应用UG/KF实现玻壳模具的自动化设计

本文以对玻壳模具自动化设计的联合开发为例，介绍了运用知识熔接技术（UG/KF）、MenuScript和UIStyler提高设计效率和质量的方法。在实际工作中，每个行业都有各自的专有知识，每个产品设计工程师或模具设计工程师都有自己的经验，并且在一系列的设计过程中有许多工作都是重复的。UG/KF（知识熔接技术）可以将各自专有的产品知识、工作经验和一些重复性的工作直接构建在产品模型中，使产品的数字化模型提高到一个新的水平，实现知识的再利用，减少重复性工作。运用MenuScript和UIStyler可使程序实现界面化和交互化，从而提高工作效率，避免人为的设计错误，使复杂的设计工作智能化。一、知识熔接技术（UG/KF）工程知识库KBE是知识再利用的基础，涉及到充分利用经验、专家意见和其他有关用户终端产品的生命周期的各个方面的信息。关于知识库中的知识，可以多种形式存在，如电子表格、记事本、工程规则、相应用户软件和有关如个性特征规则的人工判断方式。由于能够建立和参考这些知识库，它们成为了工程过程控制的工程知识库（KBE）。完整的KBE技术必须具有以下能力：（1）知识库的存取：知识库有很多形式，固定形式的有数据库方式、电子表格方式，还有其他可执行的外部进程结果。KBE系统必须能够利用这些知识库，因而KBE的易存取性、可靠性和开放性成为重要的因素。（2）知识规则：基本的KBE是能够把知识引入到CAD系统的规则。所谓的规则就是能够根据所输入参数完成相应操作的文本描述。规则必须能够参考各种各样的知识库。为了满足逻辑上的条件，规则在运算完后必须能得到一个值。规则的值可以是一个模型特征、一个计算出的参数值、一个特定选取的组件或者是关于造价、重量的警告信息。（3）知识的扩展：知识库工程可以不断地延伸。为了使KBE技术能够满足知识再利用的要求，UGNX提供了其他CAD系统无法比拟的构造全息模型的功能。KF就是一种响应KBE技术、并允许UGNX利用工程知识库驱动工程规则完成强有力的应用的高级技术。UG知识熔接技术是通过获得和操纵工程规则、设计意图，让用户开发出应用系统，通过工程规则控制UG的对象、超越单纯的几何模型。运用UG/KF，工程师和设计师能够构造完全可重复使用的知识库，从而实现标准零件库的建立和设计的自动化。在UG/KF中是通过属性参数（Attribute）、类（Class）和函数（Function）来实施工作的，也就是把工作内容和思路用它们表达出来，用记事本写成纯文本文件。UG系统本身提供了大量的类（Class）和函数（Function），用户也可以用KF语言编写自己的类和函数来调用其他的类和函数，或被调用。知识熔接技术（KF）可以读取数据文件，使用数据文件中的数据驱动程序。在UG/KF中用ug_spreadsheet类可以读取UG中的不同模式的电子表格数据，用Input/OutputFunction的相应函数可以读取和写存扩展名为TXT或DAT的数据文件等。二、MenuScript和UIStylerUG提供的MenuScript和UIStyler两个模块用于开发下拉菜单、工具条和对话框，实现UG二次开发的应用程序界面化。MenuScript是UG/OPEN的一个重要组成部分，它可以编辑和创建UG的下拉菜单和工具条。MenuScript可以通过编辑纯文本的Menu文件（菜单脚本文件，文件的扩展名为.men）创建或修改UG的主菜单及下拉菜单，而不用编写C语言程序。在脚本文件中，相应按钮（Button）的ACTIONS为相应的DFA文件。脚本文件的格式如下：VERSION120EDITUG_GATEWAY_MAIN_MENUBAR…MENUMenu-1…BUTTONButton-1LABEL凹模设计ACTIONSmyclass.dfa…ENDOFMENUUG/OPENUIStyler模块提供了强大的制作UG风格对话框窗口的功能。UIStyler可以利用可视化环境快速生成对话框，UIStyler还提供属性编辑器，允许设置并修改控件属性。UIStyler产生的对话框可以在MenuScript中被调用，因此可以实现在UG菜单上调用UIStyler产生的对话框，从而将用户应用程序和UG完全融合。三、对玻壳模具自动化设计的联合开发根据对玻壳模具结构及其成型曲面的分析和设计数据的处理，运用UG中的知识熔接技术（UG/KF），把玻壳模具的设计方法、设计步骤和设计计算融合在一起，从而生成玻壳模具自动设计的UG/KF二次开发应用程序。联合开发的步骤为：用UG/KF编写DFA程序→编写Menuscript脚本文件→用UIStyler生成对话框→重新启动UG。下面以玻壳锥凹模为例，介绍UG/KF、Menuscript和UIStyler对玻壳模具自动化设计的联合开发。运用UG/KF编写的锥凹模自动设计程序如下运用Menuscript和UIStyler生成的菜单和对话框如图1所示。图1菜单和对话框在图1所示菜单栏中选择“锥模具设计系统”→“锥模具设计”→“凹模设计”来调用锥凹模自动设计程序，会弹出“凹模设计参数”对话框。在该对话框中输入相应的参数后，单击“OK”或“APPLY”，程序会自动进行设计数据计算，完成锥凹模的设计并自动生成其三维造型，如图2所示。图2锥凹模的三维造型四、结束语运用知识熔接技术（UG/KF）、MenuScript和UIStyler可以实现系列化产品的自动化设计和标准零件库的建立，从而减少结构相同或相似的零件的重复建模，提高了设计效率和质量。

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