Open API在液压支架双伸缩立柱参数化设计中的应用.pdf

第 5期 总第 1 6 2期 2 0 1 0年 1 O月 机 械 工 程 与自 动 化 MECHANI CAL ENGI NEERI NG AUTOMATI ON N o． 5 0c t ． 文章编号 1 6 7 2 6 4 1 3 2 0 1 0 0 5 0 0 3 8 0 3 UG／ Op e n AP I 在液压支架双伸缩立柱参数化设计中的应用 郝志琼 ，刘混举 ，祝 炳梁 ，胡大龙 ，郭丹丹 1 ．太原理 工大学 机械工程学院 ，山西 太原0 3 0 0 2 4 ；2 ．郑 州煤矿机械 集团股份有限公司，河南 郑州4 5 0 0 1 3 摘 要 介绍 了UG ／ Op e n A P I 在液压支架双伸缩立柱 参数化设计 中的应用方法。 在 UG NX环境下进行 二次开 发， 实现了液压支架双伸缩立柱 中各零件尺 寸对模型 的反向驱 动， 建立 了以零件结构、 特征参数为 中心 的数据 库 管理 。 关键词 UG 二次开发 ；参数化设计 ；双伸缩立柱 ；液压支架 中图分类号 T D3 5 5 。 ‘ ． 4 T P 2 7 3 文献标识码 A 0 引言 近 年来 随着 计算 机技 术 日新月 异 的发 展 ，C AD／ C AE ／ C A M／ P DM 技 术 已被 广 泛 地 应 用 于众 多 行 业 中。 对于煤炭行业综采工作面的关键设备液压支架， 我 国从 1 9 5 8年开始设计制造 ， 经过几代科研工作者的不 懈努力 ，已从开始 的单一引进、专项攻关走到了根据 实际情况 自主研发生产。如何将 C 3 P技术更好地应用 于液压支 架 的设计 过程 ， 有效地 提高设计 质量及 效率 ， 已成为广 大设计人 员所 面临 的问题 。 本 文通过 运用 UG／ O p e n AP I 对 液压 支架双 伸缩 立 柱 的外 缸进行参 数化建 模 ，探讨 UG 二次开发 在液 压 支架快 速设计 中 的应用 。 1 设计 思路和 实现方 法 1 ． 1 设计 思路 利用 UG／ O p e n AP I 对 UG 进行二 次 开发 ，实 现 双伸缩立柱组成零件尺寸反向驱动模型。当零件尺寸 参数 发生 变化时 ，设计人 员通过调 用 自定 义菜单 和对 话框实现特征参数的重新输入， 并保存为数据文件 ， 驱 动 UG重构三维模型，为快速设计及今后的有限元分 析提供有力保障。 1 ． 2 实现 方法 液压支架双伸缩立柱参数化设计系统开发流程如 图 1所 示 。 首先利用 UG N X建模模块为双伸缩立柱各组成 零部件创建模板，通过草图绘制、拉伸功能为各组成 零件建立三维模型 ，提取各组成零件特征参数来创建 部件族 E x c e l 电子表格及相应的表达式。 其次 开发 UG环 境变 量 ， 用 Me n u S c r i p t 创建用 户 化 双伸缩立 柱各组 成零件 菜单 ， 用 UI S t y l e r 创建人 机 交互 对话框 ，在 此基础 上利用 Vi s u a l C 6 ． 0编写 程 序并生成动态链接库 D L L文件； 在 UG NX环境中通 过用 户化菜单 和对话 框 ，调 用某种 结构形 式 的双伸 缩 立柱零 件所对应 的 DL I 文件 ，快 速生成 图形 。 图 1 液压支架双伸缩立柱参数化设计系统开发流程 图 2系统的关键 技术和 实现过 程 2 ． 1 创 建双伸 缩立柱模 板 创建双伸缩立柱的外缸、中缸、活柱、导向套模 板。外缸模型如图 2 所示，下面以外缸为例介绍具体 的创建过程。 1 在 UG平台上 ， 通过草图 o 、 草图 1绘制外缸 图形，进行尺寸标注，并添加尺寸约束；然后通过旋 收稿 日期 2 0 1 0 0 4 3 0 作者简介 郝志琼 1 9 7 4 一 ， 女， 山西太原人 ， 在读硕士研究生 ， 主要研究方 向为机电液一体化。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 0 年 第 5 期 郝志琼 ，等 UG ／ Op e n AP I 在 液压 支架双伸 缩立柱参数化设计 中的应用 3 9 转 生成外 缸三维模 型 ， 保 存 到 E ＼ u g j i a n mo k p a r t 文 件 中，并设置其为只读属性 ，防止对图形模板的修改 。 2 提取 外缸 主要特 征参 数 缸 筒 内径 D 、缸 筒 外径 D 、 外缸筒长度 、 内缸筒长度 L 、 外缸底厚 、 缸 筒底 圆半径 尺。将 主要 特征参 数 导入 E x c e l 电子 表 格 ，建立 、生成 相应 的表 达式并 保存 。 图 2外 缸 模 型 2 ． 2设置环 境 变量 进 行 UG／ O p e n AP I 开 发 ，设 置 开发 及运行 环 境 的主要 步骤如 下 1 在 E＼ u g j i a n mo盘 目录下 建 立 s t a r t u p 、 a p p l i c a t i o n和 wa i g a n g子 目录， 并在 s t a r t u p文件夹下 建立双伸缩立柱的菜单文件。 2 在 “ 我 的电脑 ”【 属 性】命 令 内找 到 “ 高级 ” 选 项卡 ， 在 【 环境 变量 】 中定义 变量 名为 UGI I US E R D I R，变量 值 为定义 目录 。 2 ． 3 建立菜单文件 UG／ Op e n Me n u S c r i p t 提供了一套用于定义 UG 菜 单 的脚 本语 言 ， 打开 E ＼ u g j i a n mo k s t a r t u p文 件夹 ， 运 用记 事 本工 具 按 Me n u S c r i p t 脚 本语 言语 法 编 辑定 义 c o l u mn ． me n文件 ，并 保 存 该 文 件 。启 动 UG NX 5 ． 0后 主界 面将 自动生成 用户 自定义 系统 菜单 。 2 ． 4 创 建交互接 口界 面 UG／ Op e n UI S t y l e r提供 了快速生成 UG对话框 的功 能 ， 其优 点是 可 以避免复 杂 的图形用 户 接 口编 程 ， 它所产 生 的对 话框 可在 Me n u S c r i p t 文 件 中被调 用 。 创 建 交互接 口界 面的 主要 步骤如 下 1 启 动 UG，选 择 Ap p l i c a t i o n Us e r I n t e r f a c e S t y l e r 命令，进入到 UI S t y l e r 环境中。 2 利用 UI S t y l e r提供 的输 入框控 件创建 双伸 缩 立柱 对话 框 ，要 求用 户输 入 的参数 由其零 件族 电子 表 格参 数确定 。 图 3为外 缸参 数化 设计 人机 交互对 话框 。 3 将 对 话 框 文 件 保 存 到 E＼ u g j i a n mo ＼ a p p l i c a t i o n中， 文件名为 wa i g a n g d i a l o g ， 系统将产生 3个分别为 wa i g a n g d i a l o g ． d l g 、 wa i g a n g ～ d i a l o g ． h和 wa i g a n g d i a l o g t e mp l a t e ． C的文 件 。 2 ． 5创建动 态链 接库 文件 动态链 接库 ． d l l 文件适 用 于对 UG／ Op e n AP I的 内部模 式调 用 ，程 序 只能在 UG 界 面环境 下运行 。现 以双伸缩 立柱 外缸 为例进 行说 明 ，其动 态链 接库 文件 建 立过程 如下 1 在 Vi s u a l C 中创建 UG／ Op e n A p p Wi z a r d V1工程 ， 命名为 wa i g a n g ， L o c a t i o n为 E k u g j i a n mo k wa i g a n g 。 2 设置 工程环 境 。 3 将 E＼ u g j i a n mo ＼ a p p l i c a t i o n下 的 w a i g a n g d i a l o g t e mp l a t e ． C文 件 名 后 缀 改 为 ． c p p ，并 将其 与 wa i g a n g d i a l o g ． h一 同复制 到 E ＼ u g j i a n mo ＼ wa i g a n g 目录下 。 4 编辑 wa i g a n g d i a l o g t e mp l a t e ． c p p文 件 ， 首 先添加引用文件 ，其次根据程序功能要求修改各 回调 函数 。 5 编译 链 接生成 w a i g a n g ． d l l 文 件 ， 并 将其 复制 到 E＼ u g j i a n mo kst a r t u p文 件夹 下 。 双伸缩立柱其他组成零件 的 ． d l l 文件创建过程 同上 ，只需修改 回调 函数时设置模板 文件名分别为 z h o n g g a n g ． p a r t 、 h u o z h u ． p a r t 、 d a o x i a n g t a o ． p a r t即 可 。 液 压支 架 双 伸 缩立 柱 在 参 数 化 设 计 中的 AP I 信 息处 理 流程见 图 4 。 图 3外缸参数化设计 对话框 图 4 AP I信 息 处 理 流 程 图 液压支架双伸缩立柱在参数化设计 中的内部信息 处理详 细 过程见 图 5 。 2 ． 6运行 程序 1 启动 UG， 点开下拉菜单 ， 选择所要设计的模 型并 打开 ，在 弹 出的对话 框 中输 入设 计 参数 并点击确 定 。图 6为外缸参数化建模运行结果 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 4 0 机 械 工 程 与 自 动 化 2 0 1 0年第 5期 2 把设计好的模型另存 ，注意不要和图形模板 重名 。 H鳖 兰 I I 姘 H 匾 至 _ e x pU F _ M O D L u p d a t e 0 U F_ M O D L e d i t e x p 0 I ～ l I l 兰 图 5 内部信息处理过程 图 6 外缸参数化建模运行结果 3 结 束语 本参数化设计系统有效地提高了利用 UG设计液 压支架双伸缩立柱的效率。由于将三维图形数据转化 为数值数据保存，并对其进行 了集中统一的管理，故 所占资源少、 效率高并有利于集成环境下的协同设计 。 参考文献 [ 1 ] 黄勇， 张博林 ， 薛运锋． U G 二次开发与数据库应用基础与 典型范例[ M] ． 北京 电子工业 出版社 ， 2 0 0 8 ． [ 2 ] [ 3 ] Ap p l i c a t i o n o f UG／ Op e n AP I i n 莫 蓉 ， 常智 勇， 刘红军． 图表详解 U G NX二次开发[ M] ． 北京 电子工业 出版社 ， 2 0 0 8 ． 苏纯 ， 陈志伟． 一种基 于 UG 的齿轮结构参数化设计系统 的开发 [ J ] ． 中国制造业信息化 ， 2 0 0 5 ， 3 4 1 2 4 6 5 0 ． Pa r a m e t e r i z e d De s i g n o f Do u b l e -- t e l e s c o p i c Co l umn o f Hy d r a u l i c S u p p o r t HAO Z h i q i o n g ，LI U Hu n j a ，ZHU Bi n g l i a n g 。 ，HU Da l o n g ，GUO Da n d a n L Co l l e g e o f M e c h a n i c a l En g i n e e r i n g，Ta iyu a n Un i v e r s i t y o f Te c h n o l o g y，Ta i y u a n 0 30 0 2 4，Chi n a 2 ． Z h e n g z h o u Co a l M i n i n g M a c hi n e r y Gr o u p Co ．， Lt d． ， Zh e n g z h o u 4 5 0 0 1 3 ， Chi n a Ab s t r a c t Th e p a p e r i n t r o d u c e s t h e a p p l i c a t i o n o f UG／ Op e n AP I i n t h e p a r a me t e r i z e d d e s i g n o f t h e d o u b l e t e l e s c o p i c c o l u mn s o f hy dr a ul i c s u ppo r t s ． On t he b a s i s o f t he s e c o nd a r y d e ve l op me nt of UG ， t he mo d el c a n be d r i v e n by di me ns i o ns of t h e do ub l e t e l e s c o p i c h y d r a u l i c s u p p o r t ，a n d t h e d a t a b a s e b a s e d o n p a r t s t r u c t u r e s a n d f e a t u r e p a r a me t e r s i s e s t a b l i s h e d ． Ke y wor d s UG s e c on d a r y de v e l opme n t；pa r a me t e r i z e d d e s i gn；d0 ub l e t e l e s c op i c c o l umn；hy dr a ul i c s up po r t s ，’l’’ m’ ’●’，， ’’’ ’ll ，’ll， m’m，， mmmmll ，， ， ， ，’ ’’’’ ●’ ’’ ’’’ ，’l ，，’，m，l ，’’’’ ’’ 上 接第 3 7页 I s ] D o n o h o D L ， J o h n s t o n e I M． I d e a l s p a t i a l a d a p t a t i o n b y 参考文献 w a v e l e t s h r i n k a g e [ J ] ． B i o me t r i k a ， 1 9 9 4 ， 8 1 3 4 2 5 4 5 5 ． [ 1 ] 曹红松 ， 朱基智 ， 辛长范 ， 等． 兵器概 论[ M] ． 北京 兵器 工 [ 6 ] To ma s i n i E P ． S p e c i a l i s s u e o n a d v a n c e a n d a p p l i c a t i o n s 业出版社 ， 2 0 0 4 ． i n v i b r a t i o n me a s u r e me n t b y l a s e r t e c h n i q u e [ J ] ． Op t i c s [ 2 ] 柳光辽． 自动武器测试技 术[ M] ． 南京 华东 工学院 出版 a n d L a s e r s i n E n g i n e e r i n g ， 2 0 0 2 ， 3 8 3 1 1 5 一 i 1 6 ． 社 ， 1 9 8 5 ． [ 7 ] 秦宝瑛． 自动武器 自动机运动速度与位移测试系统[ J ] ． 测 [ 3 ] 林春 丽， 王克成 ， 黄轶． 小 波变换与傅 立叶变换 在信号 消 试技术学报 ， 1 9 9 6 ， 1 0 2 ， 3 2 6 4 2 7 2 ． 噪中的对 比研究口] ． 华北科技学院学报 ， 2 0 0 5 4 8 0 8 2 ． [ 8 ] 边海龙． 非平稳 信号联合时频分 析方法 的若 干问题研 究 [ 4 ] 徐佩霞 ， 孙功宪． 小波分析与应用实例[ M] ． 第 2版． 合肥 与应 用[ D ] ． 成都 电子科技大学 ， 2 0 0 8 1 0 2 5 ． 中国科学技术大学出版社 ， 2 0 0 1 ． No i s e Re du c t i o n M e t h o d Ba s e d 0 n W a v e l e t M o du l u s M a x i mu m f o r Au t o m a t a S i g na l s CHEN Hui hu i 。 ZHENG Bi n Ke y La b o r a t o r y o f E l e c t r o n i c M e a s u r e me n t Te c h n o l o g y，No r t h Un i v e r s i t y o f Ch i n a，Ta i y u a n 0 3 00 5 1，Ch i n a ‘ Ab s t r a c t Th e a u t o ma t a mo t i o n s i g n a l s d i s p l a c e me n t s i g n a l ， v e l o c i t y s i g n a l ， e t c ． a r e g e n e r a l l y a c c o mp a n i e d wi t h t h e n o i s e ， wh i c h s e r i o u s l y a f f e c t u s t o d e t e r mi n e t h e t r u e mo t i o n s t a t e ． Th e wa v e l e t mo d u l u s ma x i m u m i s a p p l i e d t o a u t o ma t i c ma c h i n e mo t i o n s i g n a l n o i s e r e d u c t i o n i n t h i s p a p e r ．An a l y s i s r e s u l t s s h o w t h a t t h e d e n o i s i n g me t h o d h a s g o o d d e n o i s i n g e f f e c t i n a u t o ma t a mo t i o n s i g n a l a na l ys i s ． Ke y wo r d s a u t o ma t a ；wa v e l e t t r a n s f o r m ； d e n o i s i n g； wa v e l e t mo d u l u s ma x i m u m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m