ug二次开发
炎黄一号-江苏二级造价师
2023年2月20日发(作者：teradata)第1章二次开发应用初步
UG/NX是当今世界上最先进和高度集成的、面向制造行业的
CAD/CAE/CAM软件系统，可用于产品的整个开发过程，包括产品概念设计、
建模、分析和加工。UG/NX以其强大的设计和加工功能而著称，可以支持
目前市场上销售的不同厂家的所有工作站及微机平台，广泛应用于通用机
械、模具、汽车及航空航天领域，被很多世界著名公司选定为企业计算机
辅助设计、分析、制造的标准。
从20世纪60年代起UG就一直代表着工程制造业CAD/CAM软件产品
的最高水平。20世纪90年代，UG进入中国市场，受到广大CAD/CAM用户
的欢迎。UG在中国的用户已超过1000多家，装机量达到350多套。这是
因为UG是一个集成化、全面、一体的软件，它包括设计、加工、分析和
最流行的产品数据管理(PDM)，给企业提供了一个全面的解决方案。
1.1CAD软件的二次开发
随着CAD应用领域的不断扩大和应用水平的不断提高，用户需求与
CAD系统规模之间的矛盾日益增加，没有一个CAD系统能够完全满足用户
的各种需求。作为商品化的CAD软件产品，是否拥有一个开放的体系结构，
是衡量该软件的优劣性、适用性和生命力的重要标志，而是否拥有一个开
发简便、运行高效的二次开发平台又是开放式体系结构的核心和关键。目
前，主流的CAD软件都具有用户定制功能并提供二次开发工具。
通过CAD软件的二次开发工具可以把商品化、通用化的CAD系统用户
化、本地化、即以CAD系统为基础平台，在软件开发商所提供的开发环境
与编程接口基础之上，根据自身的技术需要研制开发符合相关标准和适合
企业实际应用的用户化、专业化、知识化、集成化软件，以进一步提高产
品研发的效率。在通用CAD基础上融入专业知识构建专用CAD系统是当前
深化CAD应用的潮流。
把用户的设计思想转化为特定的新功能需要以下基本要素，这些基本
要素构成了CAD软件二次开发平台的基本结构：
（1）通用CAD软件——管理层。通用CAD软件是整个开发的基础，
是二次开发应用程序的宿主。它应具有比较完备的基本功能，即使没有二
次开发应用程序，它也能满足基本的使用需求。在二次开发平台结构中，
通用CAD软件属于管理层，它所负责的工作主要包括用户界面定制、图形
显示、文档数据管理、交互流程控制、消息分发和应用程序的管理等。
（2）编程开发环境——开发层。开发者采用某种计算机高级语言（如
C、C++等）在特定的开发环境中进行应用程序的开发。由于通用的集成开
发环境（如VC++、VB和Delphi等）具有功能强大、使用简单、可靠性强
和生成代码效率高等优点，目前一般都在通用的集成开发环境中进行二次
开发。在二次开发平台结构中，编程开发环境属于开发层，它主要包括应
用程序源代码的编辑、编译、链接、调试和代码优化等。
（3）应用程序编程接口（API）——支持层。编程开发环境仅提供了
一般性的语言支持，在二次开发过程中，还需要提供相应的API支持。通
过这些API接口，二次开发应用程序可以建立与原软件应用程序的链接，
使新开发的功能和原有的功能无缝集成。在二次开发平台结构中，应用程
序编程接口属于支持层，它是用户开发的应用程序与CAD软件之间进行链
接、通信和互操作的通道。
（4）开发者的设计思想——知识层。一般来说，CAD软件开发商通
过以上3个层的引入就为用户提供了二次开发的工具和方法。此外，二次
开发应用系统还需要融入开发者的设计思想。开发者将其设计思想通过二
次开发工具和方法，并结合原有的CAD系统功能，才能构成具有实用价值
的应用程序。在二次开发平台结构中，用户设计思想属于知识层，它是开
发者知识和能力的体现，是二次开发技术的应用和实践。
1.2UG二次开发
UG二次开发是指在UG软件平台上，结合具体的应用需求，总结行业
的设计知识和经验，开发面向行业和设计流程的CAD系统。UG/Open是一
个通过开放性架构促使不同的应用程序同UG实现柔性集成的开发工具
包，其目的是使集成的应用程序，包括UG自身提供或第三方开发的应用
程序能够在不同软硬件平台、不同网络或Internet的计算机上实现数据
共享。利用UG/Open提供的应用程序和开发工具，能够提高用户的工作效
率和满足用户的具体要求。
1.2.1UG二次开发工具
UG/Open提供的二次开发工具主要包括：UG/OpenAPI(应用程序接
口)，UG/OpenGRIP(图形交互程序)，UG/OpenUIStyle(用户界面制作工
具)，UG/OpenMenuScript(界面菜单编制语言)。
UG/OpenMenuScript开发工具，对UG软件作界面进行用户化开发，
无须编程即可对UG主菜单和快速弹出式菜单进行添加、重组、剪裁或在
UG软件中集成用户GRIP、API二次开发程序、UserTools文件及操作系统
命令等。
UG/OpenUIStyle开发工具是一个可视化编辑器，生成的对话框能与
UG集成，让用户更方便、更高效地与UG进行交互操作。利用这个工具可
以避免复杂的图形用户接口GUI的编程，直接将对话框中的基本控件组合
生成功能不同的对话框。
UG/OpenGRIP是在UG/OpenAPI工具发布之前UG的主要二次开发工
具。GRIP是一种专用的图形交互编程语言，它与UG系统集成，可以实现
UG环境中的大部分应用操作。GRIP语言与一般的通用语言一样，有完整
的规则、程序结构、内部函数，以及与其他通用语言程序的相互调用等。
GRIP在加工方面提供了大量的函数，具有很高的NC编程效率,利用该工
具用户可生成NC自动化或自动建模等用户的特殊应用。GRIP的功能不如
UG/OpenAPI强大，它主要常被用来开发一些规模较小的程序，完成某些
专业上需要的特定的功能。
UG/OpenAPI也称UserFunction(用户函数，以下简称UF)，是UG
软件提供的一个高级二次开发编程语言工具集，支持最全面、最复杂层次
的编程，支持C、C++、VB、.NET和Java等主要高级语言。通过UG/Open
API的编程，用户可以建立、编辑、查询并修改UG的各种实体对象(包括
part文件、点、线、面、实体、特征、坐标系、表达式等)，建立并遍历
装配体，创建工程图，处理用户和UG界面的交互，控制UG的运行等，它
提供了比UG/OpenGRIP更多的对UG及其模块进行操作的功能，包括建模、
装配、有限元分析、机构运动分析、制造、饭金等。几乎所有能在UG界
面上的操作都可以调用相应的UG/OpenAPI函数来实现，从而实现用户化
的需要。
1.2.2二次开发工具之间的相互关系
UG软件为用户提供的二次开发工具不但可以独立使用，而且可以相
互调用其它工具开发的结果，这就大大扩展了工具本身所具有的功能，方
便用户进行二次开发。它们之间的关系如图1-1所示：MenuScript和
UIStyler开发的对话框均可以调用GRIP程序和API程序。GRIP程序和
API程序之间也可以相互调用。
UG/OpenAPI
UG/OpenMenuScript
UG/OpenGRIP
UG/OpenUIStyle
图1-1二次开发工具关系图
1.2.3UG二次开发应用范围
UG二次开发主要应用有以下几个方面。
1、用户化定制CAD环境
用户化定制CAD环境主要包括：提供用户化CAD规范；提供用户化标
准件库；定制用户化CAD界面等。
2、开发在UG软件平台上的用户专用软件。
UG软件平台上的用户专用软件主要指UG软件没有提供的及功能不能
满足用户要求的一些用户专用软件，例如CAPP软件、DFA软件、DFM软件、
CAD/CAE接口软件等。
3、开发UG软件与其他CAD软件的接口
使用不同软件（UGII、CATIA、ProE、solidWork、AutoCAD等）所
建的3D模型/2D图纸都使用各自的数据结构，有时需要把它们的数据进
行相互交换。这时有必要开发它们之间的接口。
1.2.4UG二次开发流程
UG系统提供了功能强大的复合建模功能，例如实体造型、曲面造型、
特征造型等，同时也提供了强大的二次开发工具包与特征扩展功能。利用
这些工具可对UG系统进行用户化剪裁与开发，满足用户的特定需求。根
据前面对UG/open开发工具包的研究与探讨，给出产品CAD系统的总体开
发流程，如图1-16所示。
图2-16UG二次开发流程
1.3第一个实例
为便于用户了解UG/OpenAPI的使用，下面将创建一个简单的应用开
发程序，其功能是在UG环境中显示一个消息对话框“Hello,UG!”。运行
平台为WindowsXP，开发平台为和UG/NX4，运行结
果如图1-2所示。
1.3.1创建VC++项目
Note：如果先安装，后安装UG，则在Visual
新建工程选项里会自动添加UG/OPENAppWizard；否则，如果
先安装UG，再安装则需手动将
“wnti32kitsugopenvs_filesVCvcprojects、VCWizards”下的内
容拷贝到“2003Vc7”
的相应目录下，此时在的IDE中添加UG开发向导。
利用UG/OpenAppWizard向导创建工程项目，该向导是UG软件本身
提供的应用向导，不支持MFC，常应用于辅助工具的开发。下面将在Visual
和UG/NX3开发平台上利用UG/OpenAppWizard向导创建工程
项目。
运行，新建一个项目，如图2-1所示。选择对话
框中的Templates中的NX3OpenWizard向导创建UG应用工程，在Name
文本框中输入工程名称“FirstProject”，在Location文本框中输入工
程路径，然后单击OK按钮确定，NX3OpenWizard（Overview）对话框，
如图2-2所示。对话框将提示当前项目的默认设置，如果用户接受当前默
认设置，可以直接单击Finish按钮确定，此时向导将按默认设置创建工
程项目。如果不接受当前默认设置，用户可以通过NX3OpenWizard
（ApplicationSettings）对话框和NX3OpenWizard（EntryPoints）
对话框来进行修改，两个对话框分别如图2-3和图2-4所示。NX3Open
Wizard（ApplicationSettings）对话框可以让用户选择工程项目的运行
模式和编程语言，NX3OpenWizard（EntryPoints）对话框可以让用户
选择程序入口方式及卸载方式，最后单击Finish按钮确定。
图2-1新建项目对话框
图2-2NX3OpenWizard(Overview)
图2-3NX3OpenWizard(ApplicationSettings)
图2-4NX3OpenWizard(EntryPoints)
1.3.2建立程序
此时用户可以在生成的工程模板中添加代码，在
集成开发环境中，打开文件代码窗口，输入代码并保存。输入
代码如下：
#include/*包含UF_initialize()和UF_terminate()函数原型的头文件*/
#include/*包含uc1601()函数原型的头文件*/
externvoidufusr(char*param,int*retcod,intparam_len)
{
/*获取UG/OPENAPI的执行权限*/
if(UF_initialize()!=0)
return;
/*弹出消息窗口，显示“Hello,UG!”*/
uc1601("Hello,UG!",1);
/*释放UG/OPENAPI的执行权限*/
UF_terminate();
}
1.3.3编译链接项目
点击主菜单“生成→生成FirstProject”，如图1-13，对项目First
Project编译、链接，生成.dll文件（文件位置在项目属性的“链接器→
常规→输出文件”中设置）。
图1-13编译链接项目
1.3.4调试程序
方法一：在程序编译之后，首先在程序中设置断点，点击主菜单“调
试→启动”，如图1-14所示，启动NX系统。在NX系统中激活.dll程序，
程序进入调试状态，F11是逐语句调试，F10是逐过程调试（注意，在调
试程序之前，一定对项目属性的调试进行设置，参见图1-8）。
图1-14调试程序
方法二：在程序编译、代码中设置断点后，启动UGNX4；回到Visual
集成开发环境，点击主菜单“工具→调试进程”，系统打开
“进程”对话框，如图1-15所示，双击“可用进程”列表中“”，
系统打开“附加进程”对话框，如图1-16所示，选择要调试程序类型为
“Native”，单击“确定”按钮，系统进入程序调试状态，按“F11”或
“F10”进行逐语句或逐过程调试。
图1-15
图1-16
1.3.5运行应用程序
在UG界面中选择菜单File→Execute→NXOpen，在系统弹出的一个
文件选择对话框中选择应用程序“”。如图1-17、图1-18
所示。
图1-17
图1-18
图1-19