基于UG 液压气动符号库的开发与研究

刘洁源

0 引言

目前许多CAD 软件为了方便液压系统的设计，通过增加图元库或经过二次开发添加液压制图模块，诸如CAXA、Auto CAD 等，但这些辅助设计软件都是以二维制图为平台，无法实现参数化尺寸驱动。朔州煤电机电部机械设计主要以UG 为平台，需要相应平台的液压设计模块来辅助设计。为此，本文探索利用UG 强大的参数化驱动的功能，并以此为平台经过二次开发，增加液压气动符号库，提高了制图效率。

1 系统架构

在UG 软件中定制菜单，利用菜单调用符号库模块界面。选择不同的符号按钮控件，调用相对应的图形程序，实现液压气动符号的自动绘制。软件架构和开发工具的利用如图1。

图1 液压符号开发架构

2 系统开发

MenuScrip 菜单可以调用UIStyler 交互界面[1-2]，如图2，通过按钮回调函数触发UG API 函数，再调用Grip 函数：uf_call_grip ()来调符号程序[3-4]，如图3。符号类型以文件夹归类管理，不同的符号以不同的名称区分，对符号库建立统一编码名称管理，如图2 中5 个泵符号编码依次为：b11、b12、b13、b14、b15。这样，触发按钮通过识别与之所对应编码就能指向所对应的Grip 程序。

图2 液压符号人机界面

图3 液压符号开发工具

3 符号变换操作

符号变换操作有多种，在UG 制图中复制、移动操作较为简单易用，而放缩和旋转变换操作较为复杂。为此对符号操作变换进行开发，见图4，使得放缩、旋转简单易用。

图4 符号变换操作

在UG 工程制图中，制图视图默认为xy 平面，以z 轴旋转。若θ 为旋转角度，则变换矩阵为[5-9]：

点（x,y,z）旋转后的坐标为：T=(x,y,z，1)TZ，Grip 旋转坐标函数见表1。

表1 旋转坐标函数

比例变换的矩阵为：

Sx、Sy、Sz为是x、y、z 方向上比例缩放系数。点（x,y,z）放缩后的坐标为：T=(x,y,z，1)T3D，基于Grip 比例变换函数见表2。

表2 比例变换函数

4 结语

在部分二维CAD 软件中有液压气动符号专用模块，而在三维软件中还没有进行深入研究。利用三维软件参数化的强大功能进行液压气动符号专用模块开发意义较大。

（1）三维软件如UG 可以尺寸驱动图形，比无尺寸驱动的软件绘制液压系统图更易于修改，绘图效率更高。

（2）三维软件在零部件设计中可以实现加入图元、简图等辅助说明，以方便设计，而通过符号库更加方便添加辅助说明。

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