基于UG的轴承座部件族的建立.pdf

机 械 制 造 与 研 究 林 莉 基 于 UG的 轴 承 座 部 件 族 的 建 立M achine Building A utomation, Apr 2008, 37 ( 2) : 85 86基 于 UG的 轴 承 座 部 件 族 的 建 立林 莉(南 京 工 程 学 院 材 料 工 程 学 院 ,江 苏 南 京 210013)摘 要 :介 绍 了 基 于 UG特 征 造 型 的 轴 承 座 部 件 族 的 建 立 技 术 及 使 用 方 法 。 利 用 特 征 造 型 、 参数 化 设 计 创 建 轴 承 座 通 用 模 型 ,通 过 设 置 参 数 关 系 式 及 利 用 Excel族 表 ,集 合 共 同 的 可 变 尺 寸生 成 一 系 列 的 轴 承 座 零 件 模 型 ,不 需 要 逐 一 单 个 创 建 模 型 ,能 够 大 幅 度 提 高 设 计 效 率 和 节 约 磁盘 空 间 。关 键 词 : UG;轴 承 座 ;三 维 参 数 化 造 型 ;部 件 族中 图 分 类 号 : TP391. 72 文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 : 167125276 (2008) 0220085202Establishm en t of the Bear ing Stand Com ponen ts C lan w ith UGL IN L i(D ep a rtm en t o fM a te ria l Eng inee ring, N a n jing In stitu te o f Techno lo gy, N an jing 210013, C h ina )Abstract: This pap e r in troduce s the se tting2up techno lo gy and ope ra tion m e tho d of the bea ring stand compo en ts c lan ba sed o n U Gcha racte ristic m ode ling. A se rie s of p a rtm ode ls o f bea ring stand is p ro duced w ithou t e stablish ing individua lm o de ls one by one to im 2p rove the speed o f de signing and econom ize the m agne tic d isc sp ace by a b ig pe rcentage , by u tiliz ing cha rac te ristic m o de ling, pa2ram e te r to de sign and e stablish ing the m o de l bea ring stand in comm on u se , through se tting up the va riab le size of the re la tiona l ex2p re ssio n of the pa ram e te r and u sing Exce l c lan fo rm w ith commo n se t.Key words:U G; bea ring stand; 3D pa ram e te rized m ode ling; com ponents clan0 引 言UG作 为 一 种 计 算 机 辅 助 设 计 软 件 ,拥 有 许 多 独 特 的设 计 功 能 ,其 中 参 数 化 设 计 思 想 直 接 挑 战 传 统 的 模 型 设 计思 想 。 参 数 化 设 计 的 重 要 特 征 是 尺 寸 驱 动 ,即 以 模 型 的 尺寸 来 决 定 模 型 的 形 状 ,由 一 组 可 变 的 尺 寸 来 定 义 一 个 模型 。 修 改 尺 寸 参 数 后 经 过 重 新 生 成 处 理 ,即 可 获 得 新 的 模型 形 状 ,既 直 观 又 快 捷 。在 机 械 设 计 过 程 中 会 使 用 到 许 多 标 准 件 ,其 中 轴 承 座是 常 用 的 标 准 件 之 一 。 本 文 将 讨 论 如 何 基 于 UG的 特 征造 型 ,建 立 轴 承 座 的 三 维 参 数 化 部 件 族 ,并 在 机 械 设 计 过程 中 直 接 调 用 ,从 而 减 少 设 计 人 员 的 重 复 性 劳 动 ,提 高 工作 效 率 。 UG软 件 可 以 依 据 创 建 的 原 始 模 型 ,通 过 Excel电 子 表 格 改 变 模 型 组 对 象 的 数 量 、 类 型 或 尺 寸 参 数 ,建 立系 列 化 的 模 型 ,这 是 建 立 部 件 族 的 重 要 手 段 之 一 。1 轴 承 座 部 件 族 的 创 建1. 1 创 建 通 用 模 型部 件 族 是 相 似 零 件 或 组 件 的 集 合 。 建 立 部 件 族 时 首先 创 建 具 有 广 泛 代 表 意 义 的 原 始 模 型 ,即 通 用 模 型 。 通 用模 型 应 包 含 部 件 的 所 有 结 构 特 征 和 尺 寸 。 为 了 能 控 制 轴承 座 每 一 个 特 征 的 定 形 与 定 位 尺 寸 ,部 分 特 征 的 轮 廓 需 要在 草 图 中 进 行 绘 制 并 施 加 几 何 约 束 和 尺 寸 约 束 ,通 过 拉伸 、 旋 转 等 扫 描 操 作 形 成 三 维 实 体 。图 1是 轴 承 座 环 形 体 轮 廓 的 草 图 及 主 要 尺 寸 ,将 该 草图 绕 中 心 轴 从 - 90旋 转 到 90即 可 形 成 轴 承 座 上 盖 的 半个 环 形 三 维 实 体 ;从 90旋 转 到 270即 可 形 成 轴 承 座 底 座图 1 环 形 体 轮 廓 草 图上 的 半 个 环 形 三 维 实 体 。 再 添 加 辅 助 结 构 ,即 可 创 建 轴 承座 的 通 用 模 型 ,如 图 2所 示 。1. 2 建 立 部 件 族 表在 创 建 的 轴 承 座 通 用 模 型 中 包 含 了 数 量 众 多 的 尺 寸 ,为 便 于 操 作 将 其 分 为 两 类 :a) 控 制 尺 寸 :与 轴 承 座 的 规 格 及 主 要 结 构 、 形 状 相 关的 尺 寸 。 这 类 尺 寸 数 目 不 宜 太 多 ,由 设 计 的 需 要 而 定 ,控制 尺 寸 在 部 件 族 表 中 输 入 ,如 图 1中 的 A, g, D等 。b) 非 控 制 尺 寸 :通 用 模 型 中 一 些 非 关 键 结 构 的 尺 寸可 以 通 过 两 种 方 式 输 入 。 一 种 是 直 接 在 草 图 标 注 时 或 表达 式 列 表 中 输 入 固 定 值 ,如 圆 角 、 倒 角 等 细 部 结 构 尺 寸 ,这类 尺 寸 相 对 固 定 ,在 生 成 的 所 有 部 件 族 成 员 中 都 相 同 ;另一 种 是 在 草 图 标 注 时 或 表 达 式 列 表 中 用 控 制 尺 寸 及 其 它尺 寸 的 表 达 式 形 式 输 入 。 如 图 3所 示 ,轴 承 座 上 螺 栓 凸 台的 某 尺 寸 (LuoShuanTai)由 若 干 个 尺 寸 通 过 表 达 式 输 入 ,随 表 达 式 中 相 关 尺 寸 的 变 化 而 变 化 。 非 控 制 尺 寸 在 生 成58 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 机 械 制 造 与 研 究 林 莉 基 于 UG的 轴 承 座 部 件 族 的 建 立http: ZZHD. chinajournal. net. cn E2mail: ZZHD chainajournal. net. cn 机 械 制 造 与 自 动 化 图 2 轴 承 座 通 用 模 型部 件 族 成 员 时 无 需 设 置 ,由 软 件 系 统 按 相 应 的 输 入 方 式 自动 赋 值 ,如 图 1中 的 r2, R, p1, p2, p3等 。在 UG建 模 界 面 中 选 择 菜 单 工 具 / 部 件 族 ,在部 件 族 对 话 框 中 将 所 有 控 制 尺 寸 添 加 入 尺 寸 列 表 ,并设 置 部 件 族 保 存 的 文 件 目 录 。 点 击 部 件 族 电 子 表 格 创 建图 3 尺 寸 表 达 式按 钮 ,系 统 会 自 动 切 换 到 Excel电 子 表 格 界 面 ,如 图 4所示 (图 中 隐 去 了 Excel界 面 的 部 分 工 具 按 钮 )。 这 是 M i2crosoft Excel软 件 嵌 入 到 UG软 件 中 的 界 面 格 式 ,它 与 通 用的 Excel界 面 相 比 ,主 菜 单 中 增 加 了 部 件 族 菜 单 项 。图 4 部 件 族 表该 Excel初 始 界 面 中 只 有 一 行 与 轴 承 座 通 用 模 型 相对 应 的 控 制 尺 寸 。 在 Excel表 格 中 依 次 输 入 编 号 (No)为2, 3,等 的 各 个 规 格 轴 承 座 的 控 制 尺 寸 ,即 完 成 轴 承 座 部 件族 表 的 建 立 。 选 择 菜 单 部 件 族 / 保 存 族 ,对 以 上 建 立的 部 件 族 表 进 行 保 存 。1. 3 生 成 部 件 族 成 员在 图 4所 示 的 Excel表 格 中 ,选 择 需 要 建 立 部 件 族 成 员三 维 模 型 的 对 应 行 数 据 ,然 后 点 击 菜 单 部 件 族 / 创 建 部件 ,UG软 件 便 自 动 生 成 部 件 族 成 员 的 三 维 模 型 ,并 保 存 在指 定 目 录 下 。 至 此 ,生 成 的 轴 承 座 部 件 族 的 三 维 模 型 可 以 随 时在 机 械 设 计 过 程 中 调 用 ,并 装 配 到 产 品 部 件 的 三 维 模 型 中 。2 结 束 语UG软 件 提 供 的 部 件 族 表 功 能 可 以 系 统 地 创 建 和 管理 众 多 相 似 性 高 的 零 部 件 ,并 节 省 文 件 存 储 所 需 的 磁 盘 空间 (实 际 操 作 中 无 需 事 先 全 部 生 成 部 件 族 成 员 的 三 维 模型 ,只 要 保 存 好 部 件 族 成 员 控 制 尺 寸 的 Excel电 子 表 单 ,在 机 械 设 计 过 程 中 需 要 调 用 某 部 件 族 成 员 时 ,再 有 针 对 性地 生 成 该 部 件 族 成 员 的 三 维 模 型 ) ,有 效 提 高 设 计 效 率 ,并 保 证 设 计 的 正 确 性 和 可 靠 性 。 这 一 功 能 还 可 以 用 于 建立 其 它 标 准 件 或 常 用 件 的 部 件 族 。参 考 文 献 : 1 张 冶 ,洪 雪 ,张 泽 帮 . Unigraphics NX参 数 化 设 计 实 例 教 程M . 北 京 :清 华 大 学 出 版 社 , 2003. 2 林 莉 ,毛 炳 秋 . 基 于 UG的 齿 轮 参 数 化 结 构 设 计 J . 机 械 设计 与 研 究 , 2007, 23 (2) : 60262. 3 曾 向 阳