基于COM組件技術(shù)開發(fā)花鍵軸參數(shù)化設(shè)計

■中航工業(yè)江西洪都航空工業(yè)股份有限公司 （南昌 330001） 石 鑫 王忠建 王廣運(yùn)

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隨著COM技術(shù)的飛速發(fā)展，利用組件技術(shù)作為應(yīng)用程序的開發(fā)模式成為主流?；贑OM的應(yīng)用程序能夠?qū)τ脩舻男枨笞鞒隹焖夙憫?yīng)，開發(fā)人員只需快速地從某個COM組件庫中取出所需組件，像搭積木一樣組裝到一起就可構(gòu)成所需要的應(yīng)用程序。

UG是一款高度集成CAD/CAE/CAM功能為一體的綜合性應(yīng)用軟件平臺，它提供了強(qiáng)大的二次開發(fā)模塊，在該模塊中通過UG/Open語言即可滿足零件參數(shù)化設(shè)計模塊的開發(fā)需求?；ㄦI軸是機(jī)械產(chǎn)品中的主要零部件之一，對機(jī)械運(yùn)動的傳遞起著非常重要的作用，若能實(shí)現(xiàn)其快速開發(fā)，將會極大地提高零件設(shè)計效率，避免重復(fù)工作。綜上，本文結(jié)合UG/Open、VC以及COM內(nèi)容，將COM組件技術(shù)引入到UG花鍵軸參數(shù)化設(shè)計模塊的二次開發(fā)中，期望通過采用COM組件的參數(shù)化設(shè)計方法來提高零件的設(shè)計效率，增強(qiáng)企業(yè)競爭力。

1.系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)采用三層C/S體系結(jié)構(gòu)，即由客戶層、中間層和數(shù)據(jù)層構(gòu)成。其中，客戶層主要完成UG菜單、UIStyler對話框設(shè)置、用戶交互界面設(shè)置等，中間層主要實(shí)現(xiàn)花鍵軸數(shù)據(jù)庫條目信息的獲取以及花鍵軸的參數(shù)化設(shè)計，數(shù)據(jù)層主要用來存儲花鍵軸數(shù)據(jù)信息，為中間層提供數(shù)據(jù)支持。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

（1）設(shè)置開發(fā)環(huán)境。新建文件夾為SplineShaft，在該文件夾下創(chuàng)建startup、application、database和prt四個子文件夾。其中，startup用來存放UG菜單以及DLL文件，application用來存放對話框dlg文件，database用來存放花鍵軸數(shù)據(jù)庫文件mdb，prt用來存放花鍵軸模板文件。另外，還需注冊環(huán)境變量，如圖2所示。

圖1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

圖2 注冊環(huán)境變量

（2）建立花鍵軸模型。在UG平臺上，通過草繪、拉伸等特征的創(chuàng)建，可以很快地建立初始花鍵軸三維零件模型，保存為COM_PART，如圖3所示，并將該零件模板放在prt子文件夾中，隨后創(chuàng)建程序所用的參數(shù)化表達(dá)式，如圖4所示，至此花鍵軸模型建立完畢。

（3）建立Access數(shù)據(jù)庫。通過Access建立花鍵軸信息數(shù)據(jù)庫文件spline_shaft.mdb。在該文件中，共設(shè)置10個字段，分別為編號、直徑1、直徑2、齒數(shù)、齒寬、有效長度、內(nèi)孔直徑、內(nèi)孔深度、軸直徑和軸長度。其中，指定“編號”為主鍵，最終創(chuàng)建的花鍵軸信息數(shù)據(jù)庫文件如圖5所示。

（4）UG菜單與對話框的創(chuàng)建。在startup文件夾內(nèi)建立菜單文件（.men）時，需要使用UG/MenuScript工具創(chuàng)建出自己所需的主菜單和子菜單。本次所創(chuàng)建的文本菜單文件名為COM_MENU.men，具體代碼如下：

VERSION 120

EDIT UG_GATEWAY_MAIN_MENUBAR

BEFORE UG_HELP

圖3 初始花鍵軸三維零件模型

圖4 參數(shù)化表達(dá)式

圖5 花鍵軸信息數(shù)據(jù)庫文件

CASCADE_BUTTON COM

LABEL 基于COM組件的花鍵軸參數(shù)化設(shè)計

END_OF_BEFORE

MENU COM

BUTTON COM_PARA_DESIGN

LABEL 石鑫花鍵軸參數(shù)化設(shè)計

ACTIONS Client_DIA.dlg

END_OF_MENU

其中，ACTIONS后面為菜單要執(zhí)行的動作，本次開發(fā)程序所設(shè)置的主菜單名為“基于COM組件的花鍵軸參數(shù)化設(shè)計”，啟動UG后會出現(xiàn)如圖6所示的菜單效果。

創(chuàng)建花鍵軸參數(shù)變量UIStyler對話框時，通過設(shè)置花鍵軸所需的關(guān)鍵參數(shù)，最后利用回調(diào)函數(shù)實(shí)現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計，保存菜單后，會在application文件夾內(nèi)自動生成Client_DIA.dlg.h、Client_DIA_template.c與Client_DIA.dlg三個文件，需將Client_DIA_template.c文件改為Client_DIA.cpp，以備程序設(shè)計時使用。最終獲得的花鍵軸參數(shù)對話框如圖7所示。

圖6 UG菜單效果

（5）COM組件的建立。創(chuàng)建COM組件時，需要根據(jù)VC向?qū)е械腁TL COM AppWizard建立COM服務(wù)器框架工程，命名為ADOOper。通過工程中的“插入”選項(xiàng)選擇新建ATL對象啟動ATL COM AppWizard加入對COM對象的支持，選擇“單個對象”，并在Short Name和Interface中分別鍵入DataOper和IDataOper，單擊確定即可創(chuàng)建一個COM對象，最后通過添加方法連接到接口IDataOper中。COM組件關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)代碼如下：

//連接到數(shù)據(jù)源；

CDataOper::Open(BSTR source,BSTR USER, BSTR pwd)

......;return hr;}； //打開數(shù)據(jù)庫記錄集

CDataOper::OpenRecordset(VARIA NT query)

......；//關(guān)閉數(shù)據(jù)庫記錄集，與前者對應(yīng)；

CDataOper::CloseRecordset()

{return m_recordset->Close()；

}……；//其他一些操作函數(shù)

通過COM組件編譯連接，最終獲得的COM組件為ADOOper.dll，在連接時，COM組件會自動注冊安裝。

圖7 花鍵軸參數(shù)對話框

（6）客戶端程序的編寫。啟動VC++6.0，根據(jù)VC向?qū)陆üこ添?xiàng)目，命名為Client_PARA_DESIGN。在應(yīng)用程序的工作空間中刪除向?qū)ё詣由傻腃lient_PARA_DESIGN.h與Client_PARA_DESIGN.cpp兩個文件，將application文件夾中的Client_DIA.h與Client_DIA.cpp文件復(fù)制到Client_PARA_DESIGN目錄下，通過工程文件添加到VC應(yīng)用程序框架中。另外，在project工程命令中選擇setting設(shè)置命令，在link選項(xiàng)卡中添加libufun.lib和libugOpenint.lib。與此同時，還需在工具tools中選擇option命令，將API函數(shù)庫所在的路徑添加到directaries選項(xiàng)中。

本應(yīng)用程序的主要功能是通過COM組件調(diào)用數(shù)據(jù)庫中的花鍵軸參數(shù)，將每一記錄條的參數(shù)反饋到UIStyler對話框內(nèi)，再更新生成花鍵軸模型?，F(xiàn)添加各回調(diào)函數(shù)的應(yīng)用代碼，通過回調(diào)函數(shù)計算花鍵軸的各表達(dá)式值，將計算后的表達(dá)式值代替初始繪圖時表達(dá)式的值，最后調(diào)用UF_MODL_update()函數(shù)進(jìn)行更新模型，就可獲得重建后的花鍵軸模型?；卣{(diào)函數(shù)PARA_ok_cb()的程序代碼如下：

int PARA_ok_cb ( int dialog_id,void* client_data,

UF_STYLER_item_value_type_p_t callback_data)

{……;//參變量設(shè)置；

CoInitialize(NULL);

IParaDesign* IPP = NULL;

HRESULThr=CoCreateInstance(CLSID_ParaDesign, NULL,CLSCTX_ALL,IID_IParaDesign,(void**)&I PP);......;

//用于判斷修改后的數(shù)值能否滿足正確生成花鍵軸的限制條件

for(int i=0;i<9;i++)

{UF_STYLER_free_value(&data[i]); }......;

{uc1601("對話框中的數(shù)值不能為零!",1);return (UF_UI_CB_CONTINUE_DIALOG); }

if(d1<=d2)

{uc1601("“外徑1”必須大于>“外徑2”!",1);

return (UF_UI_CB_CONTINUE_DIALOG); }

//修改替代后的實(shí)際參數(shù)值，用于更新模型件

......;sprintf(exps_string[8],"d_shaft_length=%f",d_shaft_length);……;UF_terminate ();

最后將生成的客戶端dll文件復(fù)制到startup文件中即可。

3.測試結(jié)果

啟動UG，鼠標(biāo)單擊創(chuàng)建的菜單，會出現(xiàn)系統(tǒng)主界面，獲取初始花鍵軸模型件的數(shù)據(jù)信息到對話框中，如圖8所示。單擊“花鍵軸數(shù)據(jù)信息”按鈕，系統(tǒng)會出現(xiàn)MFC編寫的對話框，對話框內(nèi)顯示了通過COM組件獲取的花鍵軸數(shù)據(jù)庫中的信息，如圖9所示。選擇編號為2的數(shù)據(jù)，單擊“確定”按鈕后，2號記錄數(shù)據(jù)條信息會依次反饋到對話框內(nèi)，再單擊對話框“確定”按鈕，就可生成2號記錄數(shù)據(jù)條所對應(yīng)的花鍵軸，如圖10所示。

4.結(jié)語

圖8 初始花鍵軸模型件信息顯示

圖9 通過COM組件獲取的花鍵軸數(shù)據(jù)庫信息

圖10 反饋2號數(shù)據(jù)條所生成的花鍵軸

通過本次基于COM組件技術(shù)開發(fā)花鍵軸參數(shù)化設(shè)計模塊的研究可知，將COM組件技術(shù)引入UG二次開發(fā)中，很大程度上促進(jìn)了UG二次開發(fā)進(jìn)程，提高了機(jī)械零件的設(shè)計效率。測試結(jié)果表明：所開發(fā)的參數(shù)化設(shè)計模塊能夠快速生成不同參數(shù)值的花鍵軸模型，從而滿足用戶對花鍵軸的不同需求，縮短零件開發(fā)周期，為企業(yè)贏得經(jīng)濟(jì)效益。