以UG 軟件為二次開發平臺，使用UG/Open 和Visuanl C + + 這2 種工具，采用基于圖形模板的參數化設計方法，通過UG/Open API 在VC + + 集成環境中編程實現螺桿的參數化設計和對螺桿數據庫的訪問，實現了擠出機4 種螺桿的參數化設計，節省了螺桿的設計時間。該參數化設計方法還可以應用到其他一些非標準的，但具有相同拓撲結構的結構件的設計中，從而提高了產品的設計效率。

　　螺桿是擠壓系統的關鍵部件，是擠出成型設備的心臟，由擠出理論可知高聚物在擠出成型過程中要經過固體輸送、熔融和熔料定壓定量等擠壓過程，螺桿的結構及其幾何參數的設計合理與否直接影響這個擠壓過程。隨著CAD 技術的發展，計算機輔助設計方法開始應用于各種機械的設計過程中，完成機械系統的虛擬裝配、運動仿真、結構分析和優化設計等，從而設計出結構合理、性能良好的機械系統。傳統的設計方法中，往往要進行大量的重復性工作，耗時費力，設計成本較高。擠出機螺桿已經標準化和系列化，實現它的參數化設計具有很大的優越性，有學者以solidworks 為平臺是實現了螺桿的參數化設計，有學者以UG 為平臺實現了普通螺桿的參數化設計，但不夠全面。以UG NX5 軟件為平臺對其進行二次開發，應用VC 程序設計語言和UG/Open 開發出擠出機螺桿的三維參數化設計系統。系統針對普通螺桿和BM 型螺桿、銷釘型螺桿、屏障型螺桿3 種新型螺桿實現參數化設計，并建立了螺桿參數數據庫，可以查詢和添加不同螺桿幾何參數，縮短了螺桿的設計周期，并增加了螺桿校核模塊，對設計的螺桿進行簡單的校核。

1、UG/OPEN 簡介

　　Unigraphics(簡稱UG) 是CAD/CAE/CAM 一體化的機械工程計算機軟件系統，功能強大，內容豐富，涵蓋了從設計、分析、加工、管理等領域。UG/OPEN 作為UG 平臺上提供的二次開發語言是為滿足用戶特殊需要而隨UG 一起發布的，包括以下幾部分:UG/Open API 為UG 軟件提供直接的編程接口;UG/Open Grip 是UG 內部開發語言，具有通俗易懂的特點，是UG 二次開發早期的主要語言，用戶利用它可以生成NC 自動化或自動建模等特殊應用;UG/Open MenuScrip 對UG 軟件操作的菜單、工具條進行用戶化開發;UG/Open UIStyle 是1 個可視化編輯器，用戶可以為UG/Open 應用程序開發友好的具有UG 風格的交互界面。

2、參數化系統的開發

　　2. 1、螺桿結構設計

　　常規擠出螺桿與注射螺桿在很大程度上具有相似的結構，按照擠出螺桿的固體輸送理論、熔融理論和熔體輸送理論來設計螺桿結構，螺桿分為三段:加料段、壓縮段、均化段。參照文獻，系統把擠出螺桿剖為四大部分:加料段L1、壓縮段L2、均化段L3、螺桿頭來進行設計，其他螺桿參數如螺距、螺棱寬度、均化段螺槽深、加料段螺槽深等參照設計經驗設計。

　　2.2、螺桿參數化設計方法的選擇

　　參數化設計是指在零件或部件形狀的基礎上，用一組尺寸參數和約束定義該幾何圖形的形狀，尺寸參數和約束與幾何圖形有顯式的對應關系，當尺寸或約束發生改變，相應的幾何圖形也會有相應的變化，從而達到驅動該幾何圖形的目的。在UG CAD 中，主要有交互圖形設計和二次開發2 種參數化設計方法。交互圖形設計方法是指在UG 系統的環境中，用戶通過UG 提供的模型交互操作命令和參數化的建模方法，從

　　而完成產品的參數化設計。二次開發的參數化設計方法有2 種，即基于圖形模板的參數化設計和基于參數化程序的設計方法�；�于圖形模板的參數化設計方法的思想是通過修改圖形模板的特征，從而驅動圖形模板發生相應的變化，達到參數化設計的目的�；�于參數化程序設計方法的思想遵循點、線、面、體的方式進行，通過尋找模型上的關鍵點或根據數學方程求得關鍵點，再把關鍵點連成線，由線構面再構體。系統選擇基于圖形模板的參數化的設計方法，通過UG/Open API 編程實現螺桿參數化設計，最終生成所需螺桿的三維模型。

　　2.3、參數化系統的實現

　　使用UG/Open MenuScrip、UG/Open UIStyle 和VC + + ，windows xp 作為操作系統平臺，對UG NX5 進行二次開發。得到擠出機螺桿參數化設計系統，系統包括4 個模塊，螺桿直徑估算模塊，螺桿參數化設計模塊，螺桿校核模塊和幫助模塊，每個模塊實現不同的功能。

　　2.3.1、配置開發環境

　　基于UG 的參數化系統的開發首先需要自定義目錄，在自定義目錄下創建startup、application、database、prt 和my_ug_prt 共5 個文件夾。startup 文件夾中放置菜單* . men 和* . dll 文件，application 文件夾中放置對話框資源文件* . dlg，database 文件夾中放置數據庫文件，prt 文件夾中放置三維模板文件，my_ug_prt 文件夾中存放參數化設計系統設計出的螺桿模型。其次注冊環境變量，在【我的電腦】上單擊鼠標右鍵選擇【屬性】，在彈出對話框中選擇【高級】，點擊【環境變量】按鈕，在彈出對話框中新建環境變量，【變量名】為“UGII_USER_DIR”，變量值為自定義目錄所在路徑。

　　2.3.2、編寫菜單文件和設計對話框交互界面

　　使用UG/Open MenuScrip 創建用戶菜單，腳本菜單的擴展名為* . men，其運行結果如圖1 所示。使用用戶界面樣式編輯器，創建用戶交互對話框，共創建6 個對話框，螺桿直徑估算模塊、校核模塊、幫助模塊各對應1 個，參數化設計模塊中包括4 個，6 個對話框均是從菜單中調用。

圖1 系統菜單

4、總結

　　擠出機螺桿參數化設計系統，能夠實現普通螺桿，BM 型螺桿、銷釘型螺桿、屏障型螺桿4 種螺桿的參數化設計，在估算出螺桿直徑的前提下，對應不同類型的螺桿在與之對應的螺桿參數交互界面中，輸入螺桿幾何參數就能夠快速輸出對應的螺桿三維模型。螺桿的校核模塊能夠根據螺桿的材料等屬性及外環境對螺桿進行簡單的校核，進一步提高了其可靠性。幫助模塊在設計過程中給設計人員提供一些簡單的幫助。該系統能夠簡單、快捷的設計螺桿三維模型，提高了螺桿的設計效率，為螺桿設計的后續CAE 處理奠定了基礎。