（机械制造及其自动化专业论文）面向装配的组合夹具基本元件数据库的研究.pdf

长春理工大学硕士学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文面向装配的组合夹具基本元件数据 库的研究是本人在指导教师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。除文 中已经注明引用的内容外，本论文不包台任何其他个人或集体己经发表或撰写过 的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均己在文中以明确方式 标明。本人完全意诂l 到本声明的法律结果出本人承担。 作者簦名：圣：! k2 t ! 三年l 月闩 长春理工大学学位论文版权使用授权书 本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士学位论文版权使用 规定”，同意长春理工大学保留井向中国科学信息研究所、中国优秀博硕士学位 论文全文数据库和e n i d 系列数据库及其它国家有关部门或机构送交学位论文 的复印件和电子版，允许论文被查词和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学 位论文的全部或部分内容编八有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存和 i = 编学位论文。 作者簦名：王二! ! ! j 生l 3 ，_ 年王月盟闩 钏妊磅挪形垃年一盟n 摘要 目前企业所面t l f f i 市场环境变化和生产模式的转变对企业提出丁更高的要求e 如何在市场竞争中立于不败之地成为了企业所面临的问题。本文提出了建立面向 装配的组台央具基本元件数据库的方法来实现组合央具的快速装配a 文章以u g 为平台在u g 中制作组合央具基本元件的结构框架建立u gj 扎格的入机交互 界面。用u g 提供的二敞开发工具包u g o p e n 和v c h 的m f ca p p w i z 盯d 建立 工程，设置u g o p e na p i 编程的v c 工程环境在v c + i 珂：境中编写d l l 格式 的连接程序建立u g 与v c 之间的连接开发组台夹具基本元件数据库。之后t 根据选定的被加工零件在建立的数据库中选取基本元件装配组合夹具c 对被加 工零件进行模忐分析，判断零件在加工过程中的工作状态。 关键词：组合夹具u g 二次开发v c 工程环境自定义菜单数据库装配 a b s t r a c t a tp r e s e n tc h a n g e si nm a r k e tc o n d i t i o n sa n dp r o d u c t i o np a t t e r n sp u tf o r w a r d h 1 曲e rr e q u i r e m e n t st ot h ec o m p a n i e sh o w t oc o m p e t ei na ni n v i n c i b l ep o s i t i o ni nt h e m a r k e la r et h ep r o b l e m sf a c e db yt h ec o m p a n i e st h i sp a p e ra d 、。a n t e dam e t h o dt o e s t a b l i s hd a t a b a s eo f t h eb a s i cm o d u l a rf i x t u r ef o ra s s e m b l yc o m p o n e n t st oa c h i e v e r a p i da s s e m b l yo f m o d u l a r f i x t u r et h ep a p e rb a s e do nu gp l a t f o r m m a k es t r u c t u r e f r a m e w o r ko fm o d u l a rf i x t u r eb a s i ce l e m e n t sa n du g s t y l em a n m a c h i n ei n t e r f a c e e s t a b l i s h i n gt h ep r o j e c tb yu s i n gs e c o n d a r ? d e v e l o p m e n tk i tu gp r o v i d e da n dv c ” m f ca p p w i z a r ds e tt h eu g ：o p e na p ip r o g a m m i n ge n g i n e e r i n ge l l 、i r o n m e n t w d t e l i n k e ro fd l lf o n n md e v e l o pad a t a b a s et h e ns e l e c tt h ea s s e m b l yo fm o d u l a r f i x t u r ef r o mt h ee s t a b l i s h m e n to ft h eb a s i ce l e m e n t so ft h ed a t a b a s et oe s t a b l i s ha m o d u l a rf i x t u r ef o rt h es e l e c t e dp a r tt h e nt h ep a p e rm a k e sam o d a la n a l y s i sf o rt h e s e l e c t e dp a r tt od c t e m f i n ei nt h ep r o c e s so fw o r k i n gc o n d i t i o n sa tl a s t ，t h ep a p e r a d v a n c e s t h ea p p l i c a t i o no f n e u r a ln e t w o r k i n t h e m o d u l a r f i x t u r ed e s i g n k e y w o r d s m o d u l a rf ix t u r eu gs e c o n d a r yd e v e l o p m n tv ce n g i n e e r i n g e n v ir o n m e n tc u s t o mm e n ud a t a b a s ea s s e m b i y 目录 摘要 a b s t r a c t 目录 第一章绪论 ， 11 引苦 j2 面阿装配的设计 13 研究意义 14 国内外在c a f d 领域的研究现状 15 本文研究内容 16 本章小结 第二章u g 二次开发技术基础 21u g 简介 22u g 二次开发工具 23u g o p e na p l 的应用 24 本章小结 第三章基于u g 的组合夹具基本元件库的开发 31 组台兴具基本元件模型的建立 32 组合央具基本元件结构框架的建立 33 基于惦的组台央具基本元件二次开发 34 本章小结 第四章组合夹具的设计组装、 41 组合央具的设计步骤 42 人工神经网络在组合夹具中的应用和组台夹具虚拟装配 43 基于驾驶员操作面板的组台夹具应用案例 4 4a n s y s 叶 对装配体的分析 45 本章小结 总结与展望 致谢 参考文献 ，2 2 3 4 5 6 6 6，9侣艘弘“驺钔盯刖匏射 第一章绪论 11 引言 进入新世纪咀后随着经济的飞速发展和人们对产品要求的多元化，现代市 场全球化竞争程度的不断加剧，市场经济已经逐步从卖方市场转换为买方市场， 用户对产品需求的多样化，使得产品更新十分频繁同时也缩短丁产品的寿命， 这样就要求企业缩短产品开发的周期企业在市场上的竞争开始转向基于时问的 竞争和基于客户需求的竞争：而经济的全球化和产品制造的规模化己被企业所接 受企业如果想不在激烈的市场竞争中被淘汰。就必须提高自身的竞争力。企业 原有的生产模式己越来越不适应全球化经济环境下的竞争与发展，技术创新、产 品更新换代和产品的多元化、个性化已成为企业生存的途径，大规模定制生产模 式必其高效、低能耗的特点为企业提供了新的方向，同时能够满足不同的用户需 求。 太规模定制是指以大规模生产的低成本和高速度，为单个顾客或商家提供 个性化的产品和服务的活动是经济发展进入买方市场时期的一种全新的生产经 营模式与信息技术和网络支持密不可分。大规模定制能将生产的工业化和需求 的个性化更好地结台在一起。规模定制既保留了大规模生产的低成本和高速度， 又具有定制生产的灵活性，将工业化和个性化比较完美地结台在一起，能够适应 个性化、层次化、多样化的客户需求快速多变难 ；l 预测的市场，整合企业的各 项资源，提高企业竞争力。 为了适应个性化、层次化、多样化的客户需求，新产品的研发势必在企业发 展中的地位变的更加重要。在新产品的方案提出、方案论证、设计到生产加工直 至产品成型的过程中产品的生产j n - 是其中的主要环节如何保证产品的质量 是就成了关键问题在制造行业中显得尤为重要。为了保证产品质量，同时尽可 能的提商生产效率是企业需要解决的问题。 纽台共具对新产品的开发有着重要的意义。组合央具是一种模块他的央具， 由一套预先制造好的标准元件、台件和专用件组装而成的专用夹具。但是在目前 的生产过程中组台兴具的使用存在较多的问题，例如组合央县元件数量魔大 针对某种工件设计的组合央具具有多样性，需要试组装费时费力不仅效率低、 周期长而且装配质量依赖具有丰富生产经验和技术熟练的技术工人客观上成 为限制组台央具广泛应用的障碍。在传统的部门制造及串行工程的产品丌发模式 中产品设计过程与制造加工过程脱节使产品的可制造性、可装配性和可维护 性较差从而导致设计改动量大、产品开发周期长、产品成本高和产品质量难以 保证，甚至有大量的设计无法投入七产从而造成了人力和物力帕巨大浪费。 12 面向装配的设计 为了解决传统生产中组合夹具设计生产中存在的生产成本高造成人力物力 浪费的问题提出了一种新的解决问题的办法面向装配设计( d f a ) 。要求在产 品的设计过程中对产品的性能进行分析、评价并根据分析结果对设计进行修改 和完善从而提高产品的可装配性，降低生产成本。d f a 设计概念的提出是为 了解决由于设计、制造、装配各自独立而造成的产品成本增加和产品开发周期长 等现实阐霹。它的横心是通过各种管理手段和计算机辅助工具帮助设计者优化设 计提高设计工作的一次成功率。 面向装配的设计d f a 属于并行工程的范畴，是其关键技术王一。d f a 出 b o o t h r o v d 在2 0 世纪7 0 年代提出，并提出了系列的d f a 设计准则，后柬得 到迅速发展。它的主要研究目的是通过合理的装配方案制造出低成本、高品质和 研制周期短的产品，最终增加产品在市场上的竞争力。很多因素舍影晌装配的合 理化，其中最根本的影响因素是产品的设计因为7 0 的产品成本是在产品设计 处在产品概念设计阶段时就能够决定的。 面向装配设计在产品的设计阶段通过对可能影响产品可装配性进的因素进 行分析评价，并在分析评价的基础上，提出进步修改产品的优化设计和建议。 通过进一步的优化设计制定最优的产品装配方案，最终降低产品的装配费用。 面阿装配的设计的应用大体采用两种模式l 3 ： 第一种模式是d f a 法。分为定量和定性两种方法。定量方注是对产品的零 部件进行分组。对零件的可装配性进行评价，最终通过评分来显示零件的设计缺 陷：定性方法是利甩实际的设计经验和装配操作来指导设计人员进行产品设计。 第二种模式是在设计过程中集成计算机辅助装配工艺规划，最终目的是确保 用最优或次优的设计方案来装配产品。 13 研究意义 为了缩短产品丌麓周期节省时问企业需要建立一个根掂自身产品的组台 央具基本元件数掘库。企业建立自己的数据库有助于提升提高企业新产品自主研 发能力和产品的二次开发、更新换代适应个性化、层次化、多样化的客户需求 提高企业的竞争力。丽研发能力的提高，离不丌现代化的新产品研发环境即选 用何种软件，以及软件的使用环境。 u g 是一款集成化的c a d c a m c a e 软件，广泛应用于机械等相关领域 4 比如汽车、模具、船舶等并且为用户提供丁从产品的概念设计到实际产品开发 的全部功能。已被根多企业作为首选的应用软件；尤其是u g 自带的二次丌发模 块，为企业和用户提供了便利。在u g 软件平台上，结合企业和用户的具体要求， 把具有企业目身特色的专业需求与u g 软件集成一个满足企业日身发展和用户 实际应用需求的系统平台，使企业能够在市场竞争中有技术领先优势。 f4 国内外在c a f o 领域的研究现状 面向装配设计的组合兴县基本元件数据库的建立是c a f df c o m p u t e r a i d e d f i x t u r e d e s i g n ，计算机辅助工装设计) 的范畴。 国外c a f d 研究内容涵盖了装夹规划，兴具构形设计及央具性能评价等方 面。兴具构形设计方面：m a r c e lt i c h e m 和d a f t n a t a n a s e 口1 提出一种面向装配的设 计框架的混合微系统。利用计算机系统和计算机网络为基础通过整台各个涉及 的学术领域为不同学科提供了应用功能。众昕周知，宏观领域的机械产品最重 要的表现为组装工艺，并且对问题提出了相应的设计。g b o o t h r o y d 】考虑到总成 本与设计成本之间的关系，提出了有关面向装配设计的想法。l u h as 醯s k i p 等人提 出一种增强现实系统装配工作方法论在现实生活中和生产环境专注于特定的要 求的信息处理和数据流程柬实现增量装配系统。ps e l v a r a j ”哗人同样认为降低 零件在设计时期的丌经成本对降低整个零件从设计直至成品的过程中具有重要 的意义。a l lk e y v a n i 和f r e d r i kd a n i e l s s o n 9 1 提出了将并行工程、虚拟制造运用于 计算机辅助工装设计叙述了如何将一个现有的组台央具的设计与工艺设计并行 的模拟平台。提出的并行结构包括功能模型和操作流程的设计过程规划阶段内模 装置。z 。n e c h i n gl i n 和c h i n g - b e e ny a n 一”1 提出了为组台夹其建立专家系统 提供一个完整的央具程序分析了不同形状零件，如l 、i 、t 和u 型。该系统是 用来绘制工件的，然后进行点，线、面处理。 国内在夹具构形设计方面：郝江波1 等人提出了将模块化设计方法应用在 c a f d 之中，而且咀此为理论指导开发丁一种基于三维平台的c a f d 系统t 并对 该系统n l o , 体结构进行了阐述。冯俊刚 ”哗人提出了建立了产品数据管理系统 中c a k e d 各类库与c a d 系统的集成框架，利用分层化、模板化自动建库的设计 思想，研究了元件库、构 牛庠、峡具实例库的柔性建库方法基于s o l i d w o r k s 给出了实现过程，并在t r 发的p d m 系统中进行了应用。吴水样”提出了一种基 于完善工程设计集成系统f e d i s 】功能和面向产品的计算机辅助工艺规程设计 ( c a p p ) 与计算机辅助央巽设计( c a f d ) 集成系统的总体结构，舟绍丁主要 子系统工中设计、工件安装设计和央具总体结构设计的功能和信息流程阐述了 实现系统集成的关键技术。陈洪军【1 4 1 等人提出了组合兴具装配的虚拟设计系统 该系统包括三个集成子系统，用以完成组合央县的虚拟装配过程c 并且讨论了系 统丌发过程中所使用的方法和技巧：本系统帮助央具设计人员在虚拟的设计环境 中进行组台夹具的装配，并最终看到央具设计后的输出教果t 马茹晓”等人提 出利用几何特征，如对称性的重要因素是评估零件可装配性的一部分，用于面向 装配的设计。该方法基于射线检测原理，可以有效地识别零件的对称性和各种形 状。刘苏和钱晓峰嘘出了一种参数化建模方法，研制出一种使用i - d e , a s5 的一 种高效率的设计。为了评价零件可装配的客观性和准确性，引入了人工神经网络 和模糊集台的理论，对影响可装配性的因素进行分 斤i ” 。在组合兴具的装配方 面，提出了一种模块化的结构，并且利用参数化结构设计的优点，是未来组台兴 具的模块化设计发展的一个方向。 目前国内仆关于组合夹具计算机辅助设计的研究有很多一些单位或企业 已丌发出商业软件进行市场销售。大多数研究的目的是组装系统的智能化，以期 实现组台失具自动模拟装配。但是由于产品的复杂多变，因此导致组合央具装配 的方案也无定式要真正实现智能化还需要解决很多技术难点。而这些智能化软 件存在一些不可避免的缺点，比如实用性差、系统庞大，而且操作繁琐，价钱昂 贵无法得到市场的认同，因此很难得到广泛使用。 15 本文研究内容 根据目前组合央具计算机辅助设计的现状，本文利用数据库与u g 的二次开 发相结合使用v c + 60 语言，利用u g 自身的二次开发包采用动态硅接库 模式对u g 进行二次丌发，面同实际生产，建立组合夹具标准件数据库，运用于 面向装配设计和新产品的开发、研制。 151 建立标准件库 ( 1 ) 进行数据结构设计 组合夹其基本元件涉及不同类别、形状的标准件每个种类的元件都有各自 的设计参数，根据每类元件进行数据库的结构设计。 ( 2 ) 建立组合央具元件数据库 利用u g o p e na p i 建立用户程序，集成u g 建模和设计计算实现设计、 建模的自动化，可以很大程度上提高建模速度。具体行业的产品设计总是经常会 用到标准件、相似件，把标准件和结构相似件建成元件库适合系列化零件的建 模设计。面同装配的组台夹具基本元件通常为标准件，可以利用u g 的应用功能 对所要建立数据库的标准件进行快速建模并且利用u d f lu s e rd e f i n e d f e a t u r e ) 这个u g 实现参数化快速设计与零件建库的一个重要模块实现标准件 特征的自出调入和导出。在建立数掘库后，就对其可以直接调用。 152 建立人机交互式夹具元件辅助装配系统 ( j ) 建立体系结构 根据数据结构设计中各类元件的设计参数，在综合各个参数的基础上，对设 计参数进行分类建立组合央具元件的体系结构。 2 ) 进行u g m 格的自定义菜单对话框设计实现用户所需要的具有良好交 互性的u g 格界面 u g 用户工具是一种生成用户对话框的工具。它有两种功能： 是生成弹出 式对话框：二是在u g 毛菜单的u s e rt o o l s 下拉菜单中添加用户项。u g o p e n u i s 1 e r ( 用户目定义对话框) 可以制作u gj 扎格的窗口。利用u g 用户工具中u s e r t o n s 添加用户所需的下拉菜单和u g 用户自定义对话框提供的可视化环境快速 生成u g 格对话框并且在对户框中实现用户自定义位圈。用户菜单脚本 u g o p e n m e n u s c r i 口l 有一套用于用户目定义和修改u g 菜单的脚本语占。可以使 用浚脚本语占添加、删除和定制u g 界面的菜单。根据所建立的组台夹具元件的 体系结构对在u g 中新建菜单，并对菜单进行分数。 u g o p a p i 是u g 用户最常用的二次开发工具。o g o p e n a p i 是u g 与外 部直用程序之间的接口是一系列函数的集合；通过u g o p e i la p i 的编程与外 部程审的连接，能够实现几乎所有的u g 助能。因此利用v c h 60 语言的丌发 环境和u g 平台对整个项目进行开发。 本文面向装配的组台 | 具基本元件利用参数化设计在u g 平台上进行丌发 的。参数化设计是指零件或部件的形状相对固定，用显式表示参数与设计对象的 对应关系，几何图形的大小与形状用尺寸参数或约束进行表示，当用不同的参数 序列值进行驱动时可以生成新的几何图形。利用u g 软件的快速建模功能绘制 组台央县的基本元件建立参数囤库，对元件进行自定义特征，利用u s e r t o o l s 添加用户下拉菜单和用户对话框，利用u g o p e n u i s t y w r 建立具有良好交互性的 对话框，最后利用u g o p e nm e n u s c r i p t 对建立的下拉菜单和对话框进行修改。 153 组合夹具的装配 对于给定的加工对象，选取加工设各，制定出加工对蒙的工艺流程，设计每 步加工所需的组台夹具。在组合夹具的设计中利用建立的组台夹具基本元件数据 库选取所需的基本元件，实现组合夹具的装配。在装配完成后- 对组台央其进 行模态分析判断所装配的组合夹具是否稳定。 16 本章小结 目前企业所面临市场环境变化和生产模式的转变对企业提出了更高的要求c 企业需要解决如何在激烈的市场竞争中继续生存发展的问题。根掘这个问题t 本 文提出了建立面向装配的组合夹具基本元件数据库的方法柬解决这个问题。在了 解了国内外在计算机辅助工装设计的前提下t 制订了本文的研究内容c 第二章u g 二次开发技术基础 21u g 简介 u g 是一款集成化的c a d c a e c a m 软件，广泛应用于机械等相关领域； u g 软件为客户提供丁丰富的应用模块，能够应用到整个产品从概念设计到实际 产品的开发全过程。同时对建立的模型进行动力学仿真和有限元分析等操作。它 提供了面向对象的可独立运行的集成管理数据库系统和特征化、参数化的概念设 计，可以自出切换c a d i c a e c a m 各部分的数据具有良好的二次开发工具和 接口。 22u g 二次开发工具 u g 软件为用户提供丁良好的二次开发环境”q 。通过对u g 软件进行开发， 用户可以制作自己需要的专用模块柬满足设计的个性化要求。 u g o p e l l 是u g 为用户和丌发人员提供的最主要的开技工具是所有u g 二 次玎发工具的总成m 】：u g o p e n 开发工具主要有咀下几个模块，如表2 - 1 所示。 表2 - l u g 一次开芨模块 二次开发模块功能简介 u g o p e nm e n us c r i p t u g i o p e nu 1s t y l e r u g ，o p e ng rj p u g ! o p e n a p l u g o p e ng r i pn c u g ，o d e nc 一 界面菜单编辑语言 用户界面制作工具 专用的用户图形交互语言 与外部应用程序连接接口 创建加工工具路径 面向对象的编程接口 ( 1 ) u g o p e nm e n us c r i p t u g o p e n m e n us c r i p t 是u g 提供的定制菜单的制作工具。用户使用菜单脚 本语言柬创建用户目定义菜单或编辑、添加、删除已经存在的u g 系统菜单c ( 2 ) u a o p 曲u ls t y l e r u g o p e nu is t y l e r 是u g o p e l l 中用来开发u g 对话框的可视化工具，是可 视化的对话框编辑器。 f3 ) u g o p e n g r i p u g o p e ng r i p 是利用g r i p 解释性的编 g 语西编制承诺程序柬满足用户需 求的专用模块。利用g r i p 程序可以完成与u g 的各种交互操作t 还可以编辑已 存在的几何体参数。 ( 4 ) u g o p e n a p l u g o p e n a p i 是u g 最常目的开发t 曼是一系刮的函数和过程的集台，是 u g 与外部应用程序之问的接口，能在程序中使用c 和c h 支持的全部功能，灵 活性很大。 ( 5 j u g o p e n g r i p n c u g l o p e ng r i pn c 允许用户通过编程而币需要通过交互式的对话框设置的 方式创建u g 加工路径。 6 ) u g o p e n c f u g ；o p e r i c 抖是u g 面向对象的编程接口。通过继承u g 的基础类，用户可 以定义新的娄，以此束扩展类的层次结构。 2 3u g o p e na p i 的应用 u g o p e n a p i 是一系列u g 提供的函数和过程的集合，是u g 与外部应用程 序之自j 的接口。a p i 即a p p l i c a t i o np r o g r a m m i n g i n t e r f a c e ，应用程序接1 2 。u g o p e f t a h 也称u s e r f u n c t i o n 即用户函数，简称u f l 2 ”。 上面己经提到u g o p e na p l 支持c c t _ 语言，可以使用c 语言编程生成连 接文件调用u g o p e l la p i 的函数或者过程，实现u g 与外部程序的连接。其 中o p e n a p i c 包括：用以连接和运行用户应用程序的命令过程，u g 内部的交互 接口，用以运行用户的应用程序，用户可咀调用的函数或过程。 231 u g o p e na p l 应用程序的运行环境 u g1 ：能够直接执行u g o p e n a p i 程i 芋的源代码，必须通过编辑成可执行文 件后或动忐链接库( d l l ) 才能被调用。针对使用u o o p e a p i 编写的应用程 序运行环境不同，分为内部( 1 n l e m a l ) 环境和外部( e x t e r n a l ) 目、境。 f 1 ) 内部环境 u g o p e n a p 内部环境是出动态链接库( d l lz 件) 的形式刨建并编译的 只有被u g 环境加载后_ 能够运行。文件小、连接快是内部环境的应用程序的特 点。u g 调用内部u g o d e n a p i 的方式有两种：一种从用户创建的菜单中调用用 户制定的界面程宇入口点：u f s t a ；另一种是启动u g 后单击菜单：【文件j 一【执行】一【n x 打丌】，选择需要执盱的d l l 文件程序入口点u f u s r 。 ( 2 ) 外部环境 u g o p e na p i 外部环境的应用程岸是一个独立可执行文件【e x e 文件) 运 行时只需u g o p e na p il i c e n s e 的支持，就可以有操作系统直接技 于不需要启 动u g 。外部环境主要应用于数据的管理。 232u g o p e na p l 应用程序的初始化与终止 所有的u g o p e l la p l 程序在运行时都应当f 确的韧始化和终止化同时需 要获得u g ，0 d e na p i 通行证的支持。在程序运行时必须正确的初始化以获得 个u g o p e na p i 通行证程牟运行终止时也要归还占甩的通行证以便下次调 用u g o p e n a p i 函数时使用。在u g 中执行d l l 文件时u g l o p e l l a p 提供丁 两个函数束执行此项操作：i n t u f i n i t i a l i z e ( ) 和1 m u f t e r m i n a t el ) 。 i n t u f i n i t i a l i z e ( ) ( u p 初始化) ：获取u g n x 二次开发的执行许可。二次 玎发的功能需要授权爿能够执行，而且是浮动授权，即控制同时访问的用户数。 如果没有获取= 次刀：发的执行许可，则u g o p e na p i 不能够正常工作：如果获 取成功则返回数值0 ，若不成功则返回错误符号。 u 1 tu ft e r m i n a t e ( ) ( u f 终止化) ：释放= 次开发的执行许可。由于是浮动 授权，在此处释放后就可以被其他用户获取能够提高开发授权的利用效率。 233u g o o e l a p f 函数名称和参数规范 u g o p e n a p i 中函数的命名规范有两类：一娄是标准函数命名规范：另一类 是遗留函数命名规范。 ( 】) 标准函数命名规范 标准函数的格式：u fa b b r 。_ d e s c r i p t i v e f l a m e u f ：表示u g o p e n a p 函数。 a b b r ：应用或模块首写字母的缩写。 d e s c r i p t i v e n a m e ：是使用下划线分割的描述性名词或动词用柬说明该函数 作用或功能的提示：常用的动词有c r e a t ( 创建) 、s e t ( 设置) 、a s k ( 查询) 、c o p y ( 复制) 、d a l e t e ( 删除) 等。 ( 2 ) 遗留函数命名规范 遗留函数是u gv a 自i j 版本遗留下柬的函数，其格式是u c 数字，c u c 表明是u g o p e n a p i 的c 函数， 通常是由四位数或三个数接一个 字母。遗留函数代码大部分已被标准函数所取代，因此在程序编写中应尽量使用 标准函数。在实际操作过程q ，出于此种命名方式简单而且函数参数少，因此仍 有不少函数仍被广泛使用。 ( 3 ) 参数约定 u g o p e n a p i 提供的函数都遵守a n s i i s o c 标准，在相应的头文件中提供 丁函数的原型。函数原型的一般格式为： ( 变量列表) ：u g o p e n a p i 函数在返回一个整形的符号，为。时，表示 函数正常执行：非0 是表示函数出错，这时可以调用u f _ g e t _ f a i l _ m e s s a g e 获 得相应的错误信息。 c 函数名，：遵循上进的函数命名规范。 ( 变量列表) ：变量列表中有执行谆函数所需参数。同时列出了这些参数的 类型。包括： i ( i n p u tj ：函数的输入变量： o ( o u t p u t ) ：函数的输出变量： o f ( o u t p u tf r e e ) ：函数的输出变量，但在函数的输出变量使用完毕后，必 须使用u g o p e i l a p i 的函数柬释放所占用内存。 ( 4 ) 数据类型 u g 0 p 翩a p 完全是咀c 语言来实现的，其中大量运用了c 的结构、指针、 枚举和预定义常数等。因此u g o p e l la p i 中有大量的特定数据唪通常从后缀 上对数据的类型进行了标识。其后缀的命名规范如表2 - 2 所示。 表2 - 2u o o p 蚰a p i 数据结构标识 数掘类型命名规范 原始数据结构类型 指向该数据结构的指针类型 结构类型 共用体类型 共用体类型的指针 指向函数的指针 在u fo b j _ l y p e h 头文件中- 数据结构u f o b j - d i s pv r o p ss 被定义为 s t m c tu f - o b j i s p _ p r o p ss i n t l a y e r ； t n t c o l o r ； m ib l a n ks 协t l a s ： i n ti i n e w i d t h ： l n ff o n t i o 画c a lh i g h l i 曲ts t a t u s ； t y p e d e f s t r u c tu fo b j d i s p s g m p s su f o b j i s p a ) r o p s t + u f o b jd 1 5 p j 帅p s _ p j 其中，u fo b j i s p p r o p s _ s 是结构标识，u f o b jd i s p _ p r o p s _ t 是陵结构的 类型定义，u fo b jd i s pp r o p s 口t 是该结构类型的指针。 在u g 一| o p e na p i 中擐常用的数据类型是t a gt 它是无符号整型数据用柬 作为u g 实体的m 柬控制实体。应用程序一般先通过调用a p i 函数来获取相关 对象的t a gt ，之后在其他a p i 函数中使用段t a g _ t 柬引用其指示的对象c u g o p e n a p i 函数中有个特殊的n u l lt a 分是用柬表示展示不标识任何对象的t a g 相当 于钾值为零。 24 本章小结 本章介绍了u g 自身的一浓7 f 蕊樟蛱并且对二次丌拉模块的j 齄和目j 途馓 j卫j咀且 丁简单的说明。埘u g 二次开发模块中的u g o p e n a p i 模块进行了详细的阐述- 介绍了u g o p e na p i 的主要应用、内部环境和外部环境u g o p e na p i 应用程 序的初始化与终止化以及u g o p e na p i 函数名称和参数规范c 第三章基于u g 的组合夹具基本元件库的开发 在实际生产中，基本元件库建立有利于加快产品的设计速度，减少许多不必 要的重复劳动提高设计效率 】。 本文中要建立的组合夹具基本元件数据库中，组合夹具基本元件共分为八 种，即基础件、支撑件、定位件、导向件、压紧件、紧固件、其它件、其它件和 合件，其分类如图3 1 昕示。 组 夹 具 兀 件 望世梦l 三i 蒜i 赢 二2 磊i f 兰墼士丽i ；尹 一广i 二一 垫t 士2 ；i f 导而存厂：! ! 竺 一! ! 篁 压紧件一广! ! 兰一 一! ! 些 蛹矿- 广! ! 塑。 二! 篓 其它符广_ 坚竺! 一 一l q 目日 蔷再- 广! 竺一 斟31 组台央凡基本元_ _ _ 1 = 分类示意幽 考虑到组台夹具基本元件中合件是出其他七种基本元件装配而威，因此文中 的数据库对除了组合兴具基本元件合件之外的所有基本元件进行建模。组合夹具 基本元件均为标准件文中采用对元件全部建模、参数驱动的模式p ”。原因在 于：一方面虽然单独建模会增加数据库的占用空间，使建库的工作量增大但 单独建模会降低数据痒在使用后对硬件空脚的占有。组合夹具基本元件数据库建 立的最终目的就是为了提高组合夹具装配的效率在组台 | 具设计装配完成后 设计人员只需将该央具的装配图进行保存用于装配组台央具的基本元件则是引 用夹具库的镆型，不需另外存储。另一方面单独建模的数据库使程序简洁、精 炼，简化程序的编写。 31 组合夹具基本元件模型的建立 在u g 环境中对际了组台夹具基本元件台件之外的所有基本元件进行建模。 u g 环境目月u 1 ：能够识别中文名的文件因此将各个基本元件以其英文字母名进 行命名并悍荐。在所建兰的绢合q i 且茕七匠哗模型图每种中选取例掣加障31 矽 函够嘧避矽 晒露 囊簟 圆掌 簟嗣 肇 剀31 4 加长空心支承槿型幽 3 1 56 0 宦般槽伸k 板模型圈 童睡 目31 6 右角度主承模础幽 31 7 角度主承模型豳 心 嗣誓 岛 圊嗡 3 2 4 定缸接头模犁幽 32 s 台阶定伊板攫剐圈 幽3 3 i角铁l “钱孔支琅模型幽 b q一多一一多q一妒一一莎 旧3 3 4 恻形雁扳模型凹 幽3 3 8 黄节压扳模型圈 萱省 幽3 3 6 咄螺母模型图 幽3 3 7 三爪支承模型幽 引3 3 8 连接扳模型例 幽3 3 9 弹簧棰删幽 在所有的组合兴具基本元件建模完成之后，进入二次开发珂、节c 32 组合夹具基本元件结构框架的建立 32 1 二次开发的菜单技术 菜单是人机交互的主要方式之 ；在u g 二次丌发环境中t 菜单的制作是通 过u g o p m 翎us c r i p t 柬实现的它能够咀一种无缝集成的方式为用广丌技的 应用程守创建菜单。 u g 的菜单文件是扩展名为m e l l 的文本文件可以用记事本进彳编辑。在 u g 中添加的用户自定义菜单是山u g o p e nm e n us c r i p t 提供的套u g 甍聋的 脚本语言编写的。菜单脚本文件说明如表3 1 所示。 表3 - 1菜单脚本语句及说明 语句说 明 v e r s i o n1 2 0菜单脚本文件的版本信息 e d i tu dg a t e w a ym a i nm e r c b a r编辑u g 系统菜单文件 b e f o r eu gh e l p之后定义的内容将位于“帮助”菜单之前 定义c a s c a d e 按钮，点击这种按钮将弹出下 c a s c a d eb u t t o nc u s t o mm e n l拉菜单，该按钮的名称为“c u r t o m e n u ”， 该名称必须出现在相应的m e n u 声明中 l a b e l 主菜单c a s c a d e 按钮的标题为“主菜单” e n do fb e f o r e结束b e f o r e 定义，与b e f o r ee g b e l p 对应 声明要定义名为c u s t o m m e n l 菜单，名称与 m e c u s t o mm e n u c a s c a d e 按钮的名称相对应 定义b u t t o n ，点击该按钮会激发相应行为 b u t t o kb u t t o nna ! m e _ i 其名称为“b e t t o r n a m e - i ” l a b e l 子菜单c a s c a d e 按钮的标题为“子菜单” e n do fm e n u结束c u s t o m e n u 的定义 开始s u bm e n l 子菜单的定义，其名称与 m e s u bm e n u c a s c a d e b u t t o n 、b u b _ m e n l 相对应 定义b u t t o n 的相应行为是打开名为 a c t i o n st e s i8 e n u d k t e s tm e n u d l g 的对话框 e n do fm e n l结束s u b e n u 的定义 以“组台央具基本元件”为题以“基础件、支撑件、定位件、导向件、压紧件、 紧固件、其它件”为二级菜单，各个二缄菜单中基本元件为三级菜单利用菜单 脚本语句编写的菜单如下： v e r s i o n1 2 0 e d i tu d g a t e w a y 姒n m e n u b a r ( | 兑明：级菜单编辑) b e f o r eu gh e l p c a s c a d eb u t t 帆j l a j u l a b e l 组合戎具基本元件 e n d o fb e f o r e ( 说明：二级菜单编辑j m e n uj 】a ：u c a s c a d e _ b u t t o nj i 8 j ul l a b e l 基础件 c a s c a d e b u t t o nj i a j u 一2 l a b e l 支承件 c a s c a d e b u t t o nj i a j u3 l a b e l 定位件 c a s c a d eb u t t o nj i a j u4 l a b e l 导向件 c a s c a d eb u t t o n j i a j u 一5 l a b e l 压紧件 c a s c a d eb u t t o nj l a j u6 l a b e l 紧固件 c a s c a d e _ b l t r o nj i a j u l a b e l 其它件 e n d ，o f m e n u ( 说明：三级菜单编辑) 吒j i a j u 一1 b u t t o nj i a j u 1 1 l a b e l 简式方形基础板 a c t i o n sj i a j u d i a o g ld l g b u t t o nj l a j u 1 2 l a b e l 二侧槽方开基础板 b t t t o nj l a | u1 1 2 l a b e l 单元基础板 e n d ( 乖m e 、l m e n uj i a j u2 b t t t o nj i a j u2 l l a b e l 简式方支承 a f t i o n sj i a j u d i a i 0 9 2d l g b u i o n j i a j u 一2 2 l a b e l 对称槽方支承 b lr 1 u 1 1 a l u ? = r l a b e l 右角度支承 e n do fm e n l m e n l j i a j u 一3 b u t t o n j i a j u 一3 1 l a b e l 平键 a c t i o n bj i a j u d i a l 0 9 3d i g b u t t o nj i a j u3 2 l a b e lt 形键 b e tr u n j 1 a j u 一3 2 5 l a b e lv 形角铁 e n do f m e n u m e n lj i a j u4 b u t t o nj i a j u 一4 1 l a b e i 固定钻套 a c t i o n sj i ai u d l a l 0 9 4d l g b u t t ( j i a j u4 2 l a b e l 快换钻套 b u t t ( ) 、j i a j u 一4 1 3 l a b e l 侧中孔镗孔支撑 e n d ( ) fm e n l m e n uj l a 3 u5 b u t t o nj i a j u b 1 l a b e l 平压板 a c t i o n sj i a j u d i a l 0 9 5d i g b u t t o nj i a j u5 b l a b e l 伸