基于UG二次開發(fā)的注塑模輔助設(shè)計插件的設(shè)計

歐陽文凱

摘 要 本文以成型教研室《基于UG的模具設(shè)計庫插件開發(fā)》的科研項目為例，對基于UG二次開發(fā)的注塑模輔助設(shè)計插件的設(shè)計過程做一個具體的說明，說明了UG二次開發(fā)的技巧和方法，以及UG二次開發(fā)在注塑模輔助設(shè)計當中的應(yīng)用和前景。

關(guān)鍵詞 UG二次開發(fā) 模具設(shè)計 注塑模

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

Injection Mold Plug-aided Design Based on

UG Secondary Development

OUYANG Wenkai

（Department of Mechanical Engineering， Wuhan University

of Technology Huaxia College， Wuhan， Hubei 430223）

Abstract In this paper， take molding department "UG-based mold design library plug-in development" research for example， to make a specific description UG secondary development based injection mold design plug-aided design process， explains UG secondary development of skills and methods， and the development and application of UG and prospects among injection mold-aided design.

Key words UG secondary development； mold design； injection mold

0 前言

在目前激烈的市場競爭中，模具的開發(fā)主要靠UG等三維軟件進行完成。但是以UG軟件進行模具設(shè)計和開發(fā)，專業(yè)度非常高，一般人難以掌握，而軟件本身，也有不足，難以和生產(chǎn)實踐相適應(yīng)，是造成模具設(shè)計工程技術(shù)人員進步的主要瓶頸。

基于此現(xiàn)實問題，成型教研室提出《基于UG的模具設(shè)計庫插件開發(fā)》的科研立項，目的是在UG軟件中接入一個插件，此插件將囊括150套注塑模復(fù)雜模具的整體結(jié)構(gòu)，以及7大類典型常見模具的標準結(jié)構(gòu)，用戶可以根據(jù)自己的產(chǎn)品工藝特點，根據(jù)電腦的檢索分類，隨時調(diào)用匹配的模具結(jié)構(gòu)，輔助設(shè)計人員進行設(shè)計，既方便教學(xué)使用，又能應(yīng)用于實踐生產(chǎn)當中。

1 UG二次開發(fā)介紹

Unigraphics（簡稱UG）是當前世界上最先進和精密集成的，面向制造行業(yè)的CAID/CAD/CAM/CAE 高端軟件，它為制造行業(yè)產(chǎn)品開發(fā)的全過程提供解決方案，功能包括：概念設(shè)計，工業(yè)設(shè)計，性能分析和制造。

UG是一個功能強大的通用3D機械CAD/CAM軟件系統(tǒng)，用戶若要以它為平臺進行二次開發(fā)，實現(xiàn)大型的機械設(shè)計系統(tǒng)（如模具智能化專家系統(tǒng)CAD軟件），就必須利用UG的開發(fā)模塊，借助C/C++，在以UNIX為操作系統(tǒng)的工作站上或以Windows為操作系統(tǒng)的微機工作站上編寫C程序，進而生成可執(zhí)行文件。

用戶二次開發(fā)的結(jié)果，最終要供他人使用，因此良好的交互界面是非常重要的。UG提供的User Tool工具可使用戶的開發(fā)結(jié)果與UG的集成交互界面有機地結(jié)合起來，形成一個風格一致的統(tǒng)一界面，方便了用戶的使用和操作。

UG二次開發(fā)使用到的工具有：UG API ， UG GRIP ， UG OPEN ， NX OPEN ， MANUSCRIPT ， BLOCK UI STYLER等等。

2 UG二次開發(fā)的一般過程

作為UG NX 6.0與外部應(yīng)用程序之間的接口，UG/Open API是一系列函數(shù)的集合。通過UG/Open API的編程，用戶幾乎能夠?qū)崿F(xiàn)所有的UG NX 5.0功能。開發(fā)者可以通過用C++語言編程來調(diào)用這些函數(shù)，從而實現(xiàn)用戶的需求。

（1）對UG part文件及相應(yīng)模型進行操作，包括建立UG NX 6.0模型、查詢模型對象、建立并遍歷裝配體及創(chuàng)建工程圖等。

（2）在UG NX 6.0中創(chuàng)建交互式程序界面。

（3）創(chuàng)建并管理用戶定義對象等。

應(yīng)用函數(shù)時應(yīng)注意，所有的UG/Open API 應(yīng)用必須及時進行初始化和終止，以確保獲取或釋放UG/Open API的執(zhí)行許可權(quán)限。

初始化函數(shù)是UF_initialize，開始調(diào)用UG/Open API的函數(shù)時應(yīng)先調(diào)用UF_initialize來獲取執(zhí)行許可權(quán)限。終止函數(shù)是UF_terminate，不再需要調(diào)用UG/Open API的函數(shù)時，必須先調(diào)用UF_terminate來釋放執(zhí)行許可。

UG/Open API 程序能在兩種不同的環(huán)境（依賴于程序的連接方式）下運行，即Internal環(huán)境（也叫“Internal開發(fā)模式”）和External模式。其中Internal環(huán)境下的程序只能在UG NX 6.0的界面環(huán)境（session）下運行，在運行這些程序時它們被加載到UG NX 6.0的運行空間中（UG NX 5.0分配的內(nèi)存）。External模式開發(fā)的程序能在各種操作系統(tǒng)（Windowns NT/2000/XP及UNIX）下運行，不在UG NX 6.0環(huán)境中或作為UG NX 6.0的子進程運行。盡管沒有圖形顯示，但UG/Open API提供了函數(shù)用于打印機或繪圖儀輸出，也可以輸出成CGM文件或其他數(shù)據(jù)文件。

圖1

UG二次開發(fā)需要vs2008、UG6.0這樣的工作環(huán)境，它的一般過程是：（1）利用manuscript語言編制插件啟動文件；（2）需要利用UI styler設(shè)計對話框界面文件；（3）需要利用vs2008編輯對話框生成的C語言文件，在其中添加相關(guān)的功能代碼；（4）設(shè)置UG相關(guān)環(huán)境變量，使設(shè)計好的插件內(nèi)嵌入UG界面中。endprint

所以UG二次開發(fā)是一個復(fù)雜的過程，需要對多種軟件非常熟悉的操作。

3 插件工作界面的設(shè)計

UG插件工作界面的設(shè)置可以使用多種途徑，比如用VS2008自帶的MFC來設(shè)置界面，這樣設(shè)置的界面功能非常強大，也容易調(diào)節(jié)，但是不符合UG本身的風格，如果要設(shè)計一款完全融合UG風格的軟件工作界面，必須使用UI styler程序，利用UI styler設(shè)計軟件工作界面，并且導(dǎo)入至VS2008的一般步驟為：

（1）設(shè)計對話框界面草圖；（2）利用UIStyler工具創(chuàng)建對話框；（3）設(shè)置對話框中的回調(diào)函數(shù)；（4）保存對話框；（5）將系統(tǒng)自動生成的對話框C語言模板文件復(fù)制到VC2008項目中；（6）修改C文件，添加回調(diào)函數(shù)代碼，編譯連接文件；（7）將對話框文件（.dlg）復(fù)制到相應(yīng)的目錄下，將共享庫文件（.dll）復(fù)制到相應(yīng)的目錄下；（8）運行、測試及調(diào)試應(yīng)用程序。

圖1為本次科研項目設(shè)計的插件工作界面。

4 回調(diào)函數(shù)功能代碼的完成

利用UIStyler工具創(chuàng)建了對話框工作界面以后，要想實現(xiàn)其中的每一個按鈕功能就必須將對話框生成的C語言文件導(dǎo)入到VC2008項目中，然后再其中修改相應(yīng)回調(diào)的處理代碼，以實現(xiàn)各種功能。

下面這段代碼就是在回調(diào)函數(shù)中實現(xiàn)二級對話框彈出的代碼

NXOpen：：UIStyler：：DialogResponse response；

theNXStyler001 = new NXStyler001（）；

response = theNXStyler0066->Show（）；

delete theNXStyler001；

其中001表示第一個二級對話框的編號，其工作界面如圖2：

圖2

下面這段代碼就是在回調(diào)函數(shù)中實現(xiàn)參數(shù)化一個長方體的代碼：

if（！UF_initialize（））

{

char *edge[3]={NULL}；

tag_t block_tag；

int error = 0；

double length =this->changeReal4->ItemValue（）；

double width = this->changeReal5->ItemValue（）；

double height = this->changeReal6->ItemValue（）；

double x =this->changeReal7->ItemValue（）；

double y= this->changeReal8->ItemValue（）；

double z= this->changeReal9->ItemValue（）；

double corner[3]；

corner[0]=x；

corner[1]=y；

corner[2]=z；

edge[0]= （char *）UF_allocate_memory（256*sizeof（char），&error）；

edge[1]= （char *）UF_allocate_memory（256*sizeof（char），&error）；

edge[2]= （char *）UF_allocate_memory（256*sizeof（char），&error）；

sprintf（edge[0]，"%f"，length）；

sprintf（edge[1]，"%f"，width）；

sprintf（edge[2]，"%f"，height）；

UF_MODL_create_block1（UF_NULLSIGN，corner，edge，&block_tag）；

UF_free（edge[0]）；

UF_free（edge[1]）；

UF_free（edge[2]）；

}

UF_terminate（）；

其工作界面如圖3：

圖3

5結(jié)語

UG插件設(shè)計好后，我們將UG插件給學(xué)生使用，得到很好的反響，又把UG插件給一些搞模具設(shè)計的公司使用，也得到不錯的反響。

本插件的創(chuàng)新之處在，將150套注塑模復(fù)雜結(jié)構(gòu)嵌入軟件中，并分成了標準的七大類和一個其他類，讓不熟悉模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計人員可以隨時搜索匹配，從而熟悉模具的具體結(jié)構(gòu)特點，以便進行模具設(shè)計，因而特別適用于進行注塑模具設(shè)計學(xué)習和課程設(shè)計的學(xué)生，以及不是很熟悉各種模具結(jié)構(gòu)的模具設(shè)計從業(yè)人員。

以后擬打算在此插件的基礎(chǔ)上，將軟件參數(shù)化模型的功能進一步強化，使整套模具的各個部分全部都可以進行參數(shù)化建模，從而讓整個模具設(shè)計更加人性化和簡單化，也使模具設(shè)計人員能夠更加得心應(yīng)手的操作此款插件。

目前我國很多高等院校都開設(shè)了模具方向的課程，包括UG軟件設(shè)計課，該研究成果能彌補這一缺陷，不但大大提高課程的教學(xué)質(zhì)量，還為學(xué)生將來尋找就業(yè)機會打下堅實的基礎(chǔ)。該研究成果還可以作為專利申報，滿足模具設(shè)計技術(shù)人員的需要。

參考文獻

[1] 張冶等.Unigraphics NX參數(shù)化設(shè)計實例教程[M].清華大學(xué)出版社，2003.8.

[2] 夏天等.UG二次開發(fā)技術(shù)基礎(chǔ)[M].電子工業(yè)出版社，2005.9.endprint

所以UG二次開發(fā)是一個復(fù)雜的過程，需要對多種軟件非常熟悉的操作。

3 插件工作界面的設(shè)計

UG插件工作界面的設(shè)置可以使用多種途徑，比如用VS2008自帶的MFC來設(shè)置界面，這樣設(shè)置的界面功能非常強大，也容易調(diào)節(jié)，但是不符合UG本身的風格，如果要設(shè)計一款完全融合UG風格的軟件工作界面，必須使用UI styler程序，利用UI styler設(shè)計軟件工作界面，并且導(dǎo)入至VS2008的一般步驟為：

（1）設(shè)計對話框界面草圖；（2）利用UIStyler工具創(chuàng)建對話框；（3）設(shè)置對話框中的回調(diào)函數(shù)；（4）保存對話框；（5）將系統(tǒng)自動生成的對話框C語言模板文件復(fù)制到VC2008項目中；（6）修改C文件，添加回調(diào)函數(shù)代碼，編譯連接文件；（7）將對話框文件（.dlg）復(fù)制到相應(yīng)的目錄下，將共享庫文件（.dll）復(fù)制到相應(yīng)的目錄下；（8）運行、測試及調(diào)試應(yīng)用程序。

圖1為本次科研項目設(shè)計的插件工作界面。

4 回調(diào)函數(shù)功能代碼的完成

利用UIStyler工具創(chuàng)建了對話框工作界面以后，要想實現(xiàn)其中的每一個按鈕功能就必須將對話框生成的C語言文件導(dǎo)入到VC2008項目中，然后再其中修改相應(yīng)回調(diào)的處理代碼，以實現(xiàn)各種功能。

下面這段代碼就是在回調(diào)函數(shù)中實現(xiàn)二級對話框彈出的代碼

NXOpen：：UIStyler：：DialogResponse response；

theNXStyler001 = new NXStyler001（）；

response = theNXStyler0066->Show（）；

delete theNXStyler001；

其中001表示第一個二級對話框的編號，其工作界面如圖2：

圖2

下面這段代碼就是在回調(diào)函數(shù)中實現(xiàn)參數(shù)化一個長方體的代碼：

if（！UF_initialize（））

{

char *edge[3]={NULL}；

tag_t block_tag；

int error = 0；

double length =this->changeReal4->ItemValue（）；

double width = this->changeReal5->ItemValue（）；

double height = this->changeReal6->ItemValue（）；

double x =this->changeReal7->ItemValue（）；

double y= this->changeReal8->ItemValue（）；

double z= this->changeReal9->ItemValue（）；

double corner[3]；

corner[0]=x；

corner[1]=y；

corner[2]=z；

edge[0]= （char *）UF_allocate_memory（256*sizeof（char），&error）；

edge[1]= （char *）UF_allocate_memory（256*sizeof（char），&error）；

edge[2]= （char *）UF_allocate_memory（256*sizeof（char），&error）；

sprintf（edge[0]，"%f"，length）；

sprintf（edge[1]，"%f"，width）；

sprintf（edge[2]，"%f"，height）；

UF_MODL_create_block1（UF_NULLSIGN，corner，edge，&block_tag）；

UF_free（edge[0]）；

UF_free（edge[1]）；

UF_free（edge[2]）；

}

UF_terminate（）；

其工作界面如圖3：

圖3

5結(jié)語

UG插件設(shè)計好后，我們將UG插件給學(xué)生使用，得到很好的反響，又把UG插件給一些搞模具設(shè)計的公司使用，也得到不錯的反響。

本插件的創(chuàng)新之處在，將150套注塑模復(fù)雜結(jié)構(gòu)嵌入軟件中，并分成了標準的七大類和一個其他類，讓不熟悉模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計人員可以隨時搜索匹配，從而熟悉模具的具體結(jié)構(gòu)特點，以便進行模具設(shè)計，因而特別適用于進行注塑模具設(shè)計學(xué)習和課程設(shè)計的學(xué)生，以及不是很熟悉各種模具結(jié)構(gòu)的模具設(shè)計從業(yè)人員。

以后擬打算在此插件的基礎(chǔ)上，將軟件參數(shù)化模型的功能進一步強化，使整套模具的各個部分全部都可以進行參數(shù)化建模，從而讓整個模具設(shè)計更加人性化和簡單化，也使模具設(shè)計人員能夠更加得心應(yīng)手的操作此款插件。

目前我國很多高等院校都開設(shè)了模具方向的課程，包括UG軟件設(shè)計課，該研究成果能彌補這一缺陷，不但大大提高課程的教學(xué)質(zhì)量，還為學(xué)生將來尋找就業(yè)機會打下堅實的基礎(chǔ)。該研究成果還可以作為專利申報，滿足模具設(shè)計技術(shù)人員的需要。

參考文獻

[1] 張冶等.Unigraphics NX參數(shù)化設(shè)計實例教程[M].清華大學(xué)出版社，2003.8.

[2] 夏天等.UG二次開發(fā)技術(shù)基礎(chǔ)[M].電子工業(yè)出版社，2005.9.endprint

所以UG二次開發(fā)是一個復(fù)雜的過程，需要對多種軟件非常熟悉的操作。

3 插件工作界面的設(shè)計

UG插件工作界面的設(shè)置可以使用多種途徑，比如用VS2008自帶的MFC來設(shè)置界面，這樣設(shè)置的界面功能非常強大，也容易調(diào)節(jié)，但是不符合UG本身的風格，如果要設(shè)計一款完全融合UG風格的軟件工作界面，必須使用UI styler程序，利用UI styler設(shè)計軟件工作界面，并且導(dǎo)入至VS2008的一般步驟為：

（1）設(shè)計對話框界面草圖；（2）利用UIStyler工具創(chuàng)建對話框；（3）設(shè)置對話框中的回調(diào)函數(shù)；（4）保存對話框；（5）將系統(tǒng)自動生成的對話框C語言模板文件復(fù)制到VC2008項目中；（6）修改C文件，添加回調(diào)函數(shù)代碼，編譯連接文件；（7）將對話框文件（.dlg）復(fù)制到相應(yīng)的目錄下，將共享庫文件（.dll）復(fù)制到相應(yīng)的目錄下；（8）運行、測試及調(diào)試應(yīng)用程序。

圖1為本次科研項目設(shè)計的插件工作界面。

4 回調(diào)函數(shù)功能代碼的完成

利用UIStyler工具創(chuàng)建了對話框工作界面以后，要想實現(xiàn)其中的每一個按鈕功能就必須將對話框生成的C語言文件導(dǎo)入到VC2008項目中，然后再其中修改相應(yīng)回調(diào)的處理代碼，以實現(xiàn)各種功能。

下面這段代碼就是在回調(diào)函數(shù)中實現(xiàn)二級對話框彈出的代碼

NXOpen：：UIStyler：：DialogResponse response；

theNXStyler001 = new NXStyler001（）；

response = theNXStyler0066->Show（）；

delete theNXStyler001；

其中001表示第一個二級對話框的編號，其工作界面如圖2：

圖2

下面這段代碼就是在回調(diào)函數(shù)中實現(xiàn)參數(shù)化一個長方體的代碼：

if（！UF_initialize（））

{

char *edge[3]={NULL}；

tag_t block_tag；

int error = 0；

double length =this->changeReal4->ItemValue（）；

double width = this->changeReal5->ItemValue（）；

double height = this->changeReal6->ItemValue（）；

double x =this->changeReal7->ItemValue（）；

double y= this->changeReal8->ItemValue（）；

double z= this->changeReal9->ItemValue（）；

double corner[3]；

corner[0]=x；

corner[1]=y；

corner[2]=z；

edge[0]= （char *）UF_allocate_memory（256*sizeof（char），&error）；

edge[1]= （char *）UF_allocate_memory（256*sizeof（char），&error）；

edge[2]= （char *）UF_allocate_memory（256*sizeof（char），&error）；

sprintf（edge[0]，"%f"，length）；

sprintf（edge[1]，"%f"，width）；

sprintf（edge[2]，"%f"，height）；

UF_MODL_create_block1（UF_NULLSIGN，corner，edge，&block_tag）；

UF_free（edge[0]）；

UF_free（edge[1]）；

UF_free（edge[2]）；

}

UF_terminate（）；

其工作界面如圖3：

圖3

5結(jié)語

UG插件設(shè)計好后，我們將UG插件給學(xué)生使用，得到很好的反響，又把UG插件給一些搞模具設(shè)計的公司使用，也得到不錯的反響。

本插件的創(chuàng)新之處在，將150套注塑模復(fù)雜結(jié)構(gòu)嵌入軟件中，并分成了標準的七大類和一個其他類，讓不熟悉模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計人員可以隨時搜索匹配，從而熟悉模具的具體結(jié)構(gòu)特點，以便進行模具設(shè)計，因而特別適用于進行注塑模具設(shè)計學(xué)習和課程設(shè)計的學(xué)生，以及不是很熟悉各種模具結(jié)構(gòu)的模具設(shè)計從業(yè)人員。

以后擬打算在此插件的基礎(chǔ)上，將軟件參數(shù)化模型的功能進一步強化，使整套模具的各個部分全部都可以進行參數(shù)化建模，從而讓整個模具設(shè)計更加人性化和簡單化，也使模具設(shè)計人員能夠更加得心應(yīng)手的操作此款插件。

目前我國很多高等院校都開設(shè)了模具方向的課程，包括UG軟件設(shè)計課，該研究成果能彌補這一缺陷，不但大大提高課程的教學(xué)質(zhì)量，還為學(xué)生將來尋找就業(yè)機會打下堅實的基礎(chǔ)。該研究成果還可以作為專利申報，滿足模具設(shè)計技術(shù)人員的需要。

參考文獻

[1] 張冶等.Unigraphics NX參數(shù)化設(shè)計實例教程[M].清華大學(xué)出版社，2003.8.

[2] 夏天等.UG二次開發(fā)技術(shù)基礎(chǔ)[M].電子工業(yè)出版社，2005.9.endprint