NX软件

NX软件（精选10篇）

NX软件 篇1

1 前言

在闭式双点多连杆压力机中,滑块的运动特性曲线是由各杆件的尺寸和相对位置确定的,因为杆件数目较多,所以如何选择各杆件的长度及有关角度和位置的参数,以保证滑块具有符合工艺要求的最佳运动特性曲线,已成为设计多连杆的关键问题。传统的决定杆件尺寸的图解法和解析法由于设计工作量很大,精度不高,解析方程组的高度非线性以及设计变量和约束条件较多,很难获得满足约束条件的最优方案。但通过NX软件设计,在多模板下数据一致关联功能就能很好的处理多数据的测试优化。根据此类压力机的冲压工艺要求,确定目标是使滑块快进到距离下死点三分之一行程处时开始冲压,之后有一个较长且缓的冲压区域,冲压速度保证少于400mm/s,速度变化要较平缓[1]。

2 建立NX简化模型

闭式双点多连杆压力机由于多连杆结构的原因,滑块的运动特性随着各个尺寸变化没有定性的,复杂多变,增加滑块的运动特性曲线分析难度。而传统的图解法虽然可以对定量进行绘测,不过绘测耗时长,分析结果也不尽详细,更改尺寸时无法快速得出变化结果。而随着科技发展,采用三维软件分析复杂多连杆结构能够有效快速的得出变化分析结果,大大节省了时间,提高了分析效率,并且可以变量的去分析结果[2]。

NX软件具有在多模板下的数据一致相关性,这样确保了模型建立后,只要修改参数就能修改运动分析模型的参数,如此通过改变尺寸参数就能做到相应参数模型的运动分析;为了更有效地去分析多连杆机构,在此模型的同一方向上做出相应的一般曲轴连杆机构作为参照对比。在二维图上对应绘出对多连杆机构的机构运动简图,如图1所示,对应处标出尺寸和角度。对应在NX里绘出机构运动简图,步骤是先绘出草图结构,再对线段进行拉伸,得出三维机构运动简图(三维建模图(2))。按原设计数据,偏距L5=0,夹角B=0,意为两个固定转心和滑块中心都在一条直线上,对应其它杆长和夹角A按原结构代入尺寸。草图完成后拉伸成杆件;再在同一视图方向建立一般的曲轴连杆机构,并且对应的尺寸一致。

3 建立NX多连杆运动分析

三维模型建好后,从建模状态转入运动仿真状态,新建运动仿真,并对应建立连杆、运动副,定义L1杆转速为180度/秒,对应参照曲轴转速也为180度/秒,调整参照曲轴转动的初始角度位置(为后面参照用滑块的运动位移曲线作图时,下死点位置调到与多连杆滑块运动曲线下死点位置在同一时间点上),定义仿真时间2秒(机构完成一个运动周期),步数为360步(这样按步数就能对上对应的转角度),求解,并作图,作出两个机构各滑块运动位置幅值图,如图3所示,同样作图,得到滑块运动的的速度和加速度变化曲线图,就可对比分析。

4 通过改变多连杆的杆长和夹角来分析和优化

由图1可以看出影响滑块运动曲线的参数众多,不过有些参数受结构限制,可以确定可调的尺寸和尺寸范围,通过分析闭式双点多连杆压力机的机身结构和相关零件的位置尺寸,可以得知L5=0是不宜变化的,因为改变会它会使装模高度调节出现非线性变化,无法确保装模高度尺寸;而L是半行程长度,是设计始定参数故不作调节,L4是连杆长度,本身就做为装模高度调节,加上机身高度固定可变量少,故不作变化;可调的就只有其它尺寸和夹角,但杆长L1,L2,L3受传递力角度和四边形结构约束,只可作出微调,微调量在±20%内调节,在原模型上通过改变L0,L1,L2,L3,各杆长,对比发现滑块位移曲线变化没有出现变化成理想的滑块位移曲线的趋势,对应数据比较后,效果也不太理想;再可调的就是夹角A和B,首先多次增量变化夹角A,对比滑块位移曲线的变化发现也不太理想,最后在原模型上改变夹角B,发现下死点的时间点推后出现,并且出现比较理想的滑块位移曲线,在离下死点前三分之一行程区,滑块位移曲线出现较长时间的平缓冲压区,对应的滑块速度曲线在此区域也出现较低速且速度变化平缓,低速且变化平缓有利于做深拉伸工艺。再通对角B值的5°递增量,快速测试,得出增大B值负方向量时,下死点时间点推后出现,冲压时间区域增长,出现较理想滑块位移曲线。由于更改参数后再运动分析运算只要3分钟就能完成,大大提高解算时间,通过增量5°多次测试很快就找到B值的合适值,再通过调节L1、L2、L3各杆长的尺寸5mm增量观察微调效果,对比曲线变化找到了理想曲线,结果如图4。再作图,得到滑块运动的速度和加速度变化曲线图,并对比分析。

图形部分用Excel输出查看数据并对比,模型L为160mm,即行程为320mm,到下死点位置三分之一处为106.7mm,圆整定处定距离下死点在100mm处开始作冲压区(行程220mm处),以下是在同样转角速度180度/秒下,并且调节一般的曲轴连杆的转角初位置得出的数据如表1所示。

通过对比上表数据和滑块位移曲线可知,原模型多连杆机构冲压始速度比一般曲轴连杆机构的始速度减少18%,优化的多连杆机构冲压始速度比一般曲轴连杆机构的始速度减少46%,更利于深拉伸工艺;冲压时间上,原模型多连机机构冲压时间比一般曲轴连杆机构长60%,而优化的多连杆机构比一般曲轴连杆机构长40%,也较理想;在加速度变化上,优化的多连杆机构冲压时明显变化更缓,更利于提高冲压质量;而且优化的多连杆机构的回程时间明显加快,快进快回冲压区低速深冲压是优化后的结果,比原模型更利于深冲压工艺[3]。

5 结束语

本文主要介绍了通过对多连杆机构三维简略建型,参数化尺寸数据,建立运动分析,利用NX软件的数据关联一致性功能,通过递进修改参数,观察对比参数的变化对结果的影响,发现参数变化的趋势,再通过整合各参数的变化规律,调整符合目标结果的一组参数,来实现同一产品各种规格上的优化过程。

摘要：简略介绍利用NX软件对闭式双点多连杆压力机的传动机构进行简化建模,建立运动分析,绘制滑块运动曲线,通过调节各个参数,对滑块运动曲线图对比分析来进行优化。

关键词：机械设计,多连杆,优化设计

参考文献

[1]何德誉.曲柄压力机[M].北京:机械工业出版社,1987.

[2]成大先.机械设计手册[M].北京:化学工业出版社,2002.

[3]俞新陆.锻压手册[M].北京:机械工业出版社,1993.

NX软件 篇2

复古时尚

从外观看NX300绝对是三星NX系列相机中最时尚的，NX300分为白色、黑色、棕色三种颜色，机身顶部采用金属材质，整体感觉时尚与复古兼得，想必设计师一定从“古董相机”中吸取不少的设计灵感。在三种颜色里，我最喜欢棕色，因为它更具特色，似乎是一件从箱包里掏出的奢侈品。

在使用NX300后的第一感受是调焦速度明显提升，在按下快门后，基本没有迟疑，当然这也是因为NX300使用了DRlMe lV影像处理器，DRlMe lV影像处理器采用新一代DSP成像引擎技术，能够有效提高成像质量，并能支持3D与2D的静态与动态影像。NX300调焦速度提升的另一个原因是机内2030万像素APS-C CMOS传感器采用了相位检测及反差检测混合自动调焦技术，能够在不同拍摄环境下得到快速调焦相应。调焦速度快还需要更强连拍速度，NX300能够得到8.6幅/秒的连拍速度，并且快门时间能够达到1/6000秒。

NX300采用了时下非常流行的3.31英寸

AMOLED触摸屏，可以快速进入需要设置的菜单，尤其是在影像的分享方面更是非触摸屏相机所不能比拟的。微单相机最大的特点就是所见即所得，所以能否所见决定了画面所得的质量，NX300 AMOLED折叠屏能够向上翻转90°和向下翻转45°，我们不必再为了花花草草趴在地上，也不用为了一个举过头顶就能拍摄的场景爬高。

随拍随享

NX300最大亮点应该是智能分享，随着人们对影像分享功能依赖程度不断的增强，各相机厂商纷纷在尝试使用数字科技解决影像分享的难题，希望在影像市场上不输给手机、平板电脑等智能终端设备。说到影像分享，三星数码相机始终是走在前列的，之前有安卓系统智能相机GALAXY CAMERA，可以直接通过联通3G分享影像，这次发布的NX300则是可以通过WLAN直连的方式与带有NFC功能的智能终端连接，连接之前，智能终端需要在APP上下载“Samsung Smart Camera App”应用，这时我们只需按下NX300机身顶部的“DIRECT LINK”键，并开启“Samsung Smart Camera App”应用，相机与手机会进行WLAN直连，此时我们只要使用NX300拍摄的影像都会传输到手机“Samsung Smart Camera App”应用，随后，我们便可以开启微博、微信等应用将NX300拍摄的影像与大家分享。

手机大行其道的今天，很多朋友会问，既然手机能直接拍摄分享，又何必用相机拍摄传输，如果这是一个不会使用单反或微单相机的门外汉想法那一点也不奇怪，但如果是对单反相机了如指掌的摄影人来说，一个类似单反操作体验、像质与手机分享相结合的相机才是我们需要的。

触碰3D影像

NX软件 篇3

关键词：回转类零件,左右对称类零件,三视图投影,径向平面,中位面,正交投影

1 径面法

径面法是在回转类零件的径向平面里构图的建模方法, 此方法在某些时候构图类似于极坐标。

在零件上生成如图所示直径为15的凸台, 要求, 外端面始终与大圆柱外端面相切, 且小圆半径增大或减小, 凸台能自动调节长度, 尺寸要求如图1所示:

以下为建模过程:

A.在零件上表面建立草图, 见图2。

B.捕捉上表面圆心, 画一直线, 见图3。

C.施加尺寸驱动, 利用测量的功能建立尺寸关联, 见图4。

D.退出草图后, 根据题意拉伸参数, 见图5。

E.施加倒圆半径为5mm, 见图6。

最后得到图1所示模型。

2 中面法

中面法是左右对称零件的中位面 (对称面) 中进行构图的建模方法。

底座建模如图7所示:

以下为建模过程:

A.在对称面建立草图, 见图8。

B.对草图进行拉伸, 先拉伸出腔体, 见图9。

C.对底座进行拉伸, 见图10。

D.求和, 见图11。

E.化方为圆, 倒R18的圆角, 见图12。

F.拉伸出底槽, 见图13, 求差, 作键槽, 见图14。

G.打出通孔, 见图15, 此时注意布尔为求差, 参见图16。

H:打孔, 倒角, 齐活, 得到图7所示模型。

3 正交法

正交法是根据物体的三视图投影进行建模的方法。多通过选择两个视图对其正交投影拉伸求交后得到实体。图17为利用正交法进行手动螺母建模实例。

以下为建模过程:

A.建立主视图投影, 见图18。

B.根据手动螺母俯视图建立俯视图投影, 见图19。

C.根据主视图旋转生成实体, 见图20。

D.根据俯视图拉伸生成实体, 见图21。

E.求交得到手动螺母, 见图22。

最终得到图17所示模型。

4 结束语

本文通过几个实例讲述了NX复合建模的思想, 一次构图, 多次使用。采用了以方代圆, 化方为圆的思想, 来快速达到设计意图。本文的建模方法并不是最优秀的, 仅是为了体现建模的思想而已, 所以还有很大的改进空间。本文主要利用NX中的草图, 拉伸、倒角等来达到设计意图。

参考文献

[1]刘冬花.UG NX6.0基础培训标准教程.北京:北京航空航天大学出版社

[2]付本国.管殿柱UGNX6.0三维机械设计.北京:机械工业出版社

华硕NX90设计研发案例 篇4

“以生活方式为中心的设计”面向的是不同的用户群体，他们有不同的职业、不同的文化背景、不同的思维方式，但他们在卸除种种社会赋予的标签，回到自己的家中作为一个“业余人”而生活时，人群的界限就不再明显，或者说，他们又形成了新的群体，有了新的“标签”。

华硕NX90所针对的是一个完美主义者的家庭生活。完美主义者面对市场上众多型号的电脑，往往无从选择。因为他们既想要台式机的高性能，又想要笔记本的整洁美观，于是在选择家庭里的影音数字中心时，经常“屈就”于选择优良的一体式台式机，既能够与家庭中的装修环境相吻合，也能够接驳高品质音响系统，同时提供并非顶级但差强人意的性能。NX90正是在台式机和笔记本之间寻找到这样—个结合点，提供一定的便携性和足够高的性能，给决不妥协的完美主义者一个选择。另一方面，家中的主人注重生活品味和享受，更看重的是一台电脑是否可以和家中的环境相结合。这一类人群的生活空间往往伴随着高贵典雅、简洁利落的装修风格，追求高品质的各种感官体验，对空间中产品的形、声、色、味、触都有着较高的要求，如何融入这种生活空间，正是NX90要考虑的问题。

为某种生活方式进行设计，所考虑的不止是一种体验，更是一种情景。就像为某种生活情景拍摄一张照片，那么在照片里构成生活空间的产品中总有一些会格格不入，找到它，将其替换为更符合当前氛围的产品，就是“以生活方式为中心的设计”所要做的。Nx首先要从外观上做到与完美主义者的生活空间相和谐，在上盖的材质选择上，设计团队曾有过采用高光或亚光两种材质的争论，这种争论最后演变为专家团队的讨论，公司的领导层也参与其中，最终由华硕的董事长决定采用高光的材质。理由是只有采用纯铝抛光的高光材质，才能够体现出外观设计的完美无瑕，任何缺陷都能够一览无余。如果采用亚光材质，或许加工过程的一些小瑕疵能够隐匿其中，但这也正是这款产品难以容忍的。同样，这种追求完美的过程也给外观的加工带来了很大的困难。例如普通笔记本的上下盖边缘往往是采用压制成型，有棱有角，便于生产和安装，NX90由于采用的是无接缝的弧面设计，由上至下包裹整个边缘，于是就难以使用模具一次成型，必须经过多次卷曲，才能得到最终的形状。它去除了完美主义者不能容忍的多余排线、繁琐装饰，通过抛光的镜面上盖，将整个厅室的精致装潢都影映其中，与家中匠心独具的个性家具、新颖装饰和大胆配色融为一体，形成共鸣。

除了与静态的生活空间相匹配之外，为生活方式而设计还要考虑到动态的使用情景。完美主义者难以容忍始终坐在台式机前，同时也难以容忍笔记本的低劣音质，NX90要在体积与音质问找到平衡。对于每个人来说，都有一个自我的舒适角落，也许是在餐桌旁、在柔软的沙发里或床上。无论是台式机还是一体机都难以满足这种需求，NX90虽然有着18.4英寸的屏幕和4.8公斤的重量，不便于外出使用，但在家庭中却足以满足移动性需求，能够让用户回到自我的舒适角落中。相比之下对满足音质的需求则更困难一些。笔记本的音质之所以为人所诟病，归根结底还是因为空间的不足，在某种程度上，音质是与音箱的空间和扩音器的尺寸成正比的，要在体积有限的笔记本电脑上配置足够发挥重音效果的音盆，又不能增加电脑移动性的负担。但正如设计师大卫刘易斯(David Lewis)所说，“谁说扬声器一定要被隐藏在黑暗中?如果它距离你越近声音会更加动听”。设计师选择了32毫米直径的扬声器置于108立方厘米的音盆中，配备专供电源的放大器功率达到了11瓦，是一般笔记本电脑功率的5.5倍。NX90的扬声器悬浮在笔记本电脑里，既可以大声又没有振动。同时，设计师还要针对扬声器做模态分析，找出在发出音乐时哪个位置会动，哪个位置不会动，必须把扬声器锁在不会动的位置，这样就可以进一步减少振动。NX90将音箱挂于屏幕两侧，声音不经任何波折便能直达听者的双耳。于是摆脱了音响的连线和固定位置，让完美主义者在移动中也能享受到优良的音质。

以品牌匹配生活方式

以生活方式为中心进行设计时，经常能够发现一些成功品牌的特点，它们所做的，往往就是为某种生活方式代言，甚至在想到一种生活方式时，它们的产品会成为构建生活空间的必然选择。利用品牌形象，并融入品牌功能和内涵，给“以生活方式为中心的设计”带来了一种思路。

在个人电脑产品与家庭影音产品两个领域，华硕与Bang&Olufsen都是各自领域中当之无愧的佼佼者，B&O作为来自丹麦的顶级视听品牌，代表着音响系统的顶级音质与最佳设计，同时也代表着一种高品质的生活方式，NX90正是借助B&O的设计实力和品牌影响力，更好地融入了完美主义者的生活方式中。

NX90的外观设计由B&O的首席设计师大卫·刘易斯(David Lewis)提出创意。大卫·刘易斯说：“我们所追寻的是一种卓越的设计和艺术，它可以让人们欣然将其置于家的中央，而且对于它的出现感受到无比的欣喜。对于我本人而言，它并不只是一款机器而已，我们的目的是创建一个足以挑战人们对于笔记本电脑看法的作品。”他为NX90的设计制订了一个基调和外观的大致形状，而作为设计笔记本的专业团队，华硕的设计师们也有着大卫·刘易斯所没有的经验，例如在笔记本的重心平衡、零件的位置和结构的设计、生产的流程和要求等方面，华硕的设计师起到了主要的作用。可以说，大卫·刘易斯用自己的创意为这款笔记本的诞生提供了可能性，而华硕的设计师则让这种可能性成为了现实。实际上，大卫-刘易斯除了秉承北欧简洁的设计理念之外，在其设计过程中也充满了严谨的逻辑性，例如在两侧扩音器喇叭小孔的设计上，由上到下是由疏到密的过程，这种设计并不是设计师的随性所为，而是考虑到结构的特性，由于扩音器整体是一个弧面的结构，从正面看，由疏到密的序列能够让人联想到音乐的律动波形图的形状，从侧面看，弧面底部密集的孔洞又体现出了相同的距离，有了一种秩序感。将触控板放置在键盘两侧的选择是设计师根据用户日常行为的判断而做出，设计师注意到，在日常使用中，用户往往是在键盘右侧或左侧操作鼠标，并不会挪到下面来，传统的笔记本由于空间所限，将触控板设计到了腕托部分，而NX90的设计是横向延展的，这样也给满足用户使用习惯提供了客观条件。同时考虑到了左右手使用优先级的问题，即使是左撇子也能很舒服的操作触控板。大卫·刘易斯在北欧的简洁风格之外，也融合了中国传统的文化元素。顶盖侧面的仿隶书“—”字形设计。不是平直的“—”，而是在尾端产生了曲线和下坠的顿点，有效避免了外观的平整单一性。

基于NX注塑模运动仿真分析 篇5

关键词：塑模,NX,仿真,干涉

(一) 引言

塑料制品使用的日益广泛, 使塑料模具渐渐成为了家用电器、汽车等领域中塑料制品的重要生产工具。为了提高模具质量, 缩短模具设计、制造周期, 降低生产成本, 塑料模具CAD技术已经被广泛的应用于模具设计与生产的全过程。

由于模具的结构复杂, 零件繁多, 导致在设计过程中会出现问题, 特别是各个零件之间易发生干涉。对模具运动过程中产生的干涉必须进行判断。虚拟运动仿真技术的应用可以模拟出模具的运动环节, 将生产过程中模具易发生的问题提前暴露出来, 而大部分模具复杂的结构给虚拟运动仿真带来了很大的不便。SIEMENS NX Mold Wizard模块不仅提供塑料模具的快速建模和分型, 而且它自带的Tooling Motion Simulation工具使设计者不需要对模具众多的零件设置大量的数据, 专业针对复杂模具的运动仿真和动态干涉检查, 直接提高了复杂模具的设计质量, 缩短了模具制造周期。

(二) 研究过程

以制造鼠标外壳为例, 应用SIEMENS NX Mold Wizard模块建立注塑模, 利用Tooling Motion Simulation工具来对鼠标外壳的注塑模作运动仿真的研究, 以及动态干涉检查。

1. 工作流程

基于NX的Mold Wizard模块, 建立注塑模3D模型, 根据机构不同的运动方式, 定义不同零件的运动类型, 系统则根据用户定义, 自动配置机构的运动参数, 模拟注塑模运动过程, 并在虚拟仿真中报出干涉, 提示用户进行修改, 其工作流程图如图1所示。

2. 注塑模3D设计

Mold Wizard是NX软件中设计注塑模具的专业模块, 它以模具三维实体零件参数全相关的技术, 提供了设计模具型芯、型腔、滑块、推杆、镶块、侧抽芯零件等模具三维实体模型的高级建模工具, 使模具设计中耗时、烦琐的操作变得更精确、便捷。使模具设计完成后产品自动更新相应的模具零件, 大大提高了模具设计师的工作效率。

鼠标注塑模设计过程为:设定缩水率为1.006, 工件大小为155mmX115mmX55mm, 创建分型线、分型面, 分型, 添加模架 (Mold Base) 为FUTABA_S的SA型3550, 和定位圈、浇口套、导柱导套、顶针等标准件 (Stand Part) 。设计好的模具如图2所示。

3. 定义运动仿真类型组件

选择运动参数, 定义开模行程为125mm, 和顶杆顶出距离为40mm, 如图3所示。

根据注塑模零件不同的运动方式, NX将其分为六种不同类型:定模, 动模, 顶出机构, 浇注系统, 推板, 如图3所示。根据注塑模的零部件在注射成型过程中的运动特点, 将其进行相应的定义: (1) 凹模, 定模固定板, 导柱, 浇口套, 定位圈, 锁紧螺钉组成的定模 (FIX) , 如图4所示; (2) 凸模, 动模固定板, 动模垫板, 支撑块导套, 锁紧螺钉组成的动模 (MOVE) , 如图5所示; (3) 顶出板, 顶出固定板, 顶出杆, 复位杆组成的顶出机构 (EJECTION) , 如图6所示; (4) 塑料产品 (PRODUCT) , 如图7所示。

4. 定义抽芯机构

抽芯机构是用于模具在开模动作中能够垂直于开合模方向或与开合模方向成一定角度滑动, 当产品结构在侧面有空或有凸凹时就采用滑块正常脱模。外孔或凹槽称为外抽, 内孔或内凹称为内抽。根据该鼠标的结构特点, 其注塑模有三个外抽机构, 两个内抽机构。在Mold Wizard的运动仿真工具中定义该注塑模的抽芯机构过程如下: (1) 定义滑块 (cam) ; (2) 定义滑块驱动部件 (cam driver) ; (3) 定义滑块滑动方向; (4) 确定后退止动的偏置距离; (5) 重命名定义的线性滑块; (6) 单击添加新集 (ADD NEW SET) ; (7) 单击Apply确定。定义后的结果如图8所示。

5. 仿真及动态干涉检查

注射模干涉指模具的零件机构在运动过程中发生碰撞, 注塑模中的干涉类型包括注塑模的装配干涉, 顶杆与滑块的干涉, 顶杆与水道的干涉等。注塑模的运动仿真可以让用户提前发现干涉位置, 并对其进行分析和修改, 整个过程可以以AVI的格式录制下来。

运行注塑模机构的运动仿真, 其干涉结果列于干涉列表中, 如图9所示。

根据列表中显示的干涉, 可以选择列表中的某一干涉, 进行分析, 相应的干涉区域在图形界面中以高亮形式显示, 图10高亮处为顶杆与滑块的相互干涉, 本例为两物体发生了相互接触。可对干涉结果进行分析, 修改。

(四) 总结

本文介绍了Siemens NX的注射模仿真系统, 并结合鼠标外壳体的实例进行分析。这不仅有利于设计人员模具设计之后直接进行仿真, 提高了模具整体设计效率, 而且清晰地反映了注塑模中各个构件的运动过程, 便于发现各个零件是否发生干涉, 如有干涉发生, 系统会自动指出干涉零件和干涉区域, 提示设计人员进行修改。

参考文献

[1]Sev.V.Naglingam, Grier C.I.Lin.Latest developments in CIM.Robotics and Computer Integrated Manufacturing, 2001[J], (15) :423-430.

[2]Teti.R, Kumara SRT.Intelligent computing methods for manufacturing.Annals of the CIRP 1997[J], 45 (2) :675-721.

[3]张云杰.UG模具设计实例教程[M], 清华大学出版社, 2008.

基于NX的电极设计系统的开发 篇6

注塑模具在其生产制造过程中经常使用电极进行电火花加工,而大量的电极的设计与制造往往占据了生产准备周期较多的时间,成为模具制造过程中的一个瓶颈。主要表现在:(1)大量的电极建模单纯依靠设计人员手动逐个创建繁琐又费时;(2)电极火花图、物料清单需要通过很多的人机交互才能完成;(3)电极设计的知识与经验难以传承。Siemens NX软件自带的电极设计模块,功能虽然比较强,但其设计方法与使用模式与国内模具行业中流行方法与模式有较大区别,故没有得到广泛的应用。

激烈的市场竞争,迫使模具行业在保证产品质量的前提下,尽可能地缩短产品的生产周期以降低成本,因此开发一个自动化、集成化、高效率的电极设计系统有着极大的现实意义。

1 电极设计系统概述

根据对多家知名企业的电极设计实际情况的调查与研究,目前在模具行业中,广泛使用Siemens NX软件系统来进行产品、模具的设计、加工与分析。用户一般不使用Siemens NX带的电极设计模块,而是使用其建模等通用功能进行电极设计。电极设计的一般过程如下:准备模仁→确定电极坐标系→选择放电区域→创建边界盒→电极头修剪成形→创建电极基座→添加电极属性→绘制放电图→编制电极物料清单。

Siemens NX软件是CADCAECAM一体化的通用软件系统,广泛应用于航空、航天、汽车、模具等领域。在通用软件系统的基础上,通过二次开发,把企业有成功实施经验的、特殊的、专业的知识与通用软件集成为一个高效的、满足企业实际应用的系统平台,可为企业在市场的竞争中提供有力的保障【1】。本文中的电极设计系统正是将企业的电极设计知识与经验集成在一起,自动地、高效地完成电极的设计。

在Siemens NX软件的新版本8.0中,为企业和用户提供的主要开发工具有:NX Open、Knowledge Fusion、Block UI Styler、MenuScrip等【2】。电极设计系统主要在Microsoft Visual C++。Net平台上、应用NX Open中基于C语言的API进行功能开发。电极设计系统的菜单则使用MenuScrip进行定制与开发。

2 电极设计系统的主要工作过程

(1)创建电极项目文件夹

为对了电极进行精细管理,在电极设计之前,按照项目及模具编号,规划好电极项目文件夹,由电极设计系统提供的命令“创建项目文件夹”来实现文件夹的自动创建。电极项目文件夹的具体层次如图1所示,底层的文件夹CA-EDM、CR-EDM、SD-EDM、LF-EDM用于存放电极部件。

(2)准备模仁

分析模具设计总装配,按前模、后模、行位、斜顶等类型以NX部件的方式导出模仁实体,将所得部件保存到对应的电极文件夹(CA-EDM、CR-EDM、SD-EDM、LF-EDM)中。然后,根据各模仁的实际加工工艺,具体分析模仁的加工表面,确定需要进行电极加工的部位,如图2所示。

(3)建立电极坐标系

电极坐标系是电极设计的基准,可按模仁实体的分中线为参考来建立。当用户选择模仁实体后,系统基于工作坐标系计算出模仁边界盒的精确尺寸,并在边界盒的顶面创建两条相互垂直的分中线作为电极坐标系的X、Y轴,原点为两条分中线的交点,Z轴由右手螺旋法则确定,如图2所示。

(4)电极头建模

电极头是电火花加工的工作表面,其轮廓形状与模仁需要电加工的表面相匹配。在电极设计系统中,用户可选择一个或多个电加工表面,经系统运算生成边界盒,该边界盒默认向外延伸3mm,如图3中a所示。然后,系统以模仁实体作为工具体来修剪边界盒,得到电极头,如图3中b所示。对于电极头细节部件的编辑,可由用户利用NX自身的建模功能或者本系统提供的一些快捷功能来实现。另外,在实际工作中,为了缩减电火花的加工时间,可依次创建多个电极头,如图3中c所示,然后共同创建一个电极基座,如图3中d所示。

(5)创建电极基座

电极基座是在电极头顶面上创建的,它既是电极的夹持部分,也是电极加工时的安装基准。在电极设计系统中,电极基座的设计是基于对话框进行的,当用户点击命令后,选择一个或多个电极头的顶面,就会弹出如图4所示的对话框。电极设计系统根据所选的电极头顶面,计算电极的几何信息,包括放电坐标和基座尺寸,并自动对电极基座的四条垂直边进行倒角(1个C角作为基准角,三个圆角为工艺倒角)。放电坐标以电极坐标系为参考系,坐标值要求为整数,便于电加工时电极的定位与校准。

电极基座创建后将与电极头自动进行布尔加运算,得到电极的实体模型,如图3中c、d所示。

(6)设定电极参数

电极参数主要包括四个方面内容:备料尺寸、电极间隙、工艺要求和备注,如图4所示。这些电极参数以属性的形式赋予电极模型。在编制电极材料清单、绘制电极火花图等操作时,系统可以读取对应电极模型的属性,自动完成对应项目的填写,对于提高工作效率非常有帮助。

“备料尺寸”由电极设计系统计算得到,所得结果应圆整且个位数应为5或0。为了避免出现库存无料而需要重新订料或修改电极的问题,备料尺寸可自动匹配当前库存的材料规格。

“电极间隙”参数主要是由用户根据电加工工艺确定电极所需要的粗、半精、精种类,并指定相应的火花间隙及电极数量。

“工艺要求”参数主要包括材料、工件特性、外观要求和二次加工四项内容,每项内容均在“电极基座”对话框中用下拉列表的形式列出可选项,方便用户选择。用户可以在系统的配置文件中自定义各项内容的选项。电极材料可选项为石墨、红铜。工件特性的可选项为清角、插穿、枕位、骨位、胶位、碰穿、夹口等。外观要求的可选项为一级面、二级面、三级面等。二次加工的可选项为线割、雕刻、铜打铜等。

“备注”主要是由用户输入文本,说明电极的安装、加工等方面要求注意的事项。对于一些常用的事项,用户可以在系统的配置文件中进行自定义,便于重复使用。

(7)绘制电极火花图

电极火花图主要用于表达在电加工时模仁与电极之间的位置关系,同时也表达了电极的形状、尺寸,并绘制电极轴测图,如图5所示。在电极设计系统中,火花图的绘制全部由系统自动完成,不需要人工的干预。绘制火花图的主要流程如下。

1)导入火花图图框。一般采用A4大小,具体样式可由用户自定义。

2)在图框左侧绘制模仁与电极的装配图,并标注电极坐标尺寸。

3)在图框右侧,绘制电极的投影视图和轴测图,并标注电极基座尺寸以及相关尺寸。

4)在图框下方的栏目中,填写电极属性,如电极间隙、电极数量、制作人等信息。

(8)编制电极物料清单

在电极设计系统中,将自动读取电极的相关属性来构建单层的物料清单,清单的具体表现形式是Excel表格,如图6所示。物料清单的主要内容包括:产品型号、模具编号、电极间隙及数量等。

3 斜顶电极的开发

在一些模具的开发中,如手机模具,可能存在数量众多的斜顶,在设计这些斜顶的电极时,一般多个斜顶做一个复合电极,如图7所示。如果使用手动方法来设计斜顶电极,效率很低,因此电极设计系统针对斜顶开发了专门的电极工具,具体流程如下。

(1)从模具部件中选择一个或多个斜顶实体,导出到一个新的NX部件中。

(2)指定每个斜顶的基准面,将斜顶摆正,并按指定距离放置。

(3)使用“电极头”命令,创建每个斜顶的电极头模型。

(4)使用“电极基座”命令,创建斜顶电极的基座。

(5)自动绘制斜顶电极的火花图并标注尺寸,效果如图7所示。

4 小结

本文根据模具企业的实际情况,总结了电极设计的经验,在Siemens NX软件的基础上开发了一个电极设计系统。该系统不仅提高了电极设计的速度,使得设计人员的重复劳动基本为零,降低了他们的劳动强度,而且使得企业的电极管理更趋向标准化。

参考文献

[1]黄翔.UG应用开发教程与实例精解[M].北京:清华大学出版社,2005.

基于NX的人工膝关节曲面构造法 篇7

1 曲面常见的重构方法

1.1常规曲面构造法

方案一:首先对采集到的点云数据的几何拓扑结构进行分析, 来确定模型的基本曲面, 然后找到能体现这些曲面的特征部位, 截取它们的特征点, 通过不同的曲线将这些点串联起来, 得到特征线, 最后通过网格曲线构建曲面。或者运用扫掠命令, 按照采集到的片体轮廓走势构建艺术样条, 通过曲率来调整样条, 通过扫掠生成曲面。

方案二:这种方法不需要构建任何曲线, 而是通过电脑软件将点云数据快速生成非参数化的拟合曲面[2], 然后手动调节控制点达到所需要的形状。所以要先对模型表面造型进行分析, 将由明显特征处或者是曲率变化较大处划分成单独区域, 如果划分的区域能够很好地表达模型的特征部位, 那么所划分的区域越少越好, 以此来减小误差。

2 不同曲面构造法的优劣点

方案一:由点到线到面, 这种方法是将采集到的点云数据通过曲线连接起来, 这些曲线会影响拟合成的曲面质量, 因此将点云拟合成高质量的网格曲线是关键。通过网格曲线构造曲面时, 在连接数据点的过程中, 需要将连接的曲线与扫描采集到的片体贴合, 并且使之分布间隔均匀, 轮廓走势一致以确保曲率误差最小, 光顺度在G1上连续。然后根据片体的外轮廓的走势, 在上面截取特征部位的轮廓曲线, 最后根据轮廓曲线上的采样点拟合构建曲线, 用通过网格曲线的方法构建曲面。这种方法是根据采集到的片体外轮廓截取点来构建曲线的, 可以根据实际情况来改变面的走势, 所以误差较小, 但是由于可以根据要求人为的改变面的走势, 而且很难在G2上连续, 曲面光顺较差。

方案二:这种方法很难保证中间曲面是否与模型相同, 虽然生成的中间曲面比较光顺, 但与原来的点云差距比较大, 所以构成的曲面与原模型误差较大。并且拟合曲面的方法较少, 所以当遇到比较复杂的模型时, 需要按照曲率划分为不同的区域, 这也增加了构建的曲面与采集到的片体间的误差。

3 案例分析

由于本次逆向设计的模型是膝关节, 对表面光顺要求不是很高, 所以采用方案一。首先利用非接触式的三维扫描仪采集到点云数据, 然后用Geomagic Qualify软件, 修剪掉噪声点, 进行片体的修补, 接着调整坐标系, 得到膝关节片体如图1所示。接着根据得到的膝关节片体图, 利用NX8.5截取截面曲线截的点, 如图2所示。将曲面变化较大的点截取下来, 利用曲线将它们连起来, 得到一条条曲线, 再用网格曲线命令将这些曲线生成基本曲面, 最后通过过度曲面, 完成造型, 如图3所示。

4 结束语

本文主要说明了逆向设计中, 根据采集到的数据, 利用这些数据来重构曲面的方法。着重分析了两种方案的曲面构造方法及两种方案的优劣点, 在此基础上以实际案例为例, 说明了膝关节由采集的片体到完成造型的一个过程。

摘要：该文首先介绍了曲面重构的方法和步骤, 据此分析了两种曲面构造法的优点和缺点, 最后以人工膝关节的逆向设计为例, 根据实际要求, 选择了合理的曲面重构方案, 对此类零件的逆向设计有一定的借鉴作用。

关键词：NX曲面构造,点云,曲线

参考文献

[1]尹亚楠.车身逆向过程应用中的曲面光顺[J].科技信息, 2005 (9) :21-22.

[2]刘峰.基于NX的摩托车车身曲面逆向设计[J].浙江水利水电学院学报, 2003 (4) :74-77.

[3]李大鹏.三坐标测量机在逆向工程中的应用[J].机械设计与制造, 2007 (7) :72-73.

[4]周煜, 杜发荣, 高峰.汽车覆盖件逆向设计方法[J].汽车技术, 2006 (10) :6-7.

[5]周建强, 李建军, 王兵.逆向工程技术的研究现状及发展趋势[J].现代制造技术与装备, 2006 (3) :4-5.

NX软件 篇8

关键词：特征,实体建模,建模思路

UG NX是SIEMENS PLM系统集成公司的主要CAD/CAM应用软件，他提供了强大的基于特征的实体建模系统。但初级用户在基本掌握了大量的特征建模指令之后，在实际设计过程中往往会遇到以下一些问题：

1)拿到图纸之后无从下手;

2)部件的数据非常混乱，编辑困难。

对于第1)个问题，大多数情况下是由于用户不了解一般特征建模流程，无法构建有效地建模思路;而对于第2)个问题，一般往往出现在操作层面上，即没有很好地管理建模过程中的对象。下面将进行详细探讨。

1 实体建模的一般过程

在全面了解NX的主要建模功能之后，需要了解实体建模的一般过程，如图1所示。零件的建模一般可以分成四个阶段。

1.1 分析零件图纸，零件特征分解阶段

分析零件的形状特点，然后把它隔离成几个主要的特征区域。接着对每个区域再进行粗线条分解(“去精留粗”)，及至在脑子里有一个总体的建模思路以及一个粗略的特征图，同时要辨别出难点、容易出问题的地方。在对特征进行排序时，应该注意以下一些基本原则：

1)先粗后细：先作粗略的形状，再逐步细化。

2)先大后小：先作大尺寸形状，再完成局部的细化。

3)先外后里：先作外表面形状，再细化内部形状。

1.2 零件基础特征设计阶段

在零件特征分解之后，首先作出零件的毛坯形状，即零件的基础特征设计阶段。这是整个建模过程最重要的环节，毛坯的合理与否将直接影响后续的建模过程。一般可以通过两种方法进行构造：使用体素特征构造简单的形体;由草图或曲线扫描生成(拉伸、旋转等)实体。

1.3 零件主体的详细设计阶段

在基础实体上添加/移除材料，这是建模的核心阶段。一般通过以下方法实现：扫描特征、标准成型特征、关联复制操作以及其他一些必要的特征操作，如抽壳、修剪、联合体等。

在主体特征的设计阶段，有以下一些建议：

1)建立模型的关键结构，如主要轮廓，关键定位孔等。确定关键的结构对于建模过程起到关键作用;

2)如果一个结构不能直接用三维特征完成，则需要找到结构的某个二维轮廓特征。然后用拉伸或旋转扫描的方法，或者自由形状特征去建立模型。

3)用实体建模，曲面可作为辅助体来修剪实体 (Trim Body)。

4)确定的设计部分先造型，不确定的部分放在造型的后期。

5)设计基准(Datum)通常决定设计思路，好的设计基准将会简化造型过程并方便后期设计的修改。通常，大部分的造型过程都是从设计基准开始的。

1.4 零件的细节设计阶段

利用特征操作功能进行零件的细节设计。主要包括对零件的倒圆角、倒角、拔模等操作。

2 建模过程中应关注的问题

1)正确使用图层进行对象分类放置。许多初学者在建模过程中，往往只使用两个层(一层放实体，其他对象统统放入另外一层)，甚至根本就只使用一个层(其他对象统统隐藏)。设想一下，对于一个复杂产品的设计，往往需要使用大量的构造对象(草图、曲线、参考特征和片体等)，并且经常需要进行编辑操作，那么如何去查询已有的数据?如何快速找到所需要的对象?因此，建议用户重视图层的应用，在设计之前做统一规划。

2)在建模中避免使用一些非参数化操作。如使用“变换”命令来移动或复制对象(应该使用“引用”或“特征移动”等功能);使用复制对象到其他层来保留副本(应该使用“抽取”功能);使用“分割体”命令来分割实体(应该使用“修剪体”功能)等，这些操作会使模型非参数化，从而丢失特征历史信息，导致模型很难修改。

3)避免创建重复的对象。比如一般在一个模型中，建议只创建三个固定基准平面(或一个ACS基准坐标系)，其他应该使用相关基准平面。清理不需要的重复对象的一个简单方法是：在部件导航器“设计视图”模式下，检查“未使用的项”，将这些特征节点删除。

4)合理处理被抑制或更新出现问题的特征。如果在特征编辑的过程中，抑制了某些特征而没有及时释放它们，那么将会引起模型的拓扑结构出现问题。在模型更新过程中，当更新失败时，不要一味地选择“接受”等，而应该对更新出现问题的特征进行相关参数化编辑。

3 实体建模应用举例

按照前面的建模思路，分析在图2所示的基座零件中，基础体由两部分拉伸(Extude)特征组成，将他们进行组合即可完成基体的创建，然后再使用成型特征和关联复制等功能进行详细设计即可完成零件的建模。

图3所示的汽车仪表盘是更为复制的产品。但将其特征进行分解后，可以得到基座和仪表框两部分基体，将这两部分进行组合完成基体的创建，后续建模过程就迎刃而解了。

4 总结

通过对实体建模思路的分析可以看出，根据零件的形状合理地进行特征进行分解是成功建模的关键。而其中基体的创建将直接影响后续的建模过程，又是是重中之重。因此，合理使用UGNX特征建模系统的功能，培养良好的建模思路是成功进行三维实体建模的关键。

参考文献

[1]李建康.基于UG的复杂零件参数化分步建模及完整约束方法[J].江南大学学报 (自然科学版) , 2009.

NX软件 篇9

近日，雷克萨斯中型豪华SUV车型——N X正式上市。新车凭借前卫的设计、先进的动力总成、人性化的宽敞空间、超越同级的科技配置、强大的售后保障，全新NX进一步巩固了雷克萨斯SUV家族的领先地位。新车动力方面可选2.0L自然吸气发动机、2.0T涡轮增压发动机、2.5升阿特金森循环发动机和大扭矩电力驱动系统三类。

其中，雷克萨斯F SPORT家族的全新成员——NX 200t F SPORT版本采用独立外观套件、极具个性的网状纺锤形格栅、专属18寸轮圈、黑色后视镜、F SPORT徽标等，细微之处散发难以抗拒的运动魅力。

8.98万起跑，启辰T70挺进SUV市场

1月10日，郑州，备受关注的“技术派智享SUV”启辰T70正式上市。新车共推出1.6L和2.0L两大排量共6款车型，售价为8.98万-12.78万元。启辰T70是启辰品牌在不到三年时间里推出的第六款新车，也是启辰品牌的首款SUV车型。作为启辰品牌“突破2015”的战略重心所在，启辰T70携成长最快品牌之势，在高品质的基础上，注入强大的先进技术优势，产品实力超群，对10万元SUV市场造成强烈冲击。

长安汽车全力助阵《出彩中国人》

1月8日，由长安汽车独家冠名，央视、联合灿星制作联手打造的大型励志真人秀节目《出彩中国人》第二季在京举行新闻发布会。时下炙手可热的国际一线女星范冰冰和“歌坛常青树”蔡国庆将搭档“明星观察员”周立波组成本季全明星评委阵容，长安汽车作为冠名赞助方，将与三位评委一起，继续在本季节目中与广大观众共同见证“出彩”故事。

马自达“魂动·心立方”

1月9日，马自达（中国）企业管理有限公司携艺术展盛装亮相于深具现代艺术气质的北京新地标商圈——侨福芳草地购物中心。据悉，本次艺术展于去年12开始持续到今年3月底，期间分别在广州、成都、北京、南京、杭州、上海等城市进行巡展。“魂动·心立方”通过展示基于马自达“魂动”设计理念所创意并衍生的艺术品，传递马自达所独有的设计哲学以及创作灵感。同时，马自达也将携旗下两款全面搭载“创驰蓝天”技术以及运用“魂动”设计主题的主力车型—Mazda6 Atenza阿特兹以及Mazda3 Axela昂克赛拉进行实车展示，将马自达“魂动”设计的独特魅力传达给国内广大消费者。

东风标致全新508领战高端

1月9日，“标致及东风标致品牌之夜暨全新508上市发布会”在北京国家体育馆如约而至。这是标致在一百余年造车历史中，首次在海外举办全球规模的品牌盛宴。活动当晚，标致品牌携全新概念车Quartz亮相并阐释了其“高端化战略”。而今年高歌猛进的东风标致，则继“升蓝突破年”拔得头筹后再掀2015“用户体验年”大幕。与此同时，旗舰车型全新东风标致508借“品牌之夜”的强劲东风，以17.37万-26.97万的价格正式上市。

此外，标致全球总裁毕高诚在活动现场阐释了品牌的“高端化战略”：领先全球的技术实力将为标致汽车赋予愉悦与运动性，以此构建标致作为欧系品牌的高端形象。值得一提的是，毕高诚先生全程用流利的中文进行演讲，充分表达了对中国市场的高度重视和信心。

捷豹将量产C-X17概念车

1月12日，捷豹宣布将量产C-X17概念车，并将其命名为F-PACE。该命名源自捷豹品牌创始理念“优雅、速度与空间”（Grace，Pace，Space）。新车将采用捷豹智能全铝架构和先进的悬挂系统，使F-PACE成为一款高效实用的跑车型五座运动多功能车。并搭载“智能全驱系统”和“全路况自适应控制系统”等一系列尖端驾驶技术。车厂表示，作为一款全新跑车型运动多功能车，捷豹F-PACE将无与伦比的设计、性能和实用性完美融于一身。因此，新车的竞争车型应该不止于SUV车型。

进口起亚全新索兰托L大超所见

1月12日，进口起亚全新索兰托L在上海正式上市。公布32款车型，价格范围为24.66万-36.78万元。上述车型搭载的动力系统包括2.0T和2.4GDI汽油发动机、2.2柴油发动机。所有车型均配备6挡手自一体变速器。除2.2柴油和2.4GDI汽油5座运动版提供两驱和四驱车型以外，其他车型均搭载四驱系统。全新索兰托L较上代车型整体尺寸有了质的飞跃，车身尺寸达到了4780×1890×1685mm（长宽高），轴距也加长80mm至2780mm，进入中大型豪华SUV的阵列。全新索兰托L提供5座和7座供消费者选择，7座设计不仅保证了每个乘客都拥有宽适的体验，而且也保证了充足的储物空间。

长安福特福睿斯三厢轿车9.68万起

12月30日，全新福特福睿斯在天津、苏州、成都和厦门四地同步宣布正式上市。福睿斯四款车型，售价9.68万-11.98万。新车采用1.5L自然吸气发动机与6挡手自一体变速器的动力组合，最大功率83kW，峰值扭矩142Nm。全新福特福睿斯集一流的品质、大气的外观、宽敞的空间、出色的燃油经济性和可靠的安全性为一身，完美契合了家庭消费者对家用车的核心需求，带给全家人超值的拥车体验。

江淮和悦车队CRC六站连冠

在12月1日结束的中国汽车拉力锦标赛（CRC）浙江武义站，江淮和悦A30车队再度斩获冠军，以全年六站赛事全部夺冠的佳绩荣获年度总冠军，创造了自主品牌车队首次参赛就囊括全部分站冠军和年度总冠军的奇迹。对于江淮来说，和悦A30的捷报不仅是对江淮乃至自主品牌汽车产品品质的证明，也是对此前外界对江淮轿车品质有所质疑的声音最好的回应。厂方表示，在本届CRC拉力赛实现自我超越之余，江淮和悦A30车队还会在2015年乃至CRC拉力赛以外的赛场上再现神话，迈向更高的巅峰。

路虎青少年视力关爱云南行

近日，捷豹路虎中国在云南腾冲举行了“路虎关爱无止境——青少年视力关爱云南行”交流与分享，并在腾冲县人民医院开展了义诊和实地项目参与等活动。中国宋庆龄基金会、捷豹路虎中国、云南省卫计委领导，企业社会责任领域的专家，以及来自首都医科大学附属北京同仁医院、云南省第二人民医院、昆明医科大学附属第一医院等医疗机构代表，出席了此次活动。在第二天的活动中，各界爱心合作伙伴共同见证了捷豹路虎中国为当地医院捐赠医疗设备，并一起为参加重点筛查和复诊的孩子们带去了新年问候。

奥迪之夜新年音乐会盛大上演

12月30日，奥迪之夜-2015丝绸之路新年音乐会在北京国家会议中心震撼上演。一汽-大众奥迪携手两位奥迪英杰汇品牌大使——著名指挥家余隆与国际钢琴巨星郎朗，以及女高音歌唱家雷佳等多位知名音乐家和中国爱乐乐团，以极富东西方艺术特色的精彩演出将辉煌灿烂的丝路文化展现在观众面前。在现场逾1600名观众的掌声中，新年音乐会圆满落幕，同时也为历时三个月的2014奥迪音乐季画上了完美的句号。借助一系列具有国际顶级水准的音乐盛会，一汽-大众奥迪持续为中国用户与乐迷提供尊贵、优雅的品牌体验。

NX软件 篇10

产品模型数据是企业知识的载体,随着近年来三维设计软件的广泛应用,产品模型数据品质已成为影响企业竞争的一个重要因素。如何利用设计规则、经验等已有的知识进行有效的设计成为企业保持产品创新能力和竞争优势的关键。针对这一需求,各大三维设计软件供应商均基于自身的软件平台提供了相应的验证工具。

Check-mate是集成于Siemens PLM Software NX中的产品模型验证机制。该工具包含的通用检查规则可以帮助企业有效提高产品模型数据品质,降低产品设计成本,提高设计效率。它主要包括:装配检查、建模模块检查、工程图检查、文件结构检查、拼写检查、几何数据检查、信息查询、检查模板定制。

Check-mate使用知识融接(knowledge fusion,KF)语言来捕捉检查规则。NX提供了大量的KF函数,基于这些函数用户可以根据自身需要定制相应的检查规则,并将之存储于Check-mate内,以便重复使用。用户可以将已有的检查项组合成一个检查集合(profile),或者使用KF语言新建自己的检查项目。设计人员利用Check-mate可以自动确保CAD数据符合公司、客户或行业标准。Check-mate提供的工具可以为持续改进方案提供协助。Check-mate的自动化检查取代了容易出错的人工检查过程,减少了返工,降低了数据的不一致性,从而避免了制造和生产延迟。

1 用Check-mate检查模型

使用NX5下的Check-mate可以方便地检查模型数据,通过菜单项Analysis->Check-mate->Run Tests可以显示Check-mate对话框。该对话框包括3个属性页:

a) Parts属性页:Parts属性页是让用户选定被检查的Part文件。有3个单选项:1)Current Part:检查当前显示的part文件;2)All Loaded Parts:检查当前已加载的part文件;3)All Parts in Directory:检查在指定路径下的part文件。当该选项被选中时,通过下面的Directory编辑框可以指定part文件所在的路径。

当上述任一个单选项被选中时,在Parts to Test列表框中都会显示当前被选中的part。该属性页中的Load Component下拉列表框让用户来选定检查装配件的哪一层次的组件。

b) Tests属性页:Tests属性页是让用户选定需要检查的规则。有两个区域:1)Categories:列出了当前Check-mate已加载的所有检查规则,这些规则按功能分类排放。右边的两个控件分别是:书形控件用来显示某一选定规则的说明文档;向下箭头控件用来将在Categories中选择的规则放到Chosen Tests列表框中;2)Chosen Tests:显示用户已选中的检查规则。右边的3个控件分别是:删除已选中规则的控件;定制规则参数的控件;创建临时Profile的控件。可以选中一个或多个Chosen Tests中的规则,然后来定制它们的参数,不同的检查规则有不同的定制参数,有的很简单,有的很复杂,需要参考相应的规则说明才能理解它们的含义。创建的临时Profile会将选中的一个或多个检查规则与用户定制的规则参数一些存放于一个dfa文件中,用户可以指定该dfa文件的存放路径。

c) Run Options属性页:Run Options属性页是让用户指定检查规则运行的选项。主要包括:1)是否在遇到第一个错误或警告时停止检查;2)在检查结束后,是否保存part文件;3)当产生外部日志文件选项被选中时,用户可以选择日志文件的产生方式:是每个part一个日志文件还是每个NX程序一个日志文件。用户还可以指定日志文件的存放目录。

在Check-mate对话框中,除了两个属性页外,还有两个按钮:1)执行Check-mate按钮:使得用户选择的规则可以在选择的part上运行,检查结果将会显示在Validation Results对话框中;2)查看检查结果按钮:调出Validation Results对话框,显示Check-mate上次运行产生的检查结果。

使用Check-mate进行规则检查的流程可用图1来描述:

现有一装配件assem_power.prt如图2和图3所示:

如果想检查该装配件中的某一组件,如strut,可以通过NX打开assem_power.prt,同时选择Parts属性页中Load Component的First Level选项,那么该装配件的所有组件就会自动显示在Parts to Test列表框中。再在Test属性页中选择相应的检查项,如Drafting中的Check Drafting up-to-date,通过向下的箭头将该检查项加入到Chosen Tests列表框中,点击执行按钮,那么检查结果将会显示在Validation Results对话框中。如果组件strut的工程图中包含未更新的视图,那么Validation Results对话框将会显示该视图,通过Check-mate提供的定位功能,用户可以方便地定位错误的位置,以了解错误发生的情况。

在NX5中,Check-mate提供了强大的几何体检查功能,它位于Test属性页的SASIG-PDQ类中,按几何体的类型分成Faces, Surfaces, Shells, Edge Loop, Curves, Solids和Edges。在上面的螺旋桨装配件的strut组件中有一个很狭窄的表面,通过Faces下面的Narrow face: G-FA-NA可以方便地将它辨别出来。这时要求通过Tests属性页中定制规则参数按钮来给Narrow face: G-FA-NA规则提供用户的输入参数。

不同的规则按需要可以包含不同的定制参数,如这个检查狭窄表面的规则,要求用户输入狭窄表面的宽度Distance Tolerance,若发现某一方向上表面的宽度小于用户的输入值,Check-mate将会把该表面作为规则违例报告出来(图4)。

Geometry Identification是让用户选择需要检查的几何体,如在这个狭窄表面检查中,用户可选的几何体有实体和表面。当用户未选择任何几何体时,表示检查所有相应类型的几何体。Geometry Identification在SASIG-PDQ检查中广泛使用。

2 用KF定制Check-mate检查规则

KF是一个基于知识工程(KBE)的工具,使终端用户能够对NX进行基于知识的扩展。由于KF被紧密集成到了NX数字产品开发系统中,因此与传统的KBE技术相比,KF在行业里面的优势十分明显。KF允许创建强大的应用软件,以便充分利用工程知识。KF可以捕捉并重复使用设计意图和用户知识,以提高设计速度和生产力,并以智能方式控制变更的传播。

设计人员和应用程序开发人员能够在NX的用户环境中直接使用KF进行工作,以创建能够捕捉设计意图的规则。这些规则可用于推动产品设计,确保对工程和设计要求得到全面理解和满足。KF进一步节约了成本和时间,并且使设计过程标准化、执行采购实践并且在前期把制造和性能约束合并到设计环境中,从而提高了产品质量。

Check-mate是一种基于KF的工具。Check-mate框架中已有的大量通用规则正是用KF语言建立起来的。这些规则本身就是工程知识在NX中的表示,它们体现了对设计的约束。遵循Check-mate框架中的规则也就使得设计过程符合行业标准或公司规范,从而降低了设计成本,提高了设计效率。基于Check-mate框架中已有的大量通用规则,用户可以定制特定于应用的检查规则。

a) 通过Analysis->Check-mate->Author Tests菜单项可以定制检查规则。该菜单项将弹出Check-mate Author Tools对话框,该对话框包含3个属性页:

1) Create/Edit Profile属性页:将多个检查规则组合成一个复合的检查,同时,可以配置其中每个检查规则的参数;

2) Configure Checker属性页:为检查规则配置参数,并将之保存,形成一个具有特定参数的检查规则;

3) Create/Edit Checker属性页:基于已有的一个检查规则,修改它的属性与配置参数形成一个新的检查规则。

b) 保存一个检查规则后,会形成一个KBE类定义文件(dfa),它由下列五部分组成:

1) 文件头:表明dfa的版本,每个dfa文件都必须有相应的文件头,NX5的dfa文件头为#! NX/KF 3.0;

2) 文档:dfa文档必须以#++开始,以#-结束,包括:功能描述(以Description:为起始行)、参数描述(以Parameters:为起始行)和检查结果描述(以Results:为起始行);

3) 类头:定义了检查检查规则的类名称,显示名称及所属的类别,其格式如下:

DefClass:%类名称(%ug_base_checker);

(String)%test_category:“所属的类别”;

(String)%displayed_name:“显示名称”;

(Boolean Parameter) Disabled?: False;

(Boolean Parameter) save_log_in_part: True;

类名称后必须要有(%ug_base_checker),表示这个dfa类继承自ug_base_checker类,所有检查规则都必须继承自ug_base_checker类;

4) 属性:列出检查规则所需的输入参数,属性的语法遵循KF语言规范;

5) 功能区:检查规则的运行代码在这一部分给出,格式如下:

用户可以在KF代码中调用NX提供的大量的KF函数,就可以生成与Check-mate中已有的检查规则相似的检查规则。

Check-mate通过提供上述措施,不仅提供了功能强大的检查措施,方便用户在设计过程中自动进行检查,使设计过程符合相应的标准与规范。同时,用户也可以根据自身的需要来设计检查规则,从而提高了用户使用Check-mate的灵活性。

3Check-mate对提高产品数据文件品质的意义[8]

Check-mate的自动化检查取代了容易出错的人工检查过程,减少了返工,降低了数据的不一致性,从而避免了制造和生产延迟。

a) 通过早期检查来减少在后续工序中纠正错误所需的成本与时间:制造商每年在产品品质问题上花费的成本高达数百万美元。配合不当、废品以及返工问题令制造商们苦恼不堪。在制造问题和工程变更中,很大部分都是由振动造成的。通过用集成化的验证工具,可以避免这些问题。利用NX的主动验证和互操作验证,设计过程会变得非常顺利,无需返回来纠正错误。在实施并保证自动化验证技术的过程中,可以保持公司标准和品质方案。

由于有了Check-mate,NX能够以一种独特的方式处理CAD文档、几何图形、装配和图纸数据品质方面的问题。Check-mate是一个创新的验证应用程序,可以检查CAD文档和模型是否符合公司、行业或客户的标准。利用Check-mate提供的工具,用户可以创建基于知识的规则,描述关于文档组织、几何数据类型、CAD应用程序设置的标准,以及其他模型和图样标准。

b) 确保企业标准正确执行,提高产品三维数据在开发过程中的一致性:产品设计的过程通常会有很多标准与规范需要执行,以保证产品的设计数据符合企业的需求。实施企业标准与规范通常有两种实施方案:人工实施与自动实施。

通过对设计人员进行相应的培训,提高他们设计行为的规范性,可以确保设计产生的数据的品质与有效性。但是,这种方法需要设计人员投入大量的精力,成本较高。有时,面对数量庞大的数据,通过人工来进验证是不可取的。

通过知识驱动自动化(knowledge driven automation,KDA)技术来提供相应的自动实施工具,可以有效提高实施效率。Check-mate提供了大量预定义的规则,企业也可以根据需要定制规则。Check-mate的验证过程是自动进行的,设计人员只需选择相应的规则与part文件,就可以来验证产品数据文件是否符合企业的标准与规范。

4 结语

NX的Check-mate是一种典型的应用KDA技术的工具,它可以集成抽象的工程规则,以规范产品的设计过程,从而保证了产品数据的品质与可靠性,提高了企业知识的有效性,为制造业的高速发展提供了保障。Check-mate可以将大量规则应用于产品的设计过程,从而实现了产品的自动验证,提高了工程设计的效率,也进一步提升了产品智能化设计的水平,为制造业的高速发展提供更加强有力的支持。

参考文献

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