淺析UG下的工程圖自動標注方法范文

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摘要：為提高零件或者模具設計人員的工作效率，利用ug軟件二次開發工具，建立部件工程圖，使其自動生成模塊。在對零件外形進行分析過程中，利用適當的方法對所需標注元素進行識別，從而保障零件工程圖尺寸合理布局，使零件制作時間得以有效控制。

關鍵詞：UG；二次開發工具；自動標注

引言

2D零件工程圖自動標注方法較為繁瑣，在傳統零件設計過程中，2D工程圖標注占據設計工作量的30%[1]。隨著零件需求不斷復雜化，工程的圖紙也顯示出越來越復雜的問題。現階段，零件尺寸標注一般采取兩種方式：一種是人機交互方式，利用特定的尺寸對零件進行標注，這種方式對設計人員具有較高要求，工作量較大，同時，復雜零件在設計過程中，容易出現圖紙漏標、錯標等問題[2]；第二種方式為利用三維軟件進行快速標注，但是該方式無法保障標注位置合理。為解決這些問題，利用UG軟件提供的二次開發工具，設計開發了工程圖自動標注系統，通過實踐應用檢驗，該方法可有效減少工程圖設計方面的工作量，顯著提高相應的工作效率。

1UG程序開發技術

UG軟件中具有產品設計及工程制造等功能，用戶能夠根據需求改善產品的設計質量，但也需要滿足特定要求[3]。UG軟件平臺中，采取二次開發工具，利用UG軟件中的工具及其功能可滿足不同設計人員的需求。NXOpen具備兩種開發功能，即人機界面開發及程序接口開發。人機界面開發功能中，具有MenuScript、UISeyler、BolckUIStyler工具；程序接口開發功能中，具有通用應用編程接口及經典應用編程接口工具。

2自動標注方法

2.1UG工程圖自動標注流程

基于UG的工程圖自動標注，首先要將系統中的視圖、標注元素、尺寸等數據明確。標注元素為尺寸標準有關因素，視圖方向確定對圖元對象有直接影響，此條件決定標注尺寸的位置。然后是程序按照零件圖例，確定視圖需求比例及需求標注尺寸，以確保視圖間距符合標準。標注元素明確后，軟件會把標注尺寸放置于默認的位置（標注尺寸放置位置應當清晰表現出被標注的對象，不可距離對象過遠，距離應當適中，過近也會出現重疊問題）。最后是填寫完成標題內容后，工程圖便自動完成。

2.2標注元素提取

在UG工程模型中，使用者可利用此模型對多種對象進行標注，可利用軟件的二次開發工具實現接口開發，編程人員利用不同標注方式對尺寸進行界定。首先為工程圖投影圖元，視圖中具有直線、圓弧、曲線。其次為三維模型中的點線面。為保障標注元素能夠全部被識別，可將兩種方式結合，共同對元素進行標注。將動模仁三維模型作為實踐對象，為能夠觀察內部結構，對動模進行地面透明處理。根據模仁工程圖標注需求，將標注尺寸、模仁最大外形尺寸、水路孔大小及位置尺寸等進行標注。

2.2.1最大外形尺寸標注方式一般而言，動模仁主視圖最大尺寸標注需確定視圖四個邊界點[4]。利用UG二次開發工具編程接口，獲取視圖能夠見到的二維圖元，所獲取的相關參數比如直線或者曲線，將其保存于儲存器。直線需明確兩個端點，視圖中端點雖不一定具有邊界，但一定要采取相應的處理方式。此流程應用于曲線中，需滿足公差允許條件。在不同小弧度中間范圍建立曲線邊界點?？梢詫⒁晥D中的最大圓點作為邊界點。軟件根據點的坐標在繪圖坐標系中，自X軸向Y軸過渡，將整個視圖中的4個點標注，最后利用邊界點實現最大標注。最大尺寸標注簡易流程圖步驟可歸結為：開始-得到視圖可見對象-對類型進行分析（直線端點、曲線插入端點）得到類型后，將所有點對象保存-繪圖坐標系內將所有點進行有序排列-得到邊界點-對尺寸進行標注-結束操作。最大尺寸標注過程中，較為關鍵的環節便是點的排序工作。零件在建模過程中，所在坐標系及工程圖坐標系存在差異，需要將坐標中的點進行轉換，并在坐標系中，呈現X軸向Y軸過渡的曲線，明確最大值與最小值。UG二次開發工具能夠實現編程接口，得到指定視圖變換矩陣，API函數返回值長度為9，9為數組最大值，可以得出轉換式：

2.2.2水路孔標注模仁具備相關的尺寸標準，主視圖中會標注所需的水平及垂直坐標，水路在模仁組織內部，在主視圖中不可見，無法利用篩查方式找到水路孔，只有在篩選零件三維模型上對水路孔進行標注。根據尺寸及結構位置，能夠分析出水路孔在模仁的位置。對水路孔模仁側面進行篩查后能獲取側面圓環，此圓環便是水路孔。UG軟件幾何形體能夠實現二次開發功能，利用函數方程對數據進行表達，水路孔能夠在不斷篩選后獲取幾何圖形，完成二次開發。如在水路孔標注案例中，水路孔標注可以分為以下幾個步驟獲?。捍_定模仁對象，呈現模仁所有面，對面類型進行分析，對所有面方向進行鑒別，獲得朝向Y軸的面，對面積進行計算，獲得面積最大平面及最大邊，對邊的類型進行判斷，最終獲得水路孔。篩查過程中的要素不符合的可直接去除，符合要求對象進入下一步判斷過程，最終獲得水路孔對象。

2.3尺寸標準布局方法

若尺寸標準全部正確，工程圖自動標注需要對尺寸位置進行合理規劃，這就能讓讀圖人員清楚理解標注含義，避免因標注內容含義不清楚造成誤解。為確保標注分布合理，自動標注過程，應當利用設計尺寸標注方式（本文利用模仁頂針及排氣等豎直標注方式，保障布局的合理性）。據模仁中孔特性，對尺寸標注進行合理劃分，根據尺寸元素進行位置排序，從而開展增量布局。

2.3.1標注區域以模仁中心線作為基礎，將視圖劃分為4個區域，根據孔中心坐標將孔保存于不同區域的數組中，根據不同區域點對象在坐標系中進行X至Y軸的排序，從而得到8個數組，實現標注。每個數組具有不同的點信息，根據標注規則，每個尺寸值需要放置于各自對應區域。若Points為中心點，第一個區域為vec1，在坐標系表示為vec1X、vec1Y，第二個區域為vec2，坐標系vec2X、vec2Y，第三個區域及第四個區域以此類推。

2.3.2標注合理分布方式點對象進行合理規劃后，對尺寸進行劃分。以標注第四象限坐標作為案例，程序可實現第四區域點對象獲取。數組中第一點便是距離Y最近的孔中心。程序需對Y軸與第一個點距離進行計算，若距離在1.2倍以上，將尺寸標注在該點X交叉位置。若距離在1.2以下，需要在右方向偏移一段距離做好標注。通過此方式可對其他區域進行標注，從而獲得點對對象位置。

2.4特征識別關鍵技術

零件特點進行相關識別，能夠獲得UG相關參數，并建立屬性相鄰圖，使模型加工更加方便，明確相鄰面過渡關系，產生零件特征圖庫。利用特征相鄰圖可對數據進行對比分析，分析出相關加工工藝屬性鄰接圖為根據圖的特征識別方法，能夠利用B-Rep表示。UG三維設計系統為采取將圖作為核心的數據結構模型，在B-Rep三維模型中，將邊界作為幾何定義，利用這種方式記錄完整的幾何結構。利用B-Rep模型信息，建立屬性鄰接圖，圖的節點與三維面對應，面的屬性作為鄰接點屬性。在UG二次開發中，模型B-Rep信息能夠通過UG/OpenAPI函數UFBREPasktopology0獲取，從而將層次關系輸出。

2.5工程圖自動生成

工程圖在開發過程中，可實現零件自行標準，其中涵蓋模仁類及鑲針類、斜導柱、推桿類。UG二次開發工具可實現對使用菜單的開發，用戶可根據需要的零件形狀，在軟件中點擊自動生成按鈕。比如模仁工程開發界面，使用者可根據所需的形狀，設置相關參數，將工程圖生成完畢，實現自動標注，模仁主視圖標注結果會顯現，其他視圖也是如此。

3實例分析

實例利用UG8.5平臺對工程圖進行自動標注。此系統界面中含有相關功能選項。比如生成成板圖紙、刪除多余線段、生成定位尺寸標注、直徑標注、左視圖尺寸標注等。通過此界面生成人機交互功能按鈕，對零件特征進行分析，通過分析后獲得零件不同位置特征信息，將與之匹配的工程圖紙模板導入，生成工程文件。利用軟件自動標注系統對工程圖不同位置進行標注，從而獲得左視圖標注，對零件形狀精度進行標注，比如加工基準A面及加工基準A面的平行度要求為0.02mm、垂直度為0.02mm、平面度為0.015mm。零件尺寸精度方面，板面厚度為20mm，誤差控制在0～-0.05mm[5]。對相關參數進行標注，比如A基面一側為進料端注解信息。定形及定位尺寸需要做好標注，M10mm螺紋孔與A面距離為10mm。采取鄰接圖標注方式，使零件進行有效標注，據參數建立異形模型庫，使工程圖中的相關數據進行合理開發。此工程圖能夠將加工數據自動識別，并生成符合需求的工程圖，設計人員在工作過程中。需要花費的精力減少，并進一步提升了工作效率。相關廠家實踐后，此系統工程尺寸及公差文字關聯性較強，無需過多修改，能夠減少近80%工作量，具有實際價值。

4結語

本文將模仁零件作為研究對象，實現工程尺寸自動標注流程，提出相關標注方法，從而使工程尺寸標注合理。并利用模具實例檢驗，在實際應用中取得良好效果。該方法能夠使企業效益提升，減少人工操作量，解決工程圖尺寸自動標注技術性難題，使UG工程圖模塊生成率提升，產品設計速度得到提高，滿足企業發展需求。

參考文獻

[1]張樂林，祝錫晶，葉林征.基于UG二次開發的參數化建模方法[J].計算機系統應用，2016，25（1）：146-149.

[2]羅易彬，唐紅濤，劉雪紅，等.基于UG宏與二次開發的工程圖尺寸自動標注方法研究[J].模具工業，2015，41（7）：30-35.

[3]歐陽世嘉，牛強，柳偉，等.基于三維參數化模型的工程圖尺寸自動標注與布局[J].模具工業，2014，40（2）：17-22.

[4]肖毅.淺談CAD技術的應用[J].知識經濟，2011（13）：93-94.

[5]秦慧斌，侯志利，王宗彥，等.機械產品三維廣義參數化設計關鍵技術的研究與應用[J].機械設計，2008（7）：54-57.

作者：梁矗軍 單位：無錫商業職業技術學院機電技術學院