基于UG 液壓氣動符號庫的開發與研究

劉潔源

0 引言

目前許多CAD 軟件為了方便液壓系統的設計，通過增加圖元庫或經過二次開發添加液壓制圖模塊，諸如CAXA、Auto CAD 等，但這些輔助設計軟件都是以二維制圖為平臺，無法實現參數化尺寸驅動。朔州煤電機電部機械設計主要以UG 為平臺，需要相應平臺的液壓設計模塊來輔助設計。為此，本文探索利用UG 強大的參數化驅動的功能，并以此為平臺經過二次開發，增加液壓氣動符號庫，提高了制圖效率。

1 系統架構

在UG 軟件中定制菜單，利用菜單調用符號庫模塊界面。選擇不同的符號按鈕控件，調用相對應的圖形程序，實現液壓氣動符號的自動繪制。軟件架構和開發工具的利用如圖1。

圖1 液壓符號開發架構

2 系統開發

MenuScrip 菜單可以調用UIStyler 交互界面[1-2]，如圖2，通過按鈕回調函數觸發UG API 函數，再調用Grip 函數：uf_call_grip ()來調符號程序[3-4]，如圖3。符號類型以文件夾歸類管理，不同的符號以不同的名稱區分，對符號庫建立統一編碼名稱管理，如圖2 中5 個泵符號編碼依次為：b11、b12、b13、b14、b15。這樣，觸發按鈕通過識別與之所對應編碼就能指向所對應的Grip 程序。

圖2 液壓符號人機界面

圖3 液壓符號開發工具

3 符號變換操作

符號變換操作有多種，在UG 制圖中復制、移動操作較為簡單易用，而放縮和旋轉變換操作較為復雜。為此對符號操作變換進行開發，見圖4，使得放縮、旋轉簡單易用。

圖4 符號變換操作

在UG 工程制圖中，制圖視圖默認為xy 平面，以z 軸旋轉。若θ 為旋轉角度，則變換矩陣為[5-9]：

點（x,y,z）旋轉后的坐標為：T=(x,y,z，1)TZ，Grip 旋轉坐標函數見表1。

表1 旋轉坐標函數

比例變換的矩陣為：

Sx、Sy、Sz為是x、y、z 方向上比例縮放系數。點（x,y,z）放縮后的坐標為：T=(x,y,z，1)T3D，基于Grip 比例變換函數見表2。

表2 比例變換函數

4 結語

在部分二維CAD 軟件中有液壓氣動符號專用模塊，而在三維軟件中還沒有進行深入研究。利用三維軟件參數化的強大功能進行液壓氣動符號專用模塊開發意義較大。

（1）三維軟件如UG 可以尺寸驅動圖形，比無尺寸驅動的軟件繪制液壓系統圖更易于修改，繪圖效率更高。

（2）三維軟件在零部件設計中可以實現加入圖元、簡圖等輔助說明，以方便設計，而通過符號庫更加方便添加輔助說明。

[1]董正衛，田立中，付宜利.UG/OPEN API 編程基礎[M].北京：清華大學出版社，2002：2-3.

[2]UG/Open MenuScrip User Guide.Unigraphics Solutions Ins，2004.

[3]莫蓉，常智勇，等.圖標詳解UG NX 二次開發北京[M].北京：電子工業出版社，[M].2008：152-194.

[4]李海宏.UG CAD 設計管理開發技術研究[D].太原：太原理工大學，2009.

[5]王隆太.機械CAD/CAM 技術[M].北京：機械工業出版社2001：47-54.

[6]擺玉龍，鄭岳意，梁西銀.基于功率鍵合圖法的相似系統建模與仿真[J].甘肅科學學報，2006 (04)：25-28.

[7]李洪人.液壓控制系統[M].北京：國防工業出版社，1990.

[8]曹建東，龔肖新.液壓傳動與氣動技術[M].北京：北京大學出版社，2006.

[9]蘇東海，于江華.液壓仿真新技術AMESim 及應用[J].機械，2006 (11)：30-35.