腰形草圖封裝技術(shù)的應(yīng)用

朱悠悠

摘 要筆者通過對某型號電子樣機的梳理，總結(jié)了其中復(fù)用頻率較高的特征。通過對腰形草圖的封裝進(jìn)行了探討與研究，并對腰形草圖定制過程中遇到的問題，例如腰形草圖空間坐標(biāo)變換、腰形草圖自動生成全約束特征、腰形草圖GUI圖形顯示等關(guān)鍵點提出了行之有效的解決方法，最終實現(xiàn)腰形草圖的一鍵式創(chuàng)建，該方法為今后類似草圖特征的封裝起到了重要的借鑒作用。

【關(guān)鍵詞】腰形草圖 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 GUI

在UG的眾多功能中，草圖功能是最基本，使用頻率最高的功能，因此對草圖進(jìn)行二次開發(fā)，是提高工作效率的重要方式。筆者通過對某型號電子樣機的梳理，腰形草圖在機匣類零件中復(fù)用頻率較高，因此將腰形草圖進(jìn)行封裝，得型號設(shè)計人員可以根據(jù)輸入?yún)?shù)大小一鍵得到所需的腰形草圖特征，從而將設(shè)計人員從重復(fù)的勞動中解放出來，提高了其型號設(shè)計的效率。本文詳細(xì)介紹將腰形草圖的封裝以及封裝過程遇到的技術(shù)難點。

1 腰形草圖封裝關(guān)鍵技術(shù)

1.1 腰形草圖平面定位

對于UG軟件設(shè)計人員來說，腰形草圖的所有特征在任意空間的一個平面上，即平面XOY上，該平面需要人工進(jìn)行選取獲得，然而，對于任意腰形草圖特征來說，其特征同時存在于空間的坐標(biāo)系XYZ與人工選取的XOY平面上的，因此，需要將腰形草圖特征的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成空間絕對坐標(biāo)，才能保證成型的腰形草圖的幾何唯一性。

1.2 三維空間幾何坐標(biāo)變換原理

三維空間幾何坐標(biāo)變換包括三維平移變換、比例變換以及旋轉(zhuǎn)變換，三維平移變化、比例變換是二維情況的直接推廣；旋轉(zhuǎn)變換因為可以選擇空間任意方向作為旋轉(zhuǎn)軸，因此三維空間旋轉(zhuǎn)變換處理起來較為復(fù)雜。與二維變換相似，我們也采用齊次坐標(biāo)技術(shù)來描述空間的各點坐標(biāo)及其變換，這時，描述空間三維變換的變換矩陣是4×4的形式，由此產(chǎn)生的一系列變換可以用單個矩陣來表示。

1.3 三維坐標(biāo)變換構(gòu)造

本文筆者將腰形草圖從一個參考坐標(biāo)系下的位置變換成絕對坐標(biāo)系下的位置，變換思路具體過程分為以下兩步：

（1）平移坐標(biāo)系oxyz，使它的坐標(biāo)原點與新坐標(biāo)原點重合；

（2）進(jìn)行旋轉(zhuǎn)變換，使兩坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸重合。

2 腰形草圖封裝方法

2.1 腰形草圖封裝環(huán)境

目前研究所UG使用版本為 NX7.5、腰形草圖封裝環(huán)境需安裝對應(yīng)的開發(fā)平臺Microsoft Visual 2008以上版本，本文筆者安裝的是Microsoft Visual2010，并且配置好UG NX7.5與Microsoft Visual 2010之C#接口信息。

2.2 腰形草圖封裝步驟

首先，在Microsoft Visual2010中新建一個NX7.5項目。

然后，在新建的項目中設(shè)計腰形草圖GUI界面（見圖1）。

根據(jù)GUI界面中填寫的參數(shù)，在主函數(shù)中定義這些參數(shù)，并且將其與GUI界面中顯示的參數(shù)關(guān)聯(lián)。

然后新建一個類文件，并在該文件中定義三維坐標(biāo)變換函數(shù)，在該函數(shù)中首先定義當(dāng)前腰形草圖工作坐標(biāo)系單位矩陣。再根據(jù)三維坐標(biāo)變換構(gòu)造方法對空間坐標(biāo)進(jìn)行定義。然后定義一個腰形草圖構(gòu)建函數(shù)，由于腰形草圖是由直線與圓弧組成的，因此腰形草圖的構(gòu)建可以分解成直線與圓弧的構(gòu)建（以下是一段圓弧輪廓的創(chuàng)建代碼）。

Point3d startPoint1 = new Point3d（0.0， 100， 100）；Point3d pointOn1 = new Point3d（0.0， -100 100）；Point3d endPoint1 = new Point3d（0.0， -300， 200）； Arc arc1；arc1 = workPart.Curves.CreateArc（startPoint1， pointOn1， endPoint1， false， out startAndEndGotFlipped1）； theSession.ActiveSketch.AddGeometry（arc1，NXOpen.Sketch.InferConstraintsOption.InferNoConstraints）；

在完成腰形草圖輪廓的構(gòu)建之后，對于腰形草圖的每一根輪廓線來說，在腰形草圖中必須全約束才能保證腰形草圖大小的唯一性，因此，需要對腰形草圖輪廓進(jìn)行尺寸約束（以下是一段圓弧的尺寸約束代碼）：

//圓弧C1圓心過原點

NXOpen.Sketch.ConstraintGeometry CL1；CL1.Geometry=CKX；CL1.PointType=NXOpen.Sketch.ConstraintPointType.StartVertex；CL1.SplineDefiningPointIndex = 0；//標(biāo)注C1尺寸NXOpen.Sketch.DimensionGeometry dimC1；dimC1.Geometry = C1；dimC1.AssocType = NXOpen.Sketch.AssocType.Tangency；dimC1.AssocValue = 42；dimC1.HelpPoint.X = 0.0；dimC1.HelpPoint.Y = 0.0；dimC1.HelpPoint.Z = 0.0；dimC1.View =workPart.ModelingViews.WorkView；

對于腰形草圖現(xiàn)有輪廓無法進(jìn)行全約束時，可以通過新建的坐標(biāo)軸和參考線來輔助其約束尺寸。

最后對該項目進(jìn)行封裝生成yaoxingcaotu.dll文件將其載入在NX7.5中使用就可以通過輸入?yún)?shù)來一鍵式生成腰形草圖了。

作者單位

中國航發(fā)湖南動力機械研究所 湖南省株洲市 412002