基于UG軟件的航空發動機外部系統設計二次開發

潘柏霖

（中國航發成都發動機有限公司，四川 成都 610503）

為提高我國航空發動機的總體外部系統研制水平，使目前航空發動機外部設計從二維工程圖向基于三維模型的產品定義（MBD）發展，達到CAD/CAM集成一體化，最終實現產品設計環節的無紙化和全三維數字化。本文就當前國內的CAD技術水平，認為發動機外部附件及管路系統設計最適宜用三維數字化計算機仿真實現。傳統的航空發動機外部系統設計雖然能達到設計目標,卻存在著研制周期長、反復迭代多、物理樣機成本高等各種缺點，而通過三維數字化設計手段建立數字樣機可以克服這些缺點，從而提高產品研制水平和縮短研制周期。航空發動機外部系統數字化設計是利用UG三維軟件建立三維電子樣機作為一種設計工具，主要用于布置發動機外部附件、管路以及電纜等。本文利用Visual Studio 2010編程軟件對于UG軟件的二次開發，實現了在UG軟件界面下的航空發動機外部系統設計模塊。

1 外部系統設計二次開發流程

利用Visual Studio 2010應用程序開發軟件，使用C++作為編程語言，在UG軟件NX 7．5版本產品研發平臺上，通過對其進行二次開發。在UG軟件中，建立了航空發動機外部系統輔助設計客戶化平臺，其二次開發應用程序設計流程包括，如圖1所示。

a)編輯源文件；

b)編譯源文件為目標文件；

c)鏈接對象為可執行文件；

d)運行可執行文件并測試；

e)運行成功后進行程序發布，否則重新編輯；

f)發布航空發動機外部系統輔助設計應用程序。

圖1 外部系統輔助設計的二次開發的總體流程

2 外部系統輔助設計平臺搭建

2.1 設計平臺框架搭建

根據外部系統輔助設計的二次開發的總體流程，在Visual Studio 2010應用程序開發軟件中開發可執行文件，用于外部系統輔助設計平臺的搭建。然后對UG軟件進行二次開發，制作UI Styler對話框，將可執行文件嵌入UG軟件平臺中，實現了航空發動機外部系統輔助設計系統的建立。

首先，打開Visual Studio 2010，單擊“File”，選 擇“New”， 點 擊“Project”， 將 顯 示“New Project”如圖2。選擇“Visual C++”下的“Win32控制臺應用程序”，在名稱框中輸入航空發動機外部系統輔助設計后單擊確定。將顯示“Win32應用程序向導”如圖3，選擇“應用程序設置”，在應用程序類型中選擇“DLL”，在附加選項中選擇“空項目”，單擊“完成”創建解決方案“航空發動機外部系統輔助設計”。此時航空發動機外部系統輔助設計項目中沒有向導默認添加的文件，需自己添加所需文件。其次，選擇“項目”菜單下的“屬性”項，將顯示屬性頁。

2.2 創建設計平臺菜單腳本

創建MenuScript菜單腳本文件，將名稱命名為“menu．men”，通過它，在UG軟件中添加“航空發動機外部系統輔助設計”菜單文件，如圖2所示。

圖2 菜單腳本文件

2.3 創建設計平臺對話框

在UG軟件NX 7．5平臺上，創建航空發動機外部系統輔助設計UI Styler對話框，實現對外部系統三維數字化設計客戶化定制界面，具體的UI Styler對話框編輯環境，如圖3。

圖3 UI Styler對話框環境

打開UG軟件后，在菜單欄上，選擇“航空發動機外部系統輔助設計”，將顯示歡迎使用發動機外部輔助設計對話框，如圖4、圖5所示，輔助設計內容包括外部管路設計和外部支架設計。

圖4 航空發動機外部系統輔助設計系統

圖5 航空發動機外部系統特征查詢系統

2.4 航空發動機外部輔助設計系統

（1）外部管路設計。單擊“不銹鋼導管規格和許用壓力”、“導管接頭連接插入量”、“導管彎曲半徑及直線段長度”，將顯示對話框。方便設計過程中確定導管許用壓力要求、接頭插入量和導管彎曲半徑及直線段長度要求。

（2）外部支架設計。單擊“外部支架常用材料牌號”、“外部支架材料厚度”、“鈑金件最小彎曲半徑”、“鈑金件彎曲角度公差”、“鈑金件沖孔位置要求”將顯示對話框。方便設計過程中確定各種材料支架適用范圍、各種材料支架厚度、鈑金件最小彎曲半徑、鈑金件彎曲角度公差和鈑金件沖孔位置。

3 結語

本文針對外部系統三維數字化設計的特點，為提高外部系統設計效率，開發了航空發動機外部輔助設計系統。該系統實現了基于UG軟件外部系統管路和支架設計快速查詢功能。通過在UG軟件中搭建了航空發動機外部輔助設計系統，為實現外部系統零組件參數化設計和典型特征庫的建立，顯示了基于全三維數字化設計平臺進行外部系統設計的優勢，為其在航空發動機外部系統設計過程中的工程應用奠定了技術基礎。

[1]章秉樞,李學志,吳志軍,張春鳳．機械CAD技術基礎[M]．北京:清華大學出版社,1997．

[2]周臨震，李青祝,秦珂編著．基于UG NX系統的二次[M]．南京:江蘇大學出版社,2012．

[3]劉建釗，花鋒編著．知識融合程序設計與開發—基于NX軟件系統[M]．北京:電子工業出版社,2015．

[4]黃勇編著．UG/Open應用開發典型實例精解[M]．北京:國防工業出版社,2010．

[5]汪銳編著．NX Open API編程技術[M]．北京:電子工業出版社,2008．

[6]陸宇晏,沈燕,韋克安等．UG二次開發技術的研究[J]．廣西大學學報,2008,(30):134-137．