[摘要]在深入研究UG二次開發技術的基礎上，綜合運用UG/Open MenuScript、UG/Open UIStyler、UG/Open API和Visual C++6.0等UG二次開發工具，開發建立了1套完整的汽車沖模三維參數化標準件庫。該標準件庫與UG的集成環境有機地結合在一起，界面友好，具有良好的可擴充性和可移植性。
關鍵詞 沖模 標準件庫 CAD UG
1 引言
美國UGS公司的Unigraphics(UG)是一個優秀的機械CAD/CAE/CAM一體化高端軟件，它基于完全的三維實體復合造型、特征建模、裝配建模技術，能設汁出任意復雜的產品模型。再加上技術上處于領先地位的CAM模塊、內嵌的CAE模塊，使CAD，CAE和CAM有機集成，可以使產品的設計、分析和制造一次完成，已經廣泛應用于航空航天、汽車、通用機械、家用電器等領域”，。作為通用CAD/CAE/CAM軟件，UG功能非常強大，但缺乏通用標準件庫以及行業標準件庫，而具體行業的產品設計總是會經常用到通用標準件和本行業標準件。若每次設計對每一零件均從頭開始建模，則要做大量重復性工作，因此，有必要開發通用標準件庫以及行業標準件庫，以提高產品沒計效率，縮短沒計周期。
2 UG二次開發工具
UG軟件提供了CAD/CAE/CAM業界最先進的編程工具集，以滿足用戶二次開發的需要，這組工具集稱之為UG/Open,是一系列UG開發了具的總稱，它們隨UG—起發布，以開放性架構面向不同的軟件平臺提供靈活的開發支持，UG/Open套件主要由4個開發工具組成，如圖1所示。利用UG/Open提供的應用程序和開發工具，用戶可以在其提供的平臺上開發出適合自己需要的CAD產品。
2.1 UG/Open CRIP語言
GRIP(Graphies Interactive Progrm'nming)是UG內嵌的專用圖形交互編程語言，用戶通過GRIP語言編程能夠自動完成在UG下進行的絕大部分操作，如實體建模、工程制圖、制造加工、系統參數控制、文件管理、圖形修改等”。GRIP語言與一般通用語言一樣，有完整的浯法規則，程序結構，內部函數。GRIP程序同樣要經過編譯、鏈接后，生成可執行程序，才能運行。使用GRIP進行編程的一般步驟為：
(1)編寫源代碼：利用文本編輯編寫源代碼，并以擴展名.grx存盤。
(2)編澤源程序：將源程序進行編譯生成擴展名為.gri的編譯文件。如果主程序中含有子程序，則兩者要分別進行編譯，鏈接時主程序自動對于程序進行鏈接。
(3)鏈接程序：將擴展名為.gri的文件鏈接生成可執行的GRIP文件，擴展名為.grx。
(4)運行程序：鏈接生成的.grx文件，可以通過用戶化的菜單或對話框調用，也可以通過UG的菜單項File-Execute UG/Open-Grip…直接運行。
2.2 UG/Open APl程序
UG/Open API(Application Programming Interface,應用編程接口)，是—個允許用戶訪問并影響UG對象模型(Object Model)的程序集，它提供了比GRIP更多的對UG及其模塊進行操作的功能，包括建摸．裝配、有限元分析、機構運動分析、制造等。它支持C/C++語言，可以充分發揮C語言編譯、運行效率高，功能強大的特點。并且，這些APl函數可以無縫地集成到C++程序中，并利用強大的Microsoft Visual C++集成環境進行編譯。這樣，就可以充分地發揮出VC強大的功能和極其豐富的資源，包括MFC類庫，使用面向對象的軟件工程方法，優質高效地進行軟件的開發。根據程序運行環境的不同，UG/Open APl程序可分為兩種模式：
(1)外部(External)程序模式：UG/Open API外部程序可以脫離UG環境．在操作系統下單獨運行，運行的結果通常不能在UG圖形界面中顯示，也無用戶交互界面，所以應用較少。通常用于不需要圖形界面的后臺應用程序，如打印機或繪圖儀輸出。
(2)內部(Internal)程序模式：UG/Open APl內部程序只能在UG環境下運行，用VC將應州程序編譯鏈接生成動態鏈接庫(*.dll)文件，UG啟動時會自動加載動態鏈接庫，供用戶萊單調用，用戶開發的應用程序能與UG軟件無縫集成。并且這種模式下有較好的人機交互性，因此應用較為廣泛。
2.3 UG/Open MenuSeript
UG/Open MenuSeript是UG/Open的一個重要組成部分，支持UG上菜單和彈出式下拉菜單的修改，通過它可以改變UG菜單的布局、添加新的菜單項和工具條，生成用戶化的菜單進而集成用戶二次開發的特殊應用，應用MemiSeript進行用戶菜單定制主要有兩種實現途徑：
(1)通過編輯純文本的菜單腳本文件(*.men)創建，修改UG的主莢單及下拉菜單，而不用開發C語言程序。
(2)利用C/C++語言編程調用UG/Open APl提供的MenuScript APl函數及于程序開發定制用戶菜單。
2.4 UG/Open UIStyler
UG/Open UIStyler是一個構建UG風格對話框的直觀可視化的編輯器。通過選擇和放置對話框控件，能實現所見即所得，可以避免復雜的圖形用戶接口(GUI)編程。而且，UIStyler創建的對話框可以在MenuSeripl中調用，因此可以實現在UG菜單項上調用UlStyler創建的對話框，從而將用戶應用程序和UG完全融合。
對話框創建完成后，會在具存放的目錄下自動生成3個文件，分別是*.dig,*.template.C，和*.h文件。其中*.dlg是對話框資源文件，定義了對話框樣式及控件事件的響應函數名稱，存放在用戶目錄下面的＼applleation目錄內，供用戶菜單調用；*.template.c是C語言源文件模板，它包含了對話框所有回調函數的定又，提供了一個具有對話框應用的程序框架，該程序框架通過調用UG/Open APl函數和訪問對話框資塬文件，實現最初的對話框界而功能，在程序標明的位置添加用戶代碼，編寫問調函數即可以實現具體的應用功能；*.h文件是對話框頭文件．它包含了對話框控件標識的定義以及控件事件響應函數原型的聲明，供Visual C++編寫應用程序時使用。
3 汽車沖模標準件庫的建立及其實現技術
汽車沖模標準件作為模具行業的常用零部件，有其鮮明的特點，通常包括標準模架、導向裝置、安放裝置，起重裝置、限位裝置、沖切裝置，定位裝置等。以中國模具工業協會2002年版<<汽車沖模標準匯編>>，沒計開發了一套完整的汽車沖模三維參數化標準件庫、該標準件庫與UG的集成環境有機地結合在一起，界面簡捷直觀，操作方便，具有良好的人機交互、可擴充性和可移植性。
標準件庫的建立綜合運用了上述UG/OpenMenuSript、UG/Open UG/Open UIStyler、UG/Open API他Visual C++6.0等UG二次開發關鍵技術．其程序框如圖2所示。其中，利用UG/Open MenuSeript編寫用戶菜單，直接掛在UG系統的主菜單上，形成與UG融合統個的界面；利用UG/Opea UISlyler制作UG風格的對話框，供用戶萊單調用；通過Visual C++和UG/Open APl編寫參數化設計應用程序，并生成動態鏈接庫(Dynamic Link Library)文件，在UG啟動時自動加載，實現了對UG的底層開發。
3.1 用戶菜單設計
為了與uc交互界面風格保持一致，沖模標準件庫采用了分級式下拉菜單，如圖3所示，下拉菜單通過UG/Open MenuScript模塊開發實現。即利用MenuScript提供的UG菜單腳本語言，編寫成擴展名為*.men的文本文件，將其放在用戶目錄下的/startup目錄內，通過設定uC的環境變量，uC在啟動時會自動加載用戶菜單文件，通過成uC用戶菜單。
為了方便用戶調用時快速檢索到所要的標準件，將下拉萊單的最大深度設計為3級，且每一條下拉菜單最多不超過20個按鈕。末級菜單上每一個按鈕對應—個“QMxxxx”標準件號，點擊末級菜單按鈕即調出創建相應標準件的用戶對話框，如圖4所示。
3.2 用戶對話框設計
沖模標準件庫利用UIStyler制作UG風格的對話框，生成包含數據輸入框、文本框、按鈕、圖片等控件的對話框，如圖4所示。在對話框上部顯示標準件圖片，在對話框左上角顯示對話框標題，在uc系統窗口左下角顯示操作提示信息，這樣可以使用戶很方便地設計或選用標準件。
所有對話框都有6種基本同調函數，分別是Apply按鈕的回調函數，Back按鈕的回調函數、Cancel按鈕的回調函數、OK按忸的回調函數、對話框構造函數和對話框析構函數。其中對話框構造函數在UG構建對話框完成之后、用戶應用程序執行之前調用，在標準件庫開發過程中，利用它進行對話框初始化操作，將標準件的常用規格及技術要求顯示到信息窗口，供用戶創建標準件時作參考，而不再需要查閱標準件設計手冊。對話框析構函數在UC用戶劉話框關閉時調用，程序編寫時利用它進行關閉、清除信息窗口以及釋放申請的內存空間等操作。
3.3 應用程序動態鏈接庫產(*.dll)創建
UG/Open API應用程序是用C/C++語言編寫的，它除了能夠在UC的環境下對UG進行功能凋用外．還能在程序中實現軟件的文件管理、流程控制、數據傳輸、窗口調用、數值計算等C/C++語言支持的全部功能，使用非常靈活。UG/Open APl應用程序設計牽涉到UG提供的頭文件(*.h)、庫文件(*.lib)以及C/C++語言編程環境，需要劉Visual C++編譯環境進行設置，下面給出了VisualC++6.0編譯環境設置方法及動態鏈接庫的創建過程：
(1)建立一個空的動態鏈接庫工程。
(2)配置程序頭文件(*.h)、庫文件(*.lib)的目錄路徑。其中頭文件包括UG頭文件，Visual C++6.O頭文件及UC/Open U1Styler對話框頭文件；庫文件包括UG庫文件，Visual C++6.O庫文件。
(3)將對話框生成的C語言源文件模板文件*．template.c添加到Project中。
(4)編制應用程序。進入對話框回調函數內部進行程序編制，定義變量及UG對象，運用C/C++語言和UG/Open APl函數進行參數化建模設計。
(5)生成動態鏈接庫(*.dll)文件。生成的*.dll文件放在用戶目錄下的/startup日錄內，UG啟動時會自動加載動態鏈接庫文件，供用戶菜單調用。
4 結束語
在研究UG/Open二次開發技術的基礎上，綜合運用UG/Open MenuScript、UG/Open UIStyler、UG/Open API和Visual C++6.0等UG二次開發工具，深入到UG系統內部，開發建立了1套完整的汽車沖模三維參數化標準件庫。沖模標準件庫在UG軟件啟動時自動加載到UG主菜單上，界面簡捷直觀，操作方便，與UG的集成環境有機地結合在一起，具有良好的人機交互、可擴充性和可移植性。使用沖模標準件庫可以提高沖壓模具的設計效率，縮短設計周期，提高模具的設汁質量和標準化水平，將模具設計工程師從繁瑣的建模造型工作中解放出來，把更多的精力投入到技術方案創新上。