潘柏霖

（中國航發(fā)成都發(fā)動機(jī)有限公司，四川 成都 610503）

為提高我國航空發(fā)動機(jī)的總體外部系統(tǒng)研制水平，使目前航空發(fā)動機(jī)外部設(shè)計從二維工程圖向基于三維模型的產(chǎn)品定義（MBD）發(fā)展，達(dá)到CAD/CAM集成一體化，最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計環(huán)節(jié)的無紙化和全三維數(shù)字化。本文就當(dāng)前國內(nèi)的CAD技術(shù)水平，認(rèn)為發(fā)動機(jī)外部附件及管路系統(tǒng)設(shè)計最適宜用三維數(shù)字化計算機(jī)仿真實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)的航空發(fā)動機(jī)外部系統(tǒng)設(shè)計雖然能達(dá)到設(shè)計目標(biāo),卻存在著研制周期長、反復(fù)迭代多、物理樣機(jī)成本高等各種缺點(diǎn)，而通過三維數(shù)字化設(shè)計手段建立數(shù)字樣機(jī)可以克服這些缺點(diǎn)，從而提高產(chǎn)品研制水平和縮短研制周期。航空發(fā)動機(jī)外部系統(tǒng)數(shù)字化設(shè)計是利用UG三維軟件建立三維電子樣機(jī)作為一種設(shè)計工具，主要用于布置發(fā)動機(jī)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(fā)，實(shí)現(xiàn)了在UG軟件界面下的航空發(fā)動機(jī)外部系統(tǒng)設(shè)計模塊。

1 外部系統(tǒng)設(shè)計二次開發(fā)流程

利用Visual Studio 2010應(yīng)用程序開發(fā)軟件，使用C++作為編程語言，在UG軟件NX 7．5版本產(chǎn)品研發(fā)平臺上，通過對其進(jìn)行二次開發(fā)。在UG軟件中，建立了航空發(fā)動機(jī)外部系統(tǒng)輔助設(shè)計客戶化平臺，其二次開發(fā)應(yīng)用程序設(shè)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(biāo)文件；

c)鏈接對象為可執(zhí)行文件；

d)運(yùn)行可執(zhí)行文件并測試；

e)運(yùn)行成功后進(jìn)行程序發(fā)布，否則重新編輯；

f)發(fā)布航空發(fā)動機(jī)外部系統(tǒng)輔助設(shè)計應(yīng)用程序。

圖1 外部系統(tǒng)輔助設(shè)計的二次開發(fā)的總體流程

2 外部系統(tǒng)輔助設(shè)計平臺搭建

2.1 設(shè)計平臺框架搭建

根據(jù)外部系統(tǒng)輔助設(shè)計的二次開發(fā)的總體流程，在Visual Studio 2010應(yīng)用程序開發(fā)軟件中開發(fā)可執(zhí)行文件，用于外部系統(tǒng)輔助設(shè)計平臺的搭建。然后對UG軟件進(jìn)行二次開發(fā)，制作UI Styler對話框，將可執(zhí)行文件嵌入UG軟件平臺中，實(shí)現(xiàn)了航空發(fā)動機(jī)外部系統(tǒng)輔助設(shè)計系統(tǒng)的建立。

首先，打開Visual Studio 2010，單擊“File”，選 擇“New”， 點(diǎn) 擊“Project”， 將 顯 示“New Project”如圖2。選擇“Visual C++”下的“Win32控制臺應(yīng)用程序”，在名稱框中輸入航空發(fā)動機(jī)外部系統(tǒng)輔助設(shè)計后單擊確定。將顯示“Win32應(yīng)用程序向?qū)А比鐖D3，選擇“應(yīng)用程序設(shè)置”，在應(yīng)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(chuàng)建解決方案“航空發(fā)動機(jī)外部系統(tǒng)輔助設(shè)計”。此時航空發(fā)動機(jī)外部系統(tǒng)輔助設(shè)計項目中沒有向?qū)J(rèn)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(chuàng)建設(shè)計平臺菜單腳本

創(chuàng)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(fā)動機(jī)外部系統(tǒng)輔助設(shè)計”菜單文件，如圖2所示。

圖2 菜單腳本文件

2.3 創(chuàng)建設(shè)計平臺對話框

在UG軟件NX 7．5平臺上，創(chuàng)建航空發(fā)動機(jī)外部系統(tǒng)輔助設(shè)計UI Styler對話框，實(shí)現(xiàn)對外部系統(tǒng)三維數(shù)字化設(shè)計客戶化定制界面，具體的UI Styler對話框編輯環(huán)境，如圖3。

圖3 UI Styler對話框環(huán)境

打開UG軟件后，在菜單欄上，選擇“航空發(fā)動機(jī)外部系統(tǒng)輔助設(shè)計”，將顯示歡迎使用發(fā)動機(jī)外部輔助設(shè)計對話框，如圖4、圖5所示，輔助設(shè)計內(nèi)容包括外部管路設(shè)計和外部支架設(shè)計。

圖4 航空發(fā)動機(jī)外部系統(tǒng)輔助設(shè)計系統(tǒng)

圖5 航空發(fā)動機(jī)外部系統(tǒng)特征查詢系統(tǒng)

2.4 航空發(fā)動機(jī)外部輔助設(shè)計系統(tǒng)

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

（2）外部支架設(shè)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(shè)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(jié)語

本文針對外部系統(tǒng)三維數(shù)字化設(shè)計的特點(diǎn)，為提高外部系統(tǒng)設(shè)計效率，開發(fā)了航空發(fā)動機(jī)外部輔助設(shè)計系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了基于UG軟件外部系統(tǒng)管路和支架設(shè)計快速查詢功能。通過在UG軟件中搭建了航空發(fā)動機(jī)外部輔助設(shè)計系統(tǒng)，為實(shí)現(xiàn)外部系統(tǒng)零組件參數(shù)化設(shè)計和典型特征庫的建立，顯示了基于全三維數(shù)字化設(shè)計平臺進(jìn)行外部系統(tǒng)設(shè)計的優(yōu)勢，為其在航空發(fā)動機(jī)外部系統(tǒng)設(shè)計過程中的工程應(yīng)用奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

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