一种基于NX的雷达波导参数化设计方法与流程

本发明属于机械设计与自动化领域，具体涉及一种基于NX的波导参数化设计方法。
背景技术：
：波导是用来传播电磁波的一装置。雷达中的波导是在雷达中传播射频信号的一种高频馈线，其主要由波导管和法兰盘等结构组成，其设计质量直接关系到雷达的工作性能，是雷达行业重点研究的零部件。为了满足微波元件的各种不同的电气功能要求，波导的种类众多。波导的设计工作中，影响波导管设计的参数众多，而对于每一个波导管，其配套的波导法兰盘的种类和型号也存在多种。传统的波导设计方法为参考国际标准的基础上依据经验公式，按照波导电气要求和加工要求进行设计和制造波导管及其相应法兰盘等附件。这种设计方法存在设计效率低、设计周期长等缺陷，已经不能适应当今雷达行业的发展速度，雷达行业需要更快捷更准确的波导设计方法。随着计算机辅助设计与制造技术的不断发展，以及三维设计思想与技术的不断深化，参数化设计逐渐发展起来。开发雷达波导参数化设计系统以实现用户输入相应参数值即可得到所需波导的三维模型以及自动装载相应的波导法兰盘等附件的三维模型，这对于雷达行业的发展具有一定的积极意义。技术实现要素：要解决的技术问题为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种基于NX的雷达波导参数化设计方法。技术方案一种基于NX的雷达波导参数化设计方法，其特征在于步骤如下：步骤1：参照波导分类标准，提取不同类别的波导管成型尺寸参数，依据波导管的型号确定波导管横截面参数，进而确定波导管设计主参数；步骤2：根据确定的波导管设计主参数，在NX中建立波导管的三维参数化模型模板和对应的法兰盘的模型模板；步骤3：在NX菜单栏添加自定义菜单，用于定义波导设计系统菜单的标签、名称、内部执行文件；步骤4：创建用于人机交互以输入参数值的UI对话框，所述的对话框的控件中包括需要选择的波导管模板、法兰盘模板和输入的设计主参数值；步骤5：获取步骤4对话框中的参数值，将参数值赋予给波导管的三维参数化模型模板，完成UG/Open波导快速设计应用程序的编写，通过VS2010编译、链接波导快速设计应用程序，生成可执行的.dll动态链接库文件；步骤6：在NX注册资源文件中添加步骤5生成的动态链接库文件，对动态链接库文件进行签署授权；步骤7：在NX启动菜单中添加波导设计系统目录；步骤8：打开NX，调用对话框，选择波导管类型并输入设计主参数值即可生成波导管模型；步骤9：根据生成的波导管模型，自动缩小可装配的法兰盘范围，进而快速的选择对应的法兰盘实现法兰盘的装配，最终完成波导的自动创建。有益效果本发明提出的一种基于NX的雷达波导参数化设计方法，借助VC++语言对NX进行二次开发，采用三维参数化模型模板与程序控制相结合的方式，开发出基于NX的应用程序系统，设计者可以根据所需波导管类型输入相应的设计参数值快速生成波导管三维模型，可以快速装配波导管所匹配的法兰盘三维模型自动生成波导三维造型。这种设计方法与传统设计方法相比，能够减少重复劳动，提高设计效率，符合现代产品设计需求。附图说明图1设计方法流程图图2常见波导图样图3波导管横截面图图4生成波导管三维模型的UI对话框图5装配法兰盘三维模型的UI对话框图6波导模型具体实施方式现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：如图1所示，本发明的基于NX的一种波导参数化设计方法，技术方案为：步骤(1)：参照波导分类标准，提取不同类别的波导管成型尺寸参数，依据波导管的型号确定波导管横截面参数，进而确定波导管设计主参数；步骤(2)：在NX中建立波导管的三维参数化模型模板和法兰盘的模型模板；步骤(3)：建立波导设计系统菜单；步骤(4)：编写波导设计UI对话框，所述的对话框的控件中包括需要选择的波导管模板、法兰盘模板和输入的设计主参数值；步骤(5)：获取步骤4对话框中的参数值，将参数值赋予给波导管的模型模板，完成UG/Open波导快速设计应用程序的编写，通过VS2010编译、链接波导快速设计应用程序，生成可执行的.dll动态链接库文件；步骤(6)：在NX注册资源文件中添加步骤5生成的动态链接库文件，对动态链接库文件进行签署授权；步骤(7)：在NX启动菜单中添加波导设计系统目录；步骤(8)：打开NX，调用对话框，选择波导管类型并输入设计主参数值即可生成波导管模型；步骤(9)根据生成的波导管模型，自动缩小可装配的法兰盘范围，进而快速的选择对应的法兰盘实现法兰盘的装配，最终完成波导的自动创建。所述步骤(1)中的波导类别包括直波导、锐角弯波导、直角弯波导、钝角弯波导、U型单弯波导、U型双弯波导、S型直角弯波导、S型钝角弯波导。不同类别的波导包含不同的成型尺寸参数，包括L(长度)，H(高度)，a(角度)，R(半径)。每一类波导包含多种波导管型号，包括BJ58、BJ70、BJ84、BJ100、BJ120、BJ140、BJ260、BJ320、BJ620、BJ900，波导管型号确定了波导管横截面的尺寸参数。波导管设计主参数包括成型尺寸、波导管型号(波导管横截面尺寸)、波导管弯曲方向和波导管材料。所述步骤(2)是根据确定的波导管设计主参数，在NX中建立波导管参数化的三维模型模板和对应的法兰盘三维模型模板。所述步骤(3)具体是指NX菜单栏添加自定义菜单的方法，主要编写自定义菜单.men文件，用于定义波导设计系统菜单的标签，名称，内部执行文件。所述步骤(4)具体是指创建用于人机交互以输入参数值的UI对话框；建立对话框控件的ID，统一规定对话框文件放到系统的application文件夹下，对话框文件以.dlg结尾。所述步骤(5)具体是指编写对话框的控制程序以读取对话框的资源文件，以便将对话框调入内存；为对话框各控件指定行为函数；显示对话框，接收用户交互；关闭对话框，释放对话框所占用的内存。将编写好的程序通过VS2010编译，连接，生成可执行文件。实现各控件ID与执行程序中内部调用的关联，实现用户点击对话框时，程序执行对应功能。所述步骤(6)具体是指对所编译动态链接库文件进行签署授权。指定签署文件所在目录，调用NX签署程序NXSign.exe，签署程序对动态链接库加入授权标识及软件发布授权。所述步骤(7)具体是在后台建立系统配置数据文件，建立独立变量指定波导管模板及法兰模板所在目录，系统在运行时根据变量加载对应模板到NX。所述步骤(8)具体是在启动NX时，NX根据配置文件加载动态连接库和菜单文件，新建波导项目文件PRT，点选菜单弹出对话框，在对话框中选择波导类型、规格型号及材料，填写波导管设计主参数，系统根据所定义的配置生成波导管PRT文件，导入更新后的模型到波导项目文件PRT，完成波导管的创建。所述步骤(9)具体是根据所生成波导管的规格和形状，从法兰盘模型模板文件中自动过滤所配套的法兰盘，用户指定法兰盘文件名，系统调用法兰盘模型模板并导入到波导项目文件PRT中，系统将法兰盘模型通过NX装配功能接口建立装配约束，为波导管装配法兰盘，完成波导的自动生成。具体实施例包括以下步骤：一、建立波导管模型模板和法兰盘模型模板根据波导管弯曲形状的不同，波导分为直波导、锐角弯波导、直角弯波导、钝角弯波导、U型单弯波导、S型直角弯波导、S型钝角弯波导、U型双弯波导，其主参数如图2所示。根据波导使用频率的不同，波导管型号分为BJ58～BJ900等十种型号，每一种型号的波导管横截面尺寸如表1，波导管横截面图如图3所示。根据波导管材料不同可以分为A型和B型，如表2。波导管的弯曲方向可以分为H面弯曲和E面弯曲。根据以上信息可以完成波导管模型模板文件的创建。表1常见波导管尺寸表2波导管依据材料类型划分波导管类型波导管材料A型黄铜H96，H62B型铝合金3A21法兰盘模型通过直接建模完成。为快速完成波导的自动装配，需要利用特征识别找到正确的安装面，通过程序读取波导管和法兰盘装配面所定义的对应标识完成快速装配。二、菜单设计NX的界面设计主要包括菜单设计和UI对话框设计，是实现用户交互的关键。首先介绍菜单设计。菜单是实现用户交互的关键，实现系统与对话框调用的桥梁。向NX中添加菜单有二种方式，一种是直接修改NX系统菜单，加入新建立的菜单；另一种方式是建立独立的菜单文件，在NX系统启动时通过程序加载菜单。菜单加载时需要添加初始化函数UF_initialize()和终止函数UF_terminate()。除了这二个函数外，创建菜单还需要三个基本函数和一个菜单信息文件。UF_MB_add_actions(actionTable)函数功能是在NX菜单栏上新的菜单项。ACTIONS用来定义点选菜单时对应的响应函数。1.菜单信息文件如下：2.在菜单程序设计时，在新建立VS项目下的BDDesign.cpp文件中输入代码，具体方法如下：(1)输入所需的头文件(2)添加初始化函数：extern"C"DllExportvoidufsta(char*param,int*returnCode,intrlen){}，函数需要实现NX工作界面中添加菜单项及菜单按钮的功能。进入函数后，首先申请添加菜单的许可，通过UF_MB_add_actions(actionTable)建立菜单项和系统函数关联。使用staticUF_MB_action_tactionTable[]定义所加入的菜单控件ID与函数之间的响应。{"OPENBD_Section",openLib_callback,OPENBD_Section,},第一列指定菜单中所对应的ACTION所调用的动作按钮，第二列定义该动作按钮的入口函数，第三列定义入口函数内，实现应该调用的函数名。最后释放所申请的许可授权。三、对话框设计对话框设计是实现系统与用户交互的有力工具。对话框由对话框资源文件和程序控制两部分构成。因此对话框的设计涉及这两个方面：一是按界面的布局编写对话框资源文件，二是针对对话框的功能编写相应的控制程序。1.对话框资源文件对话框资源文件是用来定义和描述对话框外观及其属性的一个文本文件，其扩展名为.res，对话框资源文件包插对话框控件组成，对话框属性定义及元件布局样式的描述。2.控制程序文件编写控制程序文件时，针对波导管的生成和法兰盘的装配有如下内容：创建波导管的设计思想如下：1.为波导管弯曲方向确定的波导类别创建波导管分类树结构；2.根据选择的波导管类别确定波导管设计的主参数，包括选择波导管型号、选择波导管类型，输入控制波导管模型的主要参数；3.生成波导管零件并装载至此Part文件下。为波导管装配法兰盘的设计思想如下：1.找到法兰盘模型上用于装配的标识面；2.查找波导管上对应的标识面；3.建立法兰盘模型和波导管模型之间面对面的装配约束关系。自动过滤法兰盘模型模板的方法如下：1.根据所生成的波导管类型筛选出合适的法兰盘大类；2.根据所生成的波导管规格从法兰盘大类中选择截面相匹配的法兰盘；3.用户从相匹配的法兰盘中选择用于装配的法兰盘。当前第1页1 2 3