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基于UG的油缸的参数化设计开题报告.doc

基于UG的油缸的参数化设计【带参数化设计文件】

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摘要

通过CAD/CAM平台，UG体现出了其强大的功能，但UG为了支持一般的CAD/CAM软件系统，只拥有其中一部分最基本的功能，缺少用于设计制造专用产品所需要的完整的计算机功能。机械设计产品花样繁多，需要对具体的设计制造对象对CAD/CAM软件二次开发，以此来创建出功能优异，界面完善，使用便捷的CAD/CAM系统.通过UG的二次开发工具，可以扩展UG 的功能，实现某些特定产品的参数化设计和管理。可以大大提高产品设计的效率。

此次设计的题目是基于UG二次开发的油缸参数化设计管理。总体思路是输入预荷油缸的原始设计参数，通过相关公式及查表获得油缸的几何参数，再通过油缸的几何参数建立油缸模型，从而达到油缸参数化设计，再通过对油缸的各个零部件的管理达到基于UG二次开发的油缸参数化管理。

关键词：油缸；设计参数；几何参数；参数化设计；管理

摘要III

AbstractIV

目录V

1 绪论1

1.1 本课题的研究内容和意义1

1.2国内外的发展概况1

1.3本课题应达到的要求2

2 相关软件3

2.1 unigraphics NX的简介3

2.1.1 unigraphics NX的概述3

2.1.2 unigraphics NX的功能3

2.2 Visual C++的简介6

2.2.1 Visual C++的概述6

2.2.2 Visual C++的功用7

2.2.3 设计选用的原因7

3 液压缸的介绍9

3.1液压缸的分类和特点9

3.1.1 活塞式液压缸［3］9

3.1.2 柱塞式液压缸12

3.1.3 摆动液压缸13

3.1.4 其他14

4 预荷油缸的尺寸参数的确定15

4.1 液压缸的主要尺寸15

4.1.1活塞杆直径d15

4.1.2液压缸内径D15

4.2 液压缸的校核16

4.2.1 缸体壁厚的校核16

4.2.2 液压缸缸盖固定螺栓直径的校核16

4.2.3活塞杆稳定性的验算16

4.3 动系统及元件缸内径及活塞杆外径选定标准17

4.3.1 液压缸的缸内径应符合下表4-4的规定［7］17

4.3.2 液压缸的活塞杆外径应符合下表4-5的规定17

5 UG/Open API的介绍18

5.1 UG/Open API的基础知识18

5.1.1 UG/Open API应用程序的初始化与终止20

5.1.2 函数名称及参数规范20

5.1.3 UG对象类型及操作23

6 创建UG应用程序的用户界面27

6.1 MenuScript菜单技术27

6.1.1 简介27

6.1.2 菜单脚本文件及其语法28

6.2 UIStyle对话框技术35

6.2.1 缸筒的参数化设计的对话框35

6.2.2 活塞的参数化设计的对话框39

6.2.3 卡键帽的参数化设计的对话框41

6.2.4 载荷预设值的对话框44

7 编译环境设置46

7.1 创建VC++46

7.2 配置调试环境47

8 编写UG/Open API程序50

8.1简介50

8.2 创建应用程序主体函数——建模函数50

8.2.1 缸筒建模函数［10］50

8.3 应用程序的自动加载51

8.3.1 应用程序的自动加载51

8.4 应用程序的运行结果52

8.4.1 应用程序的运行结果52

9 结论与展望55

9.1 结论55

9.2 不足之处及未来展望55

致谢56

参考文献57

附录58

1 绪论

　　　原始的机械设计及制造过程艰难且充满复杂性，从设计的整体思路初现端倪开始设计者就要不间断的反复进行产品设计的整个过程，由于缺少一个人性化的产品设计系统,设计的整体过程就会显得比较复杂，随之而来的便是效率的及其低下。随着设计软件及CAD/CAM技术的不断发展，开发者通过编写程序将设计过程中最抽象，最通用及最最通用的部分抽取出来并使使用者能够根据实际的情况进行功能的组合，以实现参数化的CAD/CAM交互系统。

1.1 本课题的研究内容和意义

UG在CAD/CAM上显示出了强大的功能,但UG为了支持一般软件的运行于操作,仅具有CAD/CAM的一些基础性功能,没有开发出完善且系统的功能来支持专用产品的计算机设计及制造。机械设计的复杂性及产品功能的繁复性决定了需要对CAM软件平台进行二次开发以适应具体变化的对象。同样，通过UG二次开发工具，可以扩展UG 的功能，实现某些产品的参数化设计加工和管理，由此，产品设计的效率将被大大的提高。

产品的设计制造过程中,产品自身的形状及相应的尺寸必然需要经过多次的协调,优化与修正。如果通过CAD/CAM进行非参数化建模,那么即使只是改变图形的一个结构与尺寸,也要对产品的具体数据进行修改,甚至是重新进行建模,能否在进行产品设计的时候，通过添加某些特定的数据从而获得产品设计所需的各个机构及零部件的具体尺寸;同样,若产品的总体设计发生变化,是否可以通过只修改其中一部分的数据而获得产品全新的数据信息呢？这便是是参数化设计的具体思想。

1.2国内外的发展概况

UG因其强大的功能成为了当今世界上最为被广泛应用的设计软件，其中包含了世界上最强力、最广泛的产品设计应用模块。UG软件作为先进的CAD/CAM设计软件，拥有产品的开发制造，设备全自动生产、设备无缝精确装配、三维图形资源库的功能。

UG在当今机械产品的设计与制造行业中被运用的日渐广泛及深入，相较于AutoCAD等平面绘图系统，UG的运用较为繁复，但也无法阻碍人们对其深入了解的脚步。从这一点也可以看出来UG拥有人们所希望的良好的性能和全面的开发方法。伴随着我国GDP的快速增长及制造业技术的不断发展，对于电脑制图能力的要求越来越高，并且现在的制图软件功能也越来越强大，所以UG的应?用也越来越广泛，现在，这些制图软件已在电子和电气、科学研究、机械?设计、软件开发、机器人、模具、工厂自动化、土木建筑、地质、家电等?各个领域得到广泛应用。制造商在进行产品的研发时所需要的工具及软件可以完全的被NX开发方案所支持。UGS?PLM?的一些解决方案均能与NX开发方案完美结合。

　　　如今，UG已经被包括：通用汽车，通用电气，福特，波音麦道，洛克希德，劳斯?莱斯，日产，克莱斯勒，及美军方所运用，UG几乎包办了所有飞机及汽车发动机的设计，体现出了其在高端工程领域及军工领域的实力。在高端领域与CATIA并驾齐驱。?对一般的设计人员来说，要运用UG进行复杂产品的三维机械设计，设计师首先要花费大量的时间熟悉整个软件的运行过程，同时要在较短的时间内对三维建模有较为深刻的认识，这是一个极其困难的任务。UG的二次开发工具应运而生，通过其对复杂机械结构的参数化设计，设计的整体效率被大大的提高。由于UG软件的通用性只包含有CAD\CAM的一些基本功能，无法提供进行专门产品设计是所需要的特定的功能。机械产品具有繁复性，需要针对具体对?象在选用的CAM软件平台上进行二次开发，来设计出界面友好、功能强大和使用方便的专用产品的CAD/CAM系统UG/OPEN?UIStyler、UG/OPEN?GRIP?和UG/OPEN?API?的二次开发技术。

1.3本课题应达到的要求

此次设计的题目是基于UG平台的油缸的参数化设计.总体思路是输入油缸的原始设计参数，通过相关公式及查表获得油缸的几何参数，再通过油缸的几何参数运用Unigraphics NX及Visual C++等三维软件及编程软件建立油缸模型，从而达到油缸参数化设计。

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内容简介：: 无锡太湖学院毕业设计（论文）开题报告题目：基于UG平台的油缸的参数化设计信机系机电一体化专业学号： 0923189 学生姓名：顾卓超指导教师：俞经虎（职称：副教授）（职称：） 2012年11月12日课题来源自拟题目科学依据（包括课题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等）（1）课题科学意义 UG在CAD/CAM上显示出了强大的功能,但UG为了支持一般软件的运行于操作,仅具有CAD/CAM的一些基础性功能,没有开发出完善且系统的功能来支持专用产品的计算机设计及制造。机械设计的复杂性及产品功能的繁复性决定了需要对CAM软件平台进行二次开发以适应具体变化的对象。同样，通过UG二次开发工具，可以扩展UG 的功能，实现某些产品的参数化设计加工和管理，由此，产品设计的效率将被大大的提高。从产品的设计到制造的整个过程中,产品的形状及几何尺寸不可避免的要进行反复的协调,优化与修改.如果通过CAD/CAM进行非参数化建模,那么即使只是改变图形的一个结构与尺寸,也要对产品的具体数据进行修改,甚至是重新进行建模,能否在进行产品设计的时候，通过添加某些特定的数据从而获得产品设计所需的各个机构及零部件的具体尺寸;同样,若产品的总体设计发生变化,是否可以通过只修改其中一部分的数据而获得产品全新的数据信息呢？这便是是参数化设计的具体思想。（2）UG平台的二次开发的研究状况及其发展前景 UG在各行各业中的应用越来越广泛、越来越深入，虽然和AutoCAD等二维绘图软件相比，UG的使用相对要难得多，但这并没有阻止人们对它的学习、使用及开发。这也充分说明了UG具有人们所渴望的优良的性能和灵活的开发方法。随着我国经济的快速发展和机械制造业的日益蓬勃，对于电脑辅助制图的要求越来越高，并且现在的制图软件功能也越来越强大，所以UG的应用也越来越广泛，现在，这些制图软件已在电子和电气、科学研究、机械设计、软件开发、机器人、模具、工厂自动化、土木建筑、地质、家电等各个领域得到广泛应用。如今，UG已经被包括：通用汽车，通用电气，福特，波音麦道，洛克希德，劳斯莱斯，普惠发动机，日产，克莱斯勒，以及美国军方所运用。对一般的设计人员来说，要运用UG进行复杂产品的三维机械设计，设计师首先要花费大量的时间熟悉整个软件的运行过程，同时要在较短的时间内对三维建模有较为深刻的认识，这是一个极其困难的任务。UG的二次开发工具应运而生，通过其对复杂机械结构的参数化设计，设计的整体效率被大大的提高。由于UG软件的通用性只包含有CADCAM的一些基本功能，无法提供进行专门产品设计是所需要的特定的功能。机械产品具有复杂性，需要针对具体对象在选用的CAM软件平台上进行二次开发，来设计出界面友好、功能强大和使用方便的专用产品的CAD/CAM系统UG/OPENUIStyler、UG/OPENGRIP和UG/OPENAPI的二次开发技术。研究内容熟悉UG的发展历程，特别是近十几年来提出的对于UG平台二次开发的理论；熟练掌握UG平台二次开发的原理以及VC+语言编译的原理和方法；熟练掌握UG平台上对话框的设计与排布；了解并熟练运用UG与VC+编程语言的关联性；掌握基于UG平台的三维模型的设计与构建；熟练掌握所编写程序在UG平台上正确运行的方法。拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析（1）实验方案在UG平台上创建用户自定义菜单，其中要注意控件创建排布的合理性以及所包含参数的准确性，通过其生成的文件将其更名后导入VC+语言中进行程序主体函数的修改与嵌入。在此之前，注意要对VC+的编译环境进行正确的设置。最后生成的程序可通过多种方法进行加载，以实现对油缸的参数化设计。（2）研究方法对于不同的要求在UG平台下创建符合要求的用户自定义菜单，通过比较掌握各控件所代表的功能。通过对VC+语言的改写与嵌入了解各语句对最后参数化设计的影响，以此加深对参数化设计中UG与VC+语言间关联性的把握。研究计划及预期成果研究计划：2012年11月25日-2012年12月25日：根据研究课题及任务书查阅所需资料，填写开题报告书。2013年1月20日-2013年3月5日：社会实习并填写毕业实习报告。2013年3月10日-2013年3月14日：按照实际要求修改开题报告。2013年3月18日-2013年3月22日：阅读并翻译一篇与课题相关的外文材料。2013年3月25日-2013年4月11日：对所需成果进行分析并着手设计自定义对话框。2013年4月12日-2013年4月30日：VC+语言的嵌入并将所得的程序进行试运行。2013年5月01日-2013年5月25日：毕业论文的撰写与修改。预期成果：此次设计的题目是基于UG平台的油缸的参数化设计.总体思路是输入油缸的原始设计参数，通过相关公式及查表获得油缸的几何参数，再通过油缸的几何参数运用Unigraphics NX及Visual C+等三维软件及编程软件建立油缸模型，从而达到油缸参数化设计。特色或创新之处通过对UG平台的二次开发以提高设计的效率。参数化的设计使变更某些变量时其余的参数也随之发生改变，从中可以清晰地了解到不同变量的变化对油缸整体的影响。已具备的条件和尚需解决的问题课题的整体思路清晰步骤明确，对基于UG平台的如对话框

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