第1章UG应用开发概述.doc

第1章 UG应用开发概述 1.1 Unigraphics简介 Unigraphics（简称UG）是全球MCAD系统，是计算机辅助设计、辅助制造、辅助工程和产品数据管理（CAD/CAM/CAE/PDM）一体化的软件系统之一。自从UG出以，在航空航天、汽车、通用机械、工业设备、医疗器械以及其高科技应用领域的机械设计和模具加工得到了广泛的应用。 Unigraphics CAD/CAM/CAE系统提供了一基于过程的产品设计环境，使产品开发从设计到加工真正实现了数据的无缝集成，从而优化了企业的产品设计与制造。UG面向过程驱动的技术是虚拟产品开发的关键技术在面向过程驱动技术的环境中，用户的全部产品精确的数据模型能够在产品开发全过程的各个环节保持相关，从而有效地实现了并行工程。 该软件不仅具有强大的实体造型、曲面造型、虚拟装配和工程图等设计功能而且在设计过程中可进行有限元分析、机构运动分析、动力学分析和仿真模拟，提高设计的可靠性同时，可建立的三维模型直接生成数控代码用于产品的加工。另外它所提供的应用开发语言UG/en GRIP和UG/Open API功能简单易学，便于用户开发专用CAD系统。具体来说，该软件具有以下特点： l）具有统一的数据库，真正实现了CAD、CAE和CAM等模块之间无数据交换的自由切换，可实施并行工程2）采用复合建模技术，将实体建模、曲面建模、线框建模、显示几何建模与参数化建模融一体3）基于特征的建模和编辑方法作为实体造型基础，形象直观，类似于工程师传统的设计，并能参数驱动4）曲面设计采用非均匀有理B样条作基础，可用多种方法生成复杂曲面，特别适合于汽车外形汽轮机叶片等复杂曲面造型 （5）图功能强，可方便地从三维实体模型直接生成二维工程图ISO标准和国标生成各种剖视图标注尺寸、形位公差和汉字说明等 （6）以Parasolid为实体建模核心，目前著名CAD/CAE/CAM软件均以此作为实体造型基础 （7）提供了界面良好的应用开发工具，并能通过高级语言接口，使UG的图形功能与高级语言的计算功能紧密结合便于用户开发专用CAD系统 （8）具有良好的用户，绝大多数功能都可通过图标实现；进行对象操作时，具有自动推理功能；在每个操作步骤中，都有相应的提示信息，便于用户做出正确的选择。 CAD软件的二次开发 随着CAD应用领域的不断扩大和应用水平的不断提高，用户需求与CAD系统规模之间的矛盾日益增加，没有一个CAD系统能够完全满足用户的各种需求。作为商品化的CAD软件产品，是否拥有一个开放的体系结构，是衡量该软件的优劣性、适用性和生命力的重要标志，而是否拥有一个开发简便、运行高效的二次开发平台又是开放式体系结构的核心和关键。目前，主流的CAD软件都具有用户定制功能并提供二次开发工具。 通过CAD软件的二次开发工具可以把商品化、通用化的CAD系统用户化、本地化，即以CAD系统为基础平台，在软件开发商所提供的开发环境与编程接口基础之上，根据自身的技术需要研制开发符合相关标准和适合企业实际应用的用户化、专业化、知识化、集成化软件，以进一步提高产品研发的效率。在通用CAD基础上融入专业知识构建专用CAD系统是当前深化CAD应用的潮流。 把用户的设计思想转化为特定的新功能需要以下基本要素，这些基本要素构成了CAD软件二次开发平台的基本结构： （1）通用CAD软件——管理层。通用CAD软件是整个开发的基础，是二次开发应用程序的宿主。它应具有比较完备的基本功能，即使没有二次开发应用程序，它也能满足基本的使用需求。在二次开发平台结构中，通用CAD软件属于管理层，它所负责的工作主要包括用户界面定制、图形显示、文档数据管理、交互流程控制、消息分发和应用程序的管理等。 （2）编程开发环境——开发层。开发者采用某种计算机高级语言（如C/C++等）在特定的开发环境中进行应用程序的开发。由于通用的集成开发环境（如VC++、VB和Delphi等）具有功能强大、使用简单、可靠性强和生成代码效率高等优点，目前一般都在通用的集成开发环境中进行二次开发。在二次开发平台结构中，编程开发环境属于开发层，它主要包括应用程序源代码的编辑、编译、链接、调试和代码优化等。 （3）应用程序编程接口（API）——支持层。编程开发环境仅提供了一般性的语言支持，在二次开发过程中，还需要提供相应的API支持。通过这些API接口，二次开发应用程序可以建立与原软件应用程序的链接，使新开发的功能和原有的功能无缝集成。在二次开发平台结构中，应用程序编程接口属于支持层，它是用户开发的应用程序与CAD软件之间进行链接、通信和互操作的通道。 （4）开发者的设计思想——知识层。一般来说，CAD软件开发商通过以上3个层的引入就为用户提供了二次开发的工具和方法。此外，二次开发应用系统还需要融入开发者的设计思想。