.dll文件，其具体步骤如下：

第一，在VC++6.0中创建一个MFC AppWizard（dll）工程，工程名为DCEvaluate。在工程向导里面设置工程为共享MFC动态链接库。

第二，设置开发环境：添加并配置UG二次开发的UG/Open API静态库文件libopenintpp.lib，libopenpp.lib，libufun.lib，libugopenint.lib libvmathpp.lib等。

第三，在工程中添加UG用户入口函数：为了使UG能识别工程所生成的dll文件，需要在dll工程中添加用户入口函数，通过入口函数UG才能调用并实现dll的功能。UG用户入口函数如下：

Extern “C” DllExport void ufusr（char *parm，int *returnCode，int rlen）

{//Initialize the API environmentUgSession session（true）；……

第四，将编写好的功能代码在VC++中编译。

第五，交互对话框的设计：为了使用户与UG交互进行座椅设计，本文利用MFC对话框资源作为用户交互界面，在工程中添加界面对话框资源，通过界面设计与功能实现，从而实现座椅设计。

第六，配置数据库：为了利用数据库来完成座椅设计，需要对数据库进行配置，然后通过功能代码实现对数据库的操作。本文利用数据源ODBC来建立写数据库的操作。连接数据库的核心代码如下：

CDatabase *m_pdatabase；CRecordset *m_pset；try{m_pdatabase=new CDatabase（）；……

第七，座椅设计界面交互功能实现：在界面中有对座椅的初始化，参数化更新以及生成脊椎曲线生成。通过代码编写实现其功能。其功能实现所用到的UG/Open API函数主要有：UF_PART_open找开模型，UF_free_string_array释放资源，UF_PART_close_all（关闭模型），UF_PART_new（创建新新型），UF_OBJ_delete_object（删除对象），UF_CURVE_create_spline_thru_pts（生成曲线），UF_MODL_edit_exp（编辑表达式）等。

第八，编译生成DCEvaluate.dll文件：通过编写代码完成座椅设计界面交互功能，最后将整个工程进行编译生成DCEvaluate.dll文件。

2.2 UG二次开发环境的设置

办公座椅再设计平台作为UG的一个插件在UG中使用，要让它在UG环境中正常运行，需要对UG环境进行设置，其具体步骤如下：

第一，创建UG用户工作目录：在磁盘上创建一个文件夹，将其命名为DCEvaluate，本文中该文件夹的绝对路径为“D：＼DCEvaluate”，在该文件夹下再创建两个子文件夹，分别为application和startup，其中application中存放UG启动时需要加载的共享动态链接库文件（*.dll）以及对话框资源文件（*.dlg），startup中存放菜单脚本文件（*.men）。

第二，配置用户工作目录环境：在通常情况下，UG规定了配置文件$UGBASEDIR＼UGII ＼ugii_env.dat为UG环境变量的配置。当UG启动时，系统检查该文件中的环境变量配置，并自动加载文件中所有配置下的环境变量，通过环境变量来确定UG的配置。UGII_USER_DIR是用来确定用户的工作目录的环境变量，系统会通过环境变量的值找到用户工作目录，然后加载目录中的资源。例如，菜单，对话框，以及动态链接库等。配置文件ugii_env.dat的语法如下：一是文件以‘#’注释，需要对一行进行注释时，在行开头加上‘#’。二是为了保证变量配置的正确性，每一行只允许配置一个变量。三是变量的加载是按先后顺序进行加载的，如果变量配置中有同名变量，则只有排在最后的一个变量配置生效。本文变量配置中，在ugii_env.dat文件中的最后一行加入 UGII_USER_DIR=D：＼vcproject＼ug＼ug_run。至此，UG二次开发环境的设置完成。

2.3 菜单项的设计

最后利用MenuScript来编辑菜单文件，根据菜单文件编写的语法创建UG的主菜单及下拉菜单，然后将编辑完成的men文件放入上文中的startup文件夹中。本文中利用MenuScript创建的座椅设计菜单核心代码如下：

VERSION 120 EDIT UG_GATEWAY_MAIN_MENUBAR BEFORE UG_HELP CASCADE_BUTTON STANDARD_PART_MENU LABEL办公座椅人机设计……END_OF_MENU

3 小结

本文章基于UG软件，利用其二次开发环境，搭建了办公座椅再设计平台，为生产企业后续的研发提供了一定的数据支持，同时为办公座椅再设计提供了设计平台，缩短了企业再设计周期，提高了再设计效率。

参考文献：

[1] 尹显东，刘春燕，崔树礼，李在铭.UG的二次开发及其应用技术研究[J].机械，2002（1）.

[2] 范元勋，庄亚红，王华坤.UG二次开发工具的使用[J].机械制造与自动化，2002（6）.

[3] 宋传斌，张树生，张博林.基于UG平台的保护头盔外壳参数化逆向设计[J].现代制造工程，2008（4）.

[4] 周宇峰.基于UG三维参数化标准库件开发方法的研究[J].新疆大学，2003.

UG系统 篇12

计算机技术的提高及数字化设计制造技术的普及, 给企业带来了生产经营管理方式的转变, 逐渐向数字化信息化车间管理方式改变。传统的工艺设计模型是以二维图纸为根据, 对零件的产品信息进行表达, 这种工艺设计模式已不能有效地承接并传递数字信息。一种新的工艺设计模式将产品信息集成定义在三维实体模型中, 这就是基于模型定义技术 (MBD) [1]。其价值在各行各业越显突出, 成为数字化设计制造的新宠。

在NX8.0中, PMI模块可以体现三维立体零件的产品信息。但是, 它并不能完全满足产品设计制造人员的需求。这时就需要对NX8.0进行二次开发, 开发出需要的工艺信息模型, 能够充分满足三维产品信息表达的要求。开发的应用程序为MFC动态链接库, 在进行程序、数据库以及用户界面设计时, 解决了其局限性, 实现程序的无缝连接。将三维模型作为设计制造装配过程依据, 可以实现车间无纸化作业, 节省产品成本。将开发出的工艺信息模型运用到装配车间管理系统, 保证了零件的装配质量, 降低成本, 提高企业效益及车间的信息化管理的水平, 同时加快了企业的三维化进程。

1 UG二次开发创建工艺信息模型

1.1 创建工艺信息菜单脚本文件

在UG二次开发中, UG开放应用程序接口及我们所说的用户函数是二次开放系统软件包当中的关键构成, 可以借助这一系列化平台实现图形交互编程、用户界面设计及菜单脚本语言制定在内的多种应用化功能。UG NX也支持使用MFC编写对话框, 可以更加自由地设计用户界面。

创建工艺信息菜单脚本文件*.men, NX提供了自定义菜单脚本语言Menu Script, 用户可以根据需要对菜单结构进行修改、删除、制定新菜单[2]。菜单脚本文件根据技术人员对装配零部件的工艺要求, 进行编写。如图1所示。创建的脚本文件将来就会出现在UGNX8.0的菜单里。

1.2 MFC编写对话框

在Microsoft Visual C ++6.0 环境下创建一个MFC App Wizard (dll) 工程, 对项目环境设置完成后, 在Resource View中插入资源, 选择dialog资源, 然后对多个对话框进行绘制及程序的编写, 在“工程项目名称”*.cpp文件中添加头文件:

在*.cpp文件末尾添加动作函数, 同时在菜单文件中用action来激活动作函数, 以此来调用对话框资源。通过选择相应菜单按钮, 可以触发对话框界面。对话框编辑完成后, 在File View中对头文件进行程序的添加和更改。编写源文件, 程序编辑完成后, 对程序进行编译、组建、执行, 生成*.dll文件。

1.3 UG界面中创建的菜单与对话框

由于UG_OPEN API没有提供MFC的接口, 所以要添加回调函数, 并添加程序入口函数ufsta () [3], NX8.0启动时, 程序激活。打开任意模型, 可以录入模型的工艺信息, 如图2所示创建的菜单栏。点击菜单栏里工艺设计信息, 弹出对话框在界面中如图3所示。

就此实现了根据工艺人员的要求与装配车间管理系统工艺信息模块的需要, 在VC6.0环境下对NX8.0进行开发, 开发出对已建模的工艺信息 (三维模型的工艺信息) 的工艺信息模型。

2管理系统-装配工艺信息模块

2.1装配工艺信息管理模块体系结构

根据Web环境下装配车间管理系统的特点, 本文提出如图4所示装配车间管理系统的体系结构与工艺模块, 围绕着产品管理、装配工艺过程卡、工序卡管理、装配零部件明细表的读取等一系列的管理活动。

1) 产品信息管理模块。主要是对装配零部件的标识信息, 如产品名称、代号、数量等。主要的属性信息从模型中提取, 其它如产品的描述需要手动填写。

2) 装配零部件明细表管理模块。一个产品有许多装配单元装配, 这些装配单元之间的关系决定了装配顺序, 对装配单元对应的零部件信息录入。

3) 装配工艺过程卡。装配工艺过程卡是描述一个装配单元装配过程, 有若干工序组成。将开发定义好的工序信息显示在工艺过程卡中, 由技术人员完善卡片信息。

4) 装配工序卡。装配工序是将零部件按照一定顺序依照设计和规定技术要求组装起来[4]。装配工序卡就是将各个工序的作业内容及要求、使用设备、辅助材料等工艺信息以卡片的形式表述。

2.2 UG与管理系统数据实现交互

利用ADO数据库技术实现与SQL Sever 2008数据库数据的连接, 检索信息。如图5所示, 可以将在UG中打开的模型及工艺信息录入到数据库。

UG中录入数据库的工艺信息数据集将来为装配车间管理系统提供数据支持, 装配车间管理系统可以通过JDBC连接到SQL Sever 2008数据库, 从数据库中调取UG中装配零件的数据信息, 实现它们之间的数据交互。如图6所示, UG与管理系统数据交互关系图。

3 系统实现与应用

管理系统的设计开发是在Web环境下实现的, 必须遵循实用性、安全性、稳定性、可移植性的开发原则[5]。系统采用客户端与服务器端体系架构, 以及Java Web技术, 以SQL Server2008数据库为支撑进行系统开发, 进而实现管理系统数据收集与管理, 实现企业管理的信息化、数字化。

UG二次开发在装配车间管理系统中运用, 使得车间零部件数据、工艺信息、明细得到管理, 装配过程的每一道工序、工步得到控制。下面以装配过程工艺卡为例, 实现步骤如下:1) 将产品导入系统, 建立设计模型。2) 在NX8.0中打开模型, 在菜单栏里选择装配体属性信息录入, 录入零部件的属性信息, 将其导入系统。3) 如图3所示, 在工艺设计信息界面提取结构树, 在结构树上选择相应装配零部件, 再录入产品信息。4) 登录装配车间管理系统, 如图7所示, 在界面左侧工艺信息添加中选择装配工艺过程卡, 选择上步在NX中录入的零件名称后点击添加, 零件的信息以卡片的形式自动提取。工艺人员可以进行手动填写、修改, 然后进行保存, 也可以重置。最后提交, 提交经领导审批合格, 装配人员就可以查看。

4 结语

基于UG二次开发技术, 在VC++6.0环境下对NX8.0界面进行开发, 开发出工艺信息模型, 将其运用到装配车间管理系统, 实现对三维零件的工艺信息, 包括装配工艺过程卡、装配工序卡、装配零部件明细表等整合显示信息。提高了车间的装配效率, 实现了装配车间数字化、网络化、信息化。

参考文献

[1]师利娟.基于MBD技术的模具设计与制造[J].模具工业, 2012, 38 (9) :13-16.

[2]莫蓉.图表详解UG NX二次开发[M].北京:电子工业出版社, 2008.

[3]李向南.基于MBD的工序模型建模方法研究与实现[J].成组技术与生产现代化, 2014 (31) :21-24.

[4]程道胜.烟草机械装配工艺设计方案的CAPP实现[J].科技创新与应用, 2013 (15) :76-27.