潘柏霖

（中国航发成都发动机有限公司，四川 成都 610503）

为提高我国航空发动机的总体外部系统研制水平，使目前航空发动机外部设计从二维工程图向基于三维模型的产品定义（MBD）发展，达到CAD/CAM集成一体化，最终实现产品设计环节的无纸化和全三维数字化。本文就当前国内的CAD技术水平，认为发动机外部附件及管路系统设计最适宜用三维数字化计算机仿真实现。传统的航空发动机外部系统设计虽然能达到设计目标,却存在着研制周期长、反复迭代多、物理样机成本高等各种缺点，而通过三维数字化设计手段建立数字样机可以克服这些缺点，从而提高产品研制水平和缩短研制周期。航空发动机外部系统数字化设计是利用UG三维软件建立三维电子样机作为一种设计工具，主要用于布置发动机外部附件、管路以及电缆等。本文利用Visual Studio 2010编程软件对于UG软件的二次开发，实现了在UG软件界面下的航空发动机外部系统设计模块。

1 外部系统设计二次开发流程

利用Visual Studio 2010应用程序开发软件，使用C++作为编程语言，在UG软件NX 7．5版本产品研发平台上，通过对其进行二次开发。在UG软件中，建立了航空发动机外部系统辅助设计客户化平台，其二次开发应用程序设计流程包括，如图1所示。

a)编辑源文件；

b)编译源文件为目标文件；

c)链接对象为可执行文件；

d)运行可执行文件并测试；

e)运行成功后进行程序发布，否则重新编辑；

f)发布航空发动机外部系统辅助设计应用程序。

图1 外部系统辅助设计的二次开发的总体流程

2 外部系统辅助设计平台搭建

2.1 设计平台框架搭建

根据外部系统辅助设计的二次开发的总体流程，在Visual Studio 2010应用程序开发软件中开发可执行文件，用于外部系统辅助设计平台的搭建。然后对UG软件进行二次开发，制作UI Styler对话框，将可执行文件嵌入UG软件平台中，实现了航空发动机外部系统辅助设计系统的建立。

首先，打开Visual Studio 2010，单击“File”，选 择“New”， 点 击“Project”， 将 显 示“New Project”如图2。选择“Visual C++”下的“Win32控制台应用程序”，在名称框中输入航空发动机外部系统辅助设计后单击确定。将显示“Win32应用程序向导”如图3，选择“应用程序设置”，在应用程序类型中选择“DLL”，在附加选项中选择“空项目”，单击“完成”创建解决方案“航空发动机外部系统辅助设计”。此时航空发动机外部系统辅助设计项目中没有向导默认添加的文件，需自己添加所需文件。其次，选择“项目”菜单下的“属性”项，将显示属性页。

2.2 创建设计平台菜单脚本

创建MenuScript菜单脚本文件，将名称命名为“menu．men”，通过它，在UG软件中添加“航空发动机外部系统辅助设计”菜单文件，如图2所示。

图2 菜单脚本文件

2.3 创建设计平台对话框

在UG软件NX 7．5平台上，创建航空发动机外部系统辅助设计UI Styler对话框，实现对外部系统三维数字化设计客户化定制界面，具体的UI Styler对话框编辑环境，如图3。

图3 UI Styler对话框环境

打开UG软件后，在菜单栏上，选择“航空发动机外部系统辅助设计”，将显示欢迎使用发动机外部辅助设计对话框，如图4、图5所示，辅助设计内容包括外部管路设计和外部支架设计。

图4 航空发动机外部系统辅助设计系统

图5 航空发动机外部系统特征查询系统

2.4 航空发动机外部辅助设计系统

（1）外部管路设计。单击“不锈钢导管规格和许用压力”、“导管接头连接插入量”、“导管弯曲半径及直线段长度”，将显示对话框。方便设计过程中确定导管许用压力要求、接头插入量和导管弯曲半径及直线段长度要求。

（2）外部支架设计。单击“外部支架常用材料牌号”、“外部支架材料厚度”、“钣金件最小弯曲半径”、“钣金件弯曲角度公差”、“钣金件冲孔位置要求”将显示对话框。方便设计过程中确定各种材料支架适用范围、各种材料支架厚度、钣金件最小弯曲半径、钣金件弯曲角度公差和钣金件冲孔位置。

3 结语

本文针对外部系统三维数字化设计的特点，为提高外部系统设计效率，开发了航空发动机外部辅助设计系统。该系统实现了基于UG软件外部系统管路和支架设计快速查询功能。通过在UG软件中搭建了航空发动机外部辅助设计系统，为实现外部系统零组件参数化设计和典型特征库的建立，显示了基于全三维数字化设计平台进行外部系统设计的优势，为其在航空发动机外部系统设计过程中的工程应用奠定了技术基础。

[1]章秉枢,李学志,吴志军,张春凤．机械CAD技术基础[M]．北京:清华大学出版社,1997．

[2]周临震，李青祝,秦珂编著．基于UG NX系统的二次[M]．南京:江苏大学出版社,2012．

[3]刘建钊，花锋编著．知识融合程序设计与开发—基于NX软件系统[M]．北京:电子工业出版社,2015．

[4]黄勇编著．UG/Open应用开发典型实例精解[M]．北京:国防工业出版社,2010．

[5]汪锐编著．NX Open API编程技术[M]．北京:电子工业出版社,2008．

[6]陆宇晏,沈燕,韦克安等．UG二次开发技术的研究[J]．广西大学学报,2008,(30):134-137．