UG参数化设计（精选7篇）
UG参数化设计 篇1
摘要：齿轮传动是机械传动中最基本的传动方式。为了满足CAD/CAE/CAM的需要, 实现齿轮三维参数化建模为后续工作奠定基础, 具有非常重要的现实意义。参数化模型, 大大减少了设计人员的繁重工作, 提高了设计效率, 缩短了设计周期, 为计算机辅助分析、辅助制造提供可能。
关键词：齿轮,UG,参数化造型
1 参数化和建模概述
建模技术是CAD的核心技术, 参数化造型技术和特征造型技术是新一代继承化CAD系统应用研究的热点理论, 也是齿轮参数化造型的基础理论依据, 对齿轮建模和系统设计起着指导性作用。特征是80年代中后期为了表达产品的完整信息而提出的一个概念, 它是对诸如零件形状、工艺和功能等与零件描述相关的信息集的综合描述, 是反映零件特点的可按一定的规则分类的产品描述信息。这表明:特征不是体素, 不是某个或几个加工表面, 不是完整的零件, 对于制造特征, 其分类与其加工工艺规程密切相关, 用不同的加工方法加工零件, 要定义成不同的特征。描述特征的信息中, 除表达形状的几何信息及约束关系信息外, 还包括材料、精度等制造信息, 通过定义简单的特征还可以生成组合特征。一个完整的产品模型不仅仅是产品数据的集合, 还反映出各类数据的表达方法以及相互之间的关系。只有建立在一定表达方式基础上的产品模型, 才能有效地为各应用系统所接受和处理, 作为完整表达产品信息的产品信息模型。参数化设计是新一代智能化、集成化系统的核心内容。参数化设计技术以其强有力的草图设计、尺寸驱动修改图形的功能, 成为初始设计、产品建模及修改、系列化设计、多种方案比较和动态设计的有效手段。
2 UG软件简介
Unigra Phics软件起源于美国麦道公司。目前己成为世界一流的集成化机械软件CAD/CAM/CAE, 广泛应用于航空、航天、汽车、通用机械、模具和家用电器等领域。他提供了参数化、特征化的概念设计, 采用区别于多面体的曲面实体造型, 使线框造型、曲面造型和实体造型融为一体。提供可以独立运行的面向对象的集成管理数据库系统, 是CAD/CAM/CAE各部分的数据能够进行自由切换, 是具有良好的二次开发接口和工具。UG为制造行业产品开发的全过程提供解决方案, 功能包括概念设计、工程设计、性能分析和制造。具体说来, 该软件具有以下主要技术特点:
1) 集成的产品的开发:UG是一个完全集成的CAD/CAM/CAE软件集, 它致力于从概念设计到工程分析到数字制造整个产品开发过程。
2) 相关性:应用主模型方法, 使得从设计到制造所有应用相关联。
3) 并行协作:通过使用主模型, 产品数据管理, 产品可视化以及应用Internet技术, 支持扩展企业范围的并行协助。
4) 基于知识的工程:知识通常包括“业界标准”知识和“公司独特”的知识。针对“业界标准”知识, 知识驱动自动化提供了过程向导和助理, 它们有更强的功能, 更易于使用和更高的生产率, 比如模具向导 (Mold Wizard) 、UG/齿轮工程向导 (Gear Engineering wizard) 和UG/冲模工程向导 (Die Engineering Wizard) 。
5) 客户化:UG提供CAD/CAE/CAM业界先进的编程工具集, 满足了企业的需要。CAE方面UG的做法是解算器采用国际上先进的即得到国际上一致认可的软件:如MSC/NASTRAN、NSC/PATRAN、MDI/ADMAS、MOLDFLOW等, UG对这些一流的软件并不是做简单的集成, 而是“植入”UG中, 做到用户界面的一致性, 并根据需要做相应的功能扩充。正是“先进、植入、扩充”的战略做法使得UG在CAD/CAE集成上占据了一流的地位。为了更方便、更直观地进行工程分析, UG推出了UG/Scenario模块。它允许工程技术人员仅在CAE极端就可根据前次的计算结果针对设计对象, 进行必要的结构参数的改变。UG/Scenario会自动对网络划分、边界约束、载荷工况做相应的变化, 从而得出结果。这样反复多次, 工程师就可很方便地进行多方案的分析, 从中再选出最优秀的方案。一经确认, CAD模块的数字模型也会自动的改变, 从而得到最佳的设计模型。其内部解算器可进行有限元、机构运动学和动力学、稳态热传导等分析, 基本上满足了常用的分析计算。同时提供了与世界最新的专业分析软件系统的接口。CAM方面, UG系统在产品加工方面提供的解决方案不仅得到用户的公认, 就是在CAD/CAM系统的软件开发行业, 也是得到公认的。UG最初就是在一个专业加工软件系统基础之上发展起来的, 其CAM模块覆盖了从孔加工到五轴加工的全部过程。同一个产品可选择不同的加工方式及加工路线, 提供了对话框式的机床参数定义系统, 可控制绝大多数的NC机床, 并能进行加工过程的动态仿真和模拟校核等功能。NG提供的二次开发工具功能齐全, 几乎包含UG软件所有模块的开发函数。并可通过高级语言接口, 使UG图形功能与高级语言的计算等功能结合起来, 有利于二次开发。
3 开发方式
利用UG提供的Open及Open++API, 以VC++作为开发和编译调试环境进行二次开发, 这是当前用户应用最为广泛的一种方法。UG/Open也称User Function及Open++API为开发者提供了多个函数及相应的接口, 经过组合调用可以实现大部分UG功能。为了实际开发需要, UG还提供了相应的用户对话框生成工具UG/Open UIStyler以及嵌入式菜单编辑器UG/Open Menuscript, 从而大大提高二次开发的性能。
4 UG/OPEN API模块
UG/OPEN API模块是UG软件中的一个重要的模块, 是UG的二次开发工具之一。作为UG/Open a PI与外部应用程序之间的接口, 是一系列函数的集合。UG/Open a PI能够在两种环境下运行:
1) Internet环境。内部环境下开发的程序只能在UG内部运行, 以动态链接库的形式被加载到UG的进程运行空间, 并一直保留, 除非调用API的卸载函数进行卸载。因此内部程序的执行代码少, 链接速度快, 其运行的结果在UG的图形窗口是可见的。
2) External环境外部环境下开发的程序是可以在操作系统中独立运行, 或者当作一个子进程运行。外部环境下运行的程序通常没有图形显示界面, 如绘图仪打印和建立CGM文件。通过UG/OPEN API的编程, 用户几乎能够实现所有的UG功能, 开发者可以通过用C+和C++编程来调用这些函数, 从而达到实现系统整合和用户化的需要。
5 UG/OPEN API的函数名称及参数约定
在没有特别说明的情况下, UG/OPEN API的函数是用C语言编写的, 并遵循ANSIC标准。
5.1 函数命名的标准约定
大多数函数名称是按照这种格式命名的UF_
5.2 参数约定
UG/Ope n API提供的函数遵守ANS/ISOC的标准, 并以下列格式在头文件声明函数的原型。
<返回值数据类型><函数名称> (变量列表) 。其中变量列表中的变量主要有一下三个种类:
input:函数的输入变量
output:函数的输出变量
output to be freed:函数的输出变量, 使用完成后必须调用UG/OPEN API的函数释放内存空间。
例如, UG_PART_open函数
函数名称OF PART open
运行环境internal和External
其中, int UF_PART_open (dhar*part_name, tage*part, UF+PART_load_statrs*error_status)
part_name:Input, 表示要打开的文件名称。
part:Output表示打开的文件标识, 当打开错误时返回TAG_NULL。
error_status:Output to be freed, 当加载失败时储存错误信息和文件名称, 使用结束后需要调用和函数释放内存。
return:output表示函数的返回值, 0表示加载成功, 非0表示加载失败。
5.3 UG/Open a PI的数据类型
UG/Open API除了使用了C言语的基本数据类型, 还大量应用了C++定义的数据类型, 例如structures, mums, unions, pointers等。UG/Open API对数据结构的命名与函数的命名方法相似, 通过约定的后缀, 定义数据结构的类型如下:
_t数据类型Data type Data type
_p_t数据类型指针Pointer to that type
_s结构标识Structure tag
_u_t联合类型Union type
_u_p_t联合类型的指针Pointer to a union type
_f_t函数指针Pointer to a function
5.4 UG/Open API的对象类型及操作
所有的UG对象都必须通过进行操作, 这些对象主要分为三类:
1) UF对象。UG中的大部分公共对象都是头文件uf_object_types.h中定义的对象, 所有这些对象都有明确的函数与它们对应, 只有特定的对象子类和可显示的UF对象有另外的函数与它们对应。UG/Open API函数支持对UF对象进行指定、查询及删除, 设定和访问属性。对于可显示的UF对象可以对显示颜色、状态及亮度等进行设置。
2) 表达式。UG支持参数化的建模机制, 使用表达式控制特征, 特征也随着表达式的变化而变化。UG/Open API函数可以创建和编辑表达式, 与UG的交互界面产生的表达式同样在表达式编辑器中可见。
3) 部件对象。对每个加载到UG环境中的部件文件, 都有一个关联的部件对象代表它, 同时还为每一个部件对象分配一个类型的变量供用户程序调用。部件对象主要保存的信息有:创建该文件的计算机类型;保存文件的UG的版本;部件文件的状态、描述信息;文件的历史信息, 如存盘的日志信息等等。UG/Open API函数可以对部件对象进行查询, 访问部件的属性, 关闭打开部件, 获取部件的名称, 设置状态和信息, 查询部件文件的历史信息等。
5.5 MFC在UG二次开发技术中的应用
MFC (Microsoft Foundation Class) 类库是Windows下C++编程使用最广泛的类库。它封装了WIN32 API函数, 并设计了一套方便使用的消息映射机制。Visaul C++及其MFC的界面灵活性和表达能力均优于UIStyler的功能。有效灵活MFC的框架结构大大方便了开发者的编程工作, 达到事半功倍的效果。尽管UG/Open API应用程序一直采用Visual C++作为编译器, 但是UG/Open API中没有直接提供对MFC的支持, 所以在UG开发中不能直接提供对MFC的支持, 同目前流行的Windows应用程序开发工具相比, UG应用程序界面的专用工具UIStyler中包含的控件较少, 功能有限, 使得在开发的灵活性上受到一定的局限, 使用起来很不方便, 有的功能甚至难以实现。为了解决这个问题, 本论文采用MFC应用向导 (MFC APP Wizard) 建立系统框架, 在该框架下则可以方便的调用MFC类库中的资源。
6 渐开线数学模型
当直线BK沿半径rb为圆周作纯滚动, 直线之上任意一点K的轨迹AK展开渐开线。直线BK称为渐开线的发生线。角θk称为渐开线上K点的展开角。
如图1, A为渐开线在基圆上的起点, K为渐开线上任意点, 其矢径为rk, 渐开线AK段的展开角为θk。当渐开线作为齿轮的齿廓在点K啮合时, 则此齿廓在点K所的正压力方向 (即法线方向) 与速度方向 (沿a K方向) 所夹的锐角ak为渐开线在点K的力角。由图可见, ak=∠BOK, 且
又因故得θk=tanak=ak, 由上式知, 展开角θk是压力角ak的函数, 称其为渐开线函数, 工程上常用invak表示, 即
由式 (1) 及 (2) 可得渐开线的极坐标方程式为:
如己知基圆半径rb, 在每取一个ak值时, 就可算出渐开线上各相应点的极坐标 (rk, θk) 。
当算出若干点后, 就可得出整条渐开线。
渐开线的绘制:对 (3) 式渐开线曲线建立如图2符合UG要求的表达式:
根据UG规律曲线绘制, 分别设置以t为自变量, 横坐标为xt的参变量;同理设置以t为自变量, 纵坐标为yt的参变量, 第三个坐标设置为常量zt。确定生成渐开曲线。然后绘制基准曲线。用UG提供的曲线修剪功能, 采用相关输出选项;修剪掉齿顶圆外部和齿根圆内部等多余的曲线。齿轮轮齿的另一侧齿形可以通过已经建立的这一侧曲线镜像得到。通过齿廓两侧的曲线, 修整齿顶圆和齿根圆, 得到齿轮一个齿的齿廓曲线。对轮齿进行拉伸并进行圆周阵列, 数目为齿数Z, 角度为360°/Z, 最终生成齿轮。
基于UG的轨道架车参数化设计 篇2
关键词：参数化设计,UG,轨道架车
0 引言
轨道架车作为运载、组装导弹壳体的主要地面工装设备,根据其使用条件和设计参数的不同,具有很多的变形设计方式。产品级参数化设计就是针对变形设计提出来的。相比于零件的参数化设计,其主要难点在于:①产品级参数化设计过程中变量过多,难以确定产品的主变量;②产品级参数化设计需充分考虑零件之间的尺寸关系及装配关系;③产品参数化设计需充分考虑变形设计策略及零件的重用。针对这些问题,清华大学的王峰等提出了用件号隐藏变量来解决产品级参数化设计中变量过多的难题。南京航空航天大学的汤廷孝等提出了用零件编码来封装主变量,并以链式数据结构传递变量值,驱动产品模型,从而实现产品级三维参数化建模[1],并初步实现了产品级参数化设计。但是,在零件的重用及复杂变形设计过程中零件的重新装配问题上,没有给出好的解决办法,同时在产品标准件全三维的自动化装配方面也没有进行研究,这些都是影响系统实用性的主要难点。本文基于UG平台,研究了轨道架车参数化设计系统,实现了轨道架车的参数化设计。
1 轨道架车的结构组成
轨道架车主要由轮对组件、车架组件、刹车机构、过渡组件、升降机构,托架组件、托环组件和保险机构等组成。但是由于其使用条件的不同,也都具有不同的结构。轨道架车的具体结构框图见图1。
2 轨道架车系统方案
在轨道架车参数化设计过程中,先进行轨道架车的模块化设计,制定轨道架车模型库、经验知识库、标准件库等,再根据设计参数选择通用模块进行自动装配,生成轨道架车的三维模型,最后进行干涉检查、二维工程图、BOM表、批量打印等设计任务,最终实现轨道架车的设计。轨道架车参数化设计系统方案如图2所示。
在设计过程中,核心是解决复杂变形设计中模块的重用和标准件的快速装配问题,以下对这两个方面进行具体的研究。
3 产品级参数化模块重用技术
产品级参数化设计零件重用的基础是模块化设计。模块化设计是将产品按照其各部分的结构和功能划分成若干个通用模块,形成模块库,用户可以根据产品的设计参数和要求,从模块库中选择相应的模块来设计出新的产品。
3.1 模块的划分
首先,模块化设计须进行模块的划分。模块的划分是在设计经验的基础上进行的,需要对产品的各个部分的结构和功能进行分析,将产品拆分成若干个完整的、独立的、可以相互替换的模块[2]。以轨道架车为例,将其划分为如图1所示几个模块。
3.2 模块的自动化装配及冲突检查
轨道架车模块库中模块数量较多,组合方式也多种多样,如何实现模块的重用,有效地将相应的模块装配起来,且不出现装配冲突,成为了设计难点。针对以上问题,提出了基于配置的自动化装配方法,解决了产品级参数化设计中模块的重用问题,并制定了冲突检查策略,保证了产品设计的准确性。
本文中先建立好模块的参数化模型,再选择模块进行装配,依次建立各模块的装配关系,完成模块的尺寸更新。采用基于特征的装配技术,通过装配模块和装配基体的特征对象的自动提取,并为其添加相应自由度的约束,来实现模块的完全定位[3]。图3为轨道架车装配顺序。其中箭头方向表示末端零件可以装配到箭头所指向的零件,实线表示必选模块,虚线表示可选模块。
主要设计过程如下:
(1)装配特征的定义和配置。装配特征主要是指参与装配过程的点、线、面等特征,不同的模块间装配特征不相同,装配约束也不同。本文中定义装配模块与基体间的装配关系主要有接触、对齐和偏移,通过这几种装配关系,就可以实现模块的完全定位。如图4和图5所示,轮对组件和车架组件间的装配关系可以通过车轴和车架卡板的同轴和接触关系来确定。表1为模块间的装配关系描述。
(2)选择样式,载入模块。根据轨道架车的样式,依次选择装配模块,根据表1中的特征信息,识别模块和装配基体中的特征,构建对应的装配关系,实现装配。同时根据输入参数对模型进行尺寸更新。
(3)冲突查找和解决。在模块重用过程中,模块的组合可能会出现装配冲突的情况,主要分为装配干涉和装配间隙。装配冲突必须及时解决,否则后续的装配过程会出现更大的错误。装配干涉的解决策略为:完成模块载入、装配关系添加、模块更新后,对存在装配关系的元素对之间进行位置关系的判断,若实际装配关系不满足预先设定的需求,则移除装配约束关系,重新添加。模块特征装配流程图如图6所示。
4 面向全三维模型的标准件的快速装配
轨道架车的设计除了功能模块的装配外,还需要大量使用标准件(如螺钉、垫圈、销钉等),来保证模块之间的连接关系。为了更加清晰地检查零部件间的干涉关系,需要进行标准件的全三维模型的装配。为明确模块标准件的装配,首先在模块的建模时,应在模块内装配标准件的地方定义标准件装配辅助信息,在需要装配标准件的地方添加一个基准点。同时给基准点添加相应的装配信息,如螺钉的国标代号、普通垫圈的国标代号等,还应包括标准件的装配方向信息,轨道架车的标准件装配方向主要为±X、±Y、±Z六个方向。标准件自动化装配流程如图7所示。对标准件规格的确定如下:根据基准点及基准点的方向属性,构建一条以基准点为起点、以基准点的方向属性为方向的直线,获得直线与所有模型表面的交点,并将所有的交点按照定义的方向进行排序,根据图8确定标准件的规格。
由于架车结构形式不同,其模块组成也不同,模块间的标准件连接关系也不一样,标准件的装配也不一样。需根据架车的结构形式对标准件装配辅助点进行选择性抑制和释放,改变对应标准件信息,避免标准件装配错误。
5 系统界面及装配运行实例
基于UG的轨道架车参数化设计系统界面见图9,装配效果图10。
6 结论
本文针对轨道架车,开发了基于UG平台的轨道架车参数化设计系统,研究了产品级参数化设计中的模块重用和标准件自动化装配方法,实现了轨道架车的参数化设计,提高了设计的效率。轨道架车设计系统还完成了轨道架车的二维图自动出图、二维图的批量打印(PDF/DWG)、BOM表自动生成、架车协调等功能,大大提高了企业的设计效率,取得了很好的效果。
参考文献
[1]张开运,田怀文.基于UG的产品级三维参数化设计研究[J].机械,2011(2):36-40.
[2]张虎,杨海龙,陈永飞,等.基于NX的覆盖件修边模工作部件模块化设计[J].模具制造,2014(3):5-8.
基于UG的深沟球轴承参数化设计 篇3
滚动轴承是广泛应用于现代机器中的标准部件之一,该部件的主要功能是用来支承“轴”部件,使其正常工作,与滑动轴承相比,滚动轴承具有摩擦阻力小,功率消耗底,容易启动,结构紧凑等优点,因此应用极为广泛。
不同结构的轴承具有不同的特点,如外圈带止动圈的深沟球轴承及带防尘罩的深沟球轴承。目前,国内外滚动轴承在品种规格方面越来越趋于部件化和标准化。通过分析知道,深沟球轴承的模型形状由几个主要尺寸参数驱动,这几个主要参数为轴承打径,轴承小径以及轴承宽度,控制模型结构的其余尺寸与这几个参数间有着函数关系,所以可以利用UG软件中参数化设计的功能来设计深沟球轴承的模型结构,当我们用到该模型时,只需对这些主要参数进行修改,就能再生得到新尺寸下的模型。
UG是一款集CAD/CAM/CAE为一体的全三维参数化机械设计平台,也是当今世界广泛应用的计算机辅助设计、分析和制造的软件之一,广泛应用于航空、航天、汽车和造船等领域。UG不仅具有强大的实体造型、曲面造型、虚拟装配和工程图设计等功能,还支持参数化设计功能。参数化设计是指产品设计的整个过程中,特别是产品设计的初步阶段,对于标准化结构的产品,可以利用一组参数约束该几何图形的一组尺寸序列,参数与设计对象的控制尺寸对应显示。当赋予不同的参数序列时,就可以驱动原有几何模型达到新的目标几何体,这样可以完成高效建模和模型修改。
1 轴承设计过程
1.1 主要参数的确定
由机械设计手册可知,确定轴承的主要参数为轴承外径(da)、轴承内径(d)、轴承宽度(B)。深沟球轴承由于使用条件的不同,又可分为深沟球轴承、外圈有止动槽深沟球轴承、外圈有止动槽且一面带防尘罩的深沟球轴承、一面或两面带防尘罩的深沟球轴承、一面或两面带密封圈的深沟球轴承、带顶丝的外球面深沟球轴承几种。本文对轴承结构进行简化,只讨论既无防尘罩又无止动槽的深沟球轴承的参数化设计过程,因此在参数化设计中引入了四个尺寸控制参数即:轴承外径(da)、轴承内径(d)、轴承宽度(B)以及圆角半径r。其图纸如图1所示。轴承各尺寸的关系如表1所示。
1.2 参数化设计
深沟球轴承由三个部分组成:轴承内圈、轴承外圈和滚动体。属于装配体参数化设计,设计的顺序为对三个零件分别建模。由表1可以确知轴承的自由变化参数为da、d、B、r,其它参数都可由这几个参数来表达。因此,我们可以利用UG的“表达式”功能来管理这些设计参数。另外滚珠的数量可以使用NX内部函数“ceiling()”来实现。表2按照表达式的四个要素(名称、公式、量纲、单位)列出了NX支持的表达式形式。
1.2.1 创建深沟球轴承的模板文件
新建一个部件bearing.prt,启动建模环境。
1.2.2 使用“表达式”功能定义设计变量
(1)启动表达式对话框:选择菜单命令“【工具】→【表达式】”。
(2)创建第一个设计变量:设置表达式的“量纲”为“长度”,单位为“mm”→输入表达式的“名称”为“da”→输入表达式的“公式”为“28”→接受表达式。
注意:表达滚珠特征的圆周阵列数量的变量“n”的量纲为“恒定的”,没有“单位”。
(3)按照步骤(2)的方法继续创建其他表达式,结果如图2所示。所有表达式完成后,确定对话框。
1.2.3 零件建模
(1)选择旋转特征命令→在旋转对话框中选择草图图标→选择YC-ZC平面创建草图→绘制如图3(a)所示的草图,注意草图的尺寸约束全部为输入公式→完成草图→单击MB2→选择基准坐标系的Y轴为旋转轴→单击MB2,接受旋转体的缺省参数,完成如图所示的结果。
(2)创建滚珠的旋转体特征:选择旋转特征命令→在旋转对话框中选择草图图标→选择YC-ZC平面创建草图→绘制如图4(a)所示的草图,注意草图的尺寸约束全部为输入公式→完成草图→单击MB2→选择基准坐标系的Z轴为旋转轴→单击MB2,接受旋转体的缺省参数,完成如图4(b)所示的结果。
注意:如果滚珠半径尺寸为“d4/2”,则其与外部实体不相交,无法进行布尔运算,这样不能利用“引用功能”完成圆周阵列,所以在此处将其尺寸放大0.01(大于距离公差即可)。
(3)创建布尔运算-“求和”:选择最外侧实体为目标体,选择其它的实体作为工具条,创建布尔运算-“求和”。
(4)创建滚珠的圆周阵列:选择“引用”命令图标→选择“圆周阵列”→选择生成滚珠的旋转特征进行阵列→输入阵列参数为“数量为n,角度为360/n”,选择基准坐标系的Y轴作为旋转轴,完成圆周阵列的结果如图5所示。
(5)创建边倒圆:以半径为“r”对轴承的四条边缘进行圆角处理,其结果如图6所示。
(6)保存部件。
2 参数化的实现
当我们在装配体设计中使用的轴承零件的尺寸有所变化,这时只需要打开文件,打开表达式对话框在对话框中输入新的参数值,点击“确定”,即可更新为所需要的零部件。例如在设计手册上选取一组新的参数值:轴承大径为90mm,小径为50mm,宽度为50mm,边缘倒圆角半径为0.6mm”,在表达式中输入这些新的参数后,部件能够顺利更新,得到一个新尺寸的深沟球轴承。
3 结束语
基于UG的深沟球轴承参数化设计,首先确定设计的关键尺寸变量,其他尺寸的表达式都和这些变量相关,通过“表达式”建立零件各个部分的参数关系,从而建立相关性。当零件尺寸的大小发生改变时,可以通过参数的修改实现零件的更新,大大节省设计时间,以便实现产品的系列化和标准化。
摘要：本文以深沟球轴承的设计过程为例,利用UG软件,首先确定设计的关键尺寸变量,利用表达式将其他尺寸都和这些关键尺寸建立相关性,使用表达式中的公式完成零件建模,最终完成深沟球轴承的参数化设计。当用户对参数进行修改,通过再生即可获得新参数下的实体模型。参数化设计方便快捷,适用于结构形状定形的产品。
关键词：UG,深沟球轴承,参数化,设计
参考文献
[1]宋志国.UG NX实例教程.人民邮电出版社,2008.
[2]成大先,等.机械设计手册.化学工业出版社.3版.1993,5,第2卷.
UG参数化设计 篇4
平面凸轮设计的关键是设计凸轮工作部分的轮廓曲线,传统的凸轮轮廓曲线设计方法有作图法和解析法。作图法简便、直观,但误差较大,难以获得凸轮轮廓曲线上各点的精确坐标,所以用作图法所获得的轮廓数据加工的凸轮只能用于低速或不重要的场合。对于高速和精确度要求较高的凸轮,必须建立凸轮理论轮廓曲线(或实际轮廓曲线)的坐标方程,并精确计算轮廓上的各点坐标,以适应凸轮的数控加工要求。本文就基于UGNX4的凸轮轮廓参数化设计及数控加工问题进行探讨。
1基于UG的设计思路
尽管解析法设计解决了凸轮的精度问题,但要得到完整的凸轮轮廓曲线就要编制复杂的程序,尤其在滚子推杆盘形凸轮设计中,对于理论轮廓曲线的等距线编程更为复杂,所有这些问题,UG软件都能很好地解决。只要设计者提供相应的变量和几何参数,UG软件通过在建模环境下建立表达式,利用曲线功能绘制凸轮理论轮廓曲线及凸轮实际轮廓曲线,最后通过拉伸操作生成凸轮的三维实体。
现设计一对心直动滚子推杆盘形凸轮,凸轮基圆半径ro=50mm,推杆滚子半径re=10mm,推杆行程h=10mm,已知推杆的运动规律为:
(1) 当凸轮转过60o时,推杆按余弦加速运动规律推程hmm。
(2)凸轮再转120o时推杆停止不动。
(3) 凸轮又转过60o时,推杆按余弦减速运动规律回程hmm。
(4)最后凸轮转过120o时推杆又停止不动。
根据以上条件设计凸轮的实际轮廓曲线,并生成凸轮的三维实体。
2数学分析
根据机械原理知识,直动滚子推杆盘形凸轮理论轮廓曲线参数方程为:
undefined
。
其中:x、y表示曲线上任意点坐标;s表示推杆任意点的升程;j表示凸轮的转角。由此看来,绘制凸轮理论轮廓曲线的关键是计算升程s。根据运动特性,各段升程计算如下:
(1)推程阶段:推程运动角angle1=60o,升程s=(h/2)(1-cos(t·180)),其中t为UG系统变量,0≤t≤1。
(2)远休止阶段:远休止角angle2=120o,行程s=(h/2)(1-cos180)=h。
(3)回程阶段:回程运动角angle3=60o,行程s=(h/2)(1-cos(t·180+180))。
(4)近休止阶段:近休止角angle4=120o,行程s=(h/2)(1-cos0)=0。
3UG表达式
根据以上数学分析及UG表达式的创建要求,创建凸轮各工作段的UG表达式。
(1)已知驱动参数:
s=20 凸轮升程 mm
r0=50 基园半径 mm
re=10 滚子半径 mm
b=30 凸轮厚度 mm
t=0 UG规律曲线系统变量(0≤t≤1)
(2)推程余弦加速曲线AB段:
angle1=60 凸轮推程运动角(o)
j1=angle1*t 推程角变量(o)
s1=(h/2)*(1-cos(t*180)) 推程升程变量mm
x1=(ro+s1)*cos(j1) 推程理论曲线x坐标值mm
y1=(ro+s1)*sin(j1) 推程理论曲线y坐标值mm
(3)远休止曲线BC段:
angle2=120 凸轮远休止角(o)
j2=angle1+angle2*t 远休止角变量(o)
s2=(h/2)*(1-cos(180))=h 远休止升程mm
x2=(ro+s2)*cos(j2) 远休止理论曲线x坐标值mm
y2=(ro+s2)*sin(j2) 远休止理论曲线y坐标值mm
(4)回程余弦减速曲线CD段:
angle3=60 凸轮回程运动角(o)
j3=angle1+angle2+angle3*t 回程角变量(o)
s3=(h/2)*(1-cos(t*180+180)) 回程升程变量mm
x3=(ro+s3)*cos(j3) 回程理论曲线x坐标值mm
y3=(ro+s3)*sin(j3) 回程理论曲线y坐标值mm
(5)近休止曲线DA段:
angle4=120 凸轮近休止角(o)
j4=angle1+angle2+angle3+angle4*t 近休止角变量(o)
s4=(h/2)*(1-cos(0))=0 近休止升程mm
x4=(ro+s4)*cos(j4) 近休止理论曲线x坐标值mm
y4=(r0+s4)*sin(j4) 近休止理论曲线y坐标值mm
4生成凸轮轮廓曲线和凸轮实体
在UG建模环境下创建文档,输入以上表达式(包括驱动参数),通过曲线→规律曲线命令绘制理论轮廓曲线;再通过曲线→偏置曲线命令绘制实际轮廓曲线,见图1;最后通过成形特征→拉伸命令及倒角、倒圆、设计键槽等细节操作生成凸轮三维实体,见图2。
当改变从动杆的工作行程h、基圆半径ro、滚子半径re及凸轮厚度b时,可以使凸轮的理论轮廓曲线、实际轮廓曲线以及凸轮实体模型自动更新,见图3,实现了凸轮轮廓的准确快速设计。
当从动杆作等速运动、等加速运动、等减速运动等其它规律运动时,都可以按照此方法进行设计,其中数学分析是基础,建立正确的UG表达式是关键。
5凸轮轮廓的数控加工
UG软件为各种轮廓表面提供了丰富的数控加工平台。当实现了凸轮的三维造型(或绘制出凸轮轮廓曲线)后,以主模型状态在加工模块下通过对加工对象进行工艺规划(包括确定加工区域、切削方法及切削刀具等)及参数设置(包括切削方式及机械参数)以生成刀具切削路径。凸轮切削区域属于平面轮廓,选择圆柱铣刀,平面铣削方法,环绕切削方式,自上而下等高层铣,生成刀具路径,见图4。为了保证轮廓加工精度,可设置一定的精加工余量,满足精加工要求。
当凸轮的曲线轮廓参数变化时,凸轮三维模型会自动更新,对于数控程序而言,由于采用了主模型,不需重新定义几何体,只需重新生成刀具路径即可。这种方法不但避免了繁琐复杂的手工编程过程,而且加工程序能随三维模型的变化实现快速更新,使凸轮加工方便、快捷。
6结束语
传统的设计方法由于设计过程复杂、精度低且计算结果不能直接用于数控加工(凸轮的数控加工需要CAD三维造型)等原因,已越来越不能满足当前对凸轮快速设计及数控加工的要求。采用CAD/CAM技术代替传统的凸轮设计及加工方法,可以大大缩短设计周期,提高设计质量,满足数控加工的客观要求。
摘要：在UG设计环境下,基于数学分析实现了平面凸轮的参数化设计、数字化加工。在凸轮的参数化设计中,基于凸轮运动规律分析建立正确的UG表达式是关键。
UG参数化设计 篇5
参数化设计方法基于变量化设计理念, 这一思想最早由美国麻省理工学院Gossard教授提出。上世纪80年代, 针对CAD/CAM集成的需要, 参数化设计便开始应用于对特征和特征造型的研究, 参数化建模方法随即被广泛使用。参数化建模的参数不仅可以是几何量参数, 也可以是物理量参数, 如温度、材料等属性参数。本文所指叶轮的结构形状与叶轮工作时相应设备的流量、压力、温度、转速等属性有关, 在一定的物理属性性能指标范围内, 其基本结构型式稳定, 可以组成产品族。在此, 我们基于UG软件设计平台, 介绍该叶轮产品族的参数化建模设计过程。
2 叶轮参数化建模流程
参数化建模过程中零件的设计意图决定建模的策略。如图1所示, 叶轮由主体段和出口导流段组成, 零件结构主要是轮毂和叶片。根据叶轮及其相应机器设备的特点, 可以选择叶轮直径、叶片数和相应机器设备转速作为参数化建模的控制尺寸, 以驱动其它相关参数, 实现产品族建模设计。建模时, 首先利用UG的表达式功能, 定义一些必需的经验参数和预设数值, 构建影响叶轮结构形状的主要基本参数之间的函数关系, 为叶轮产品族参数化建模所用。再运用UGCAD提供的各种参数化建模操作方法, 包括尺寸约束、定位约束、表达式、电子表格、特征参数、用户自定义特征、系统参数自动提取功能等等, 分别应用于叶轮的定位孔、轮毂体、叶片等几何特征, 实施三维建模设计, 并通过参数化基准和特征参数, 使各个特征相互关联、有机结合, 形成三维整体可变的叶轮参数化模型。图2为建模流程示意图。
3 叶轮产品族参数化建模方法
根据叶轮几何特征, 叶轮的结构可分为轮毂体、主体段、出口导流段、定位孔和圆角等四个部分, 运用UG设计平台, 分别按旋转体特征、拉伸体特征、自由曲面扫掠特征和成型特征等进行建模。如图3所示。
3.1 轮毂体
叶轮轮毂体是旋转体, 可以由截面图形绕中心轴旋转产生。截面图形如图4 (左图) 所示, 定位在基准平面上, 由直线和圆弧组成, 直线和圆弧之间有几何约束关系, 如彼此相切等;尺寸之间互相有比例关系, 如轮径比为定值等;因此, 我们可以使用UG的草图功能, 进行几何约束和尺寸约束, 使轮毂体具有以叶轮直径D1为主要驱动尺寸的参数化特征。当直径D1改变时, 轮毂体模型的相关尺寸也随之改变, 图4 (右图) 所示, 分别是直径D1=190mm和D1=300mm时的叶轮轮毂体。
3.2 叶片主体段
叶片主体段具有拉伸体特征, 可以使用UG草图功能绘制截面, 再拉伸而成。建模时, 设定相关尺寸与叶轮外径D1关联, 并设置叶片截面的定位基准与轮毂体关联。
3.3 叶片导流段
叶片导流段的三维扭曲几何型面, 可以用二次抛物锥面来处理, 并使用UG自由曲面的扫掠功能完成。扫掠截面与主体段类同, 设计符合要求的抛物线在圆锥面上的缠绕曲线, 作为扫掠的引导线。并使用参数化基准关联相关特征。
3.3.1 抛物线方程
由热力设计参数可以得到不同直径D的展开面上抛物线方程式如下:
, 抛物线焦距为P/2;
根据导流段出口点上抛物线的切线方程 (β为气流出口相对速度角) , 如图5 (左图) 所示;设该点的x坐标为BD, 则由 可得:P=BD·tgβ (BD为导流段的长度, 可代入热力计算中的数值) 。
不同出口直径D位置上出口角β近似计算公式β=arctg (C/U) , 其中C为叶轮出口绝对速度, 可代入热力计算中的数值, U为牵连速度, 计算公式为U=π·Vs·D/60 (式中Vs为转速) 。
经推论, 并将有关参数单位统一以后, 最终可得抛物线方程式为:
式中Vs为转速、BD为导流段长度、C为叶轮出口的绝对速度, D为圆锥面各个不同直径。
3.3.2 构建抛物线
利用UG软件的规律曲线功能, 抛物线特征方程式曲线的参数化建模步骤如下:
(1) 将抛物线方程式转化为参数方程。以变量f为参数, 参数变化范围从0到1。则在某一直径D回转面的展开面上, 参数方程如下:
(2) 应用UG软件进行公式定义。打开表达式对话框, 编辑表达式, 并可以通过表达式功能, 对数值进行修改, 获得所需的曲线特征。
(3) 用表达式形式构建参数曲线, 并利用基准和关联点设计, 使叶片导流段与叶片主体段及轮毂体相关联。具体操作步骤为Insert→Curve→Law Curve→By Equation→提示设定f参数→定义x轴.再按同样步骤, 重复定义y轴和z轴, 定义完毕, 选择OK确认, 抛物线曲线生成。在各段直径D回转面上进行缠绕, 便得到所需曲线。如图5 (中) 所示, 为选择叶轮外径、出口内径以及出口平均直径后, 生成的曲线。
3.3.3 构建导流段模型
如图5 (右) 所示, 用UG的自由曲面扫掠功能, 生成叶片的导流段模型。
3.4 叶片的定义特征及其阵列
叶片导流段生成后, 可通过布尔和运算来得到导流段与主体段为一体的完整叶片造型。如图6 (左) 所示。
叶片阵列设计, 可以使用UG软件的用户自定义功能实现。用自定义特征功能, 自定义单个叶片特征的形状与功能, 生成特征库, 实现叶片的复制和调用, 构建叶片阵列, 完成图6所示的叶轮整体建模。具体操作步骤如下。
(1) 创建目录, 复制/UGⅡ/udf目录下的udf_database.txt文件和dbc_udf_ascii.def文件到刚创建的目录下, 并调整其中内容, 留下所需信息。
(2) 打开相关零件文档, 创建自定义特征。
(3) 打开用户自定义菜单, 按步骤定义有关选项, 获得单个叶片的自定义特征。
(4) 运用UG的自定义特征的引用功能, 完成自定义叶片特征的阵列。
3.5 叶轮修剪
将轮毂体与叶片合并, 设定基于草图的旋转面为修剪面, 将叶轮轮毂体与草图尺寸和定位关联, 完成叶轮修剪。建模示意图如图7所示。
3.6 特征操作
针对修剪以后的叶轮, 使用UG软件的特征操作功能, 构建叶轮的定位孔、定位销孔、倒圆角、增加背面圆形凸台等特征, 完成整个叶轮的参数化建模设计内容, 模型示意图如图7 (右) 所示。
4 叶轮产品族建模的参数设计
叶轮产品族建模的参数设计, 可以利用UG电子表格功能, 通过改变使用该叶轮的设备输出转速Vs、叶片数Zr和叶轮外径D1等参数, 获得其他叶轮模型, 实现产品族参数化建模设计。参数化建模设计过程中主要参数设定如下。
根据上列参数设定, 如果对相应设备转速Vs、叶轮叶片数量Zr、叶轮外径D1作出改动时;或者对这些参变量单个进行改动时, 叶轮模型将随即发生相应变化, 充分体现了主要参变量对叶轮模型的影响, 实现了叶轮产品族参数化建模设计的意图。
5 结论
参数化建模技术是CAD/CAM技术中的关键技术之一。UG的建模技术是一种基于约束和特征的建模技术, 包括基于草图的参数化建模和基于特征的参数化建模等。特别是UG软件的UG/WAVE技术以及表达式建模技术, 为单个模块实现形状和尺寸关联提供了技术保证, 从而是零件产品族参数化建模设计成为可能。本文结合实例, 运用UG软件的相关参数化建模功能, 对叶轮产品族参数化建模设计过程进行了较为详细的论述, 期望对类似机械零件的产品参数化建模设计具有一定的借鉴意义。
摘要：随着CAD/CAM集成软件的不断完善, 参数化设计技术已被普遍应用。UG软件作为一个功能强大CAD/CAM集成软件, 在零件产品级参数化建模方面, 表现卓越。基于UG软件设计平台, 对叶轮实施产品族参数化建模设计, 包括定义表达式、电子表格、特征成型等, 完成零件产品级的三维参数化建模设计, 对同类产品的快速开发具有积极的意义。
关键词：UG,产品族建模,参数化设计
参考文献
[1]计光华编, 透平膨胀机 (修订本) [M], 西安:西安交通大学出版社, 1988
[2][美].Unigraphics Solutions Inc.等, UG相关参数化设计培训教程, 清华大学出版社, 2002
[3]阮文华, 基于UG NX的汽轮机叶片三维造型研究, eworks, 2006-8-10
UG参数化设计 篇6
关键词：UG,带轮,参数化设计,表达式,三维模型
1 引言
皮带传动是常用的机械传动机构, 皮带轮的类型、结构及尺寸众多, 为了减少重复性劳动, 加快产品设计, 应建立系列化产品库, 提高设计的效率。UG作为优秀的CAD/CAE/CAM工程软件, 具有强大的参数化设计功能, 在设计及制造领域应用广泛。
本文以带轮为例介绍在UGNX6平台上利用Excel驱动尺寸建立参数化三维模型的方法。
2 带轮参数化设计思想
利用UG中的表达式和电子表格, 并利用带轮几何尺寸相关的计算公式, 建立表达式, 通过特征操作使带轮的每一个尺寸都可以用参数加以控制, 建立带轮模型。利用电子表单提取特征参数, 根据设计需要, 通过电子表格更改带轮尺寸, 生成一系列的三维模型。
3 带轮参数化设计过程
要高效地创建表驱动带轮, 设计前必须对带轮仔细地分析, 首先要明确需要创建哪些特征, 以及创建这些特征的次序, 从整体上形成这个零件建模的大致思路。同时还要注意所要创建的各特征的内在联系及各自的特点, 最后明确该零件需要几个参数进行驱动。
3.1 设置带轮的基本参数
按照UG参数化建模的要求, 在进行三维建模前, 首先对决定带轮及键槽的形状及几何尺寸的基本参数赋初始值, 打开“工具/表达式”菜单, 分别在“名称”及“公式”栏中输入参数符号及参数初值及表达式 (图1) 。
3.2 绘制带轮轮坯
完成表达式的建立后, 使用表达式中的参数建立三维模型。为了实现模型的参数化设计, 利用草图工具绘制截面曲线时, 应该施加相应的几何和尺寸约束, 这里值得注意的是, 尺寸约束缺失或过约束, 都会导致不能正确生成模型。如图3所示是在XC-YC基准面上绘制出带轮的基本曲线, 并且添加了相应的尺寸及几何约束。通过这些约束的限制, 保证了零件唯一性。
将该草图绕中心轴Y轴旋转360°生成带轮的主体部分。
然后以轮坯端面为基准面, 绘制键槽截面草图并添加约束, 并利用拉伸命令, 选择布尔求差操作生成键槽如图4所示。
3.3 生成轮槽
(1) 绘制轮槽截面:点击草图命令, 选择XC-YC平面为基准面, 绘制V带轮一个轮槽截面尺寸并添加相应的几何及尺寸约束如图5所示。
(2) 利用轮槽轮廓线旋转切除齿坯:选择回转命令, 以Y轴为中心轴, 并选择布尔求差操作切除齿坯, 得到第一个轮槽如图5所示。
(3) 利用矩形阵列形成其余轮槽。“实体特征”命令, 选择矩形阵列, 行数1, 列数输入z, 间距为e。完成阵列操作形成的带轮如图6所示。
至此, 完成根数z=3、基准直径140mm、槽角38°的A型V带轮的三维建模。
4 建立表驱动
创建零件模型工作完成后, 可以将其作为一个部件模板, 通过建立表驱动, 来创建结构相似的系列模型。
选择菜单命令“工具/部件族”, 在弹出的对话框中, 将上方的决定带轮结构形状的参数添加到下方的列表中, 然后单击创建, 则系统会创建电子表格, 各列为所选参数。
向电子表格中添加数据记录, 分别对应要生成带轮的参数数据, 并且给各零件编号并命名, 如图9所示。
将各行选中, 然后单击菜单栏中的“加载项”, 选择“部件族/创建部件”, 则系统就会在所设置部件族路径下, 创建4个UG文件, 且系统会弹出图10所示的信息提示窗口。
退出电子表格程序, 重新打开新生成的4个文件, 其效果如图11所示。
5结论
利用UG的参数化实体造型功能建立带轮样板, 并且利用表驱动技术可以精确地生成可参数化的带轮。采用上述方法可以方便地实现带轮的参数化设计和自动特征建模, 并且对于一般的技术人员比较容易掌握, 很大程度提高了带轮设计的效率。
参考文献
[1]尹朋朋.基于UG齿轮参数化设计系统开发[J].煤矿机械, 2009 (10) :201-203.
[2]李小力, 余世浩.电子表单在UG软件中的应用[J].机械设计与制造, 2008 (4) :62-63.
UG参数化设计 篇7
齿轮机构用于传递空间任意两轴之间的运动和动力,是现代机械中应用最广泛的一种动力机构。随着制造业信息化的发展,数字化已逐渐成为产品生命周期中不可缺少的驱动因素。准确地进行啮合齿轮的参数化设计、实现数据驱动是影响产品设计效率,缩短新产品开发周期的重要因素。
UG NX6.0的CAD/CAM/CAE系统提供了一个基于过程的产品设计环境,使产品从设计到加工真正实现了数据的无缝集成。WAVE技术可以实现整套产品零件相关部件间的建模,在部件间建立几何信息的关联,从而有效的实现并行工程。以渐开线斜齿轮传动为例,利用参数化方法建模并建立主动轮和从动轮部件间的关联,在此基础上利用UG NX/open技术开发设计出了界面友好,使用方便的CAD/CAM系统。
1 建立数学模型
1.1 渐开线参数模型的建立
齿轮的常用齿廓曲线有渐开线、圆弧和摆线,其中渐开线齿廓能够较全面地满足齿轮的综合要求。在UG NX6.0建模环境下,为了用l a w curve方法生成渐开线,需要建立渐开线参数方程。渐开线展开图,如图1所示。
基圆在范围内的渐开线方程为:
式中db为斜齿轮端面基圆直径,red(θ)为θ所对应的弧度,t为UG NX里的固有参数,取值范围为[0,1]。
1.2 螺旋线参数模型的建立
渐开线螺旋面与基圆柱的交线是一条螺旋线,螺旋线的中径即为端面基圆直径,螺距与基圆的关系如图2所示。
式中B为齿宽,p为螺距。
螺旋线的参数方程为:
式中n为螺旋线的圈数。
2 关键技术
2.1 UG NX/OPEN API参数化设计
利用OPEN API进行参数化设计主要是通过修改模型中的几何特征来实现,渐开线斜齿轮的参数化设计首先建立主动轮的三维参数化模型,然后通过API函数获得齿轮模型的齿数、模数、螺旋角或齿宽参数并修改来完成主动轮模型的更新。基本过程如图3所示。
2.2 齿轮部件间参数的链接
齿轮啮合传动是成对出现的,如何让部件gear1中斜齿轮的参数或传动比发生变化时,部件gear2相应的自动更新模型,同时使装配模型自动更新,成为提高啮合齿轮传动设计效率的重要因素。利用WAVE技术可以在不同部件之间建立参数的相互关系,实现部件之间的关联。gear2表达式的赋值可以通过以下方式实现:
式中d2为从动轮端面分度圆直径,gearl::d为主动轮端面分度圆直径,gear::i为传动比。
3 参数化设计过程
3.1 齿轮模型的创建
齿轮实际加工有多种方法,如成形法、范成法等,它们都是在毛坯上去除齿槽最终形成齿轮。利用UG NX进行齿轮建模与实际加工具有相似之处,首先生成齿槽,然后阵列。
主动轮模型创建过程如下:
1)创建表达式:在UG NX建模环境下,根据主动轮的相关参数,利用expression功能实现表达式的输入。
2)创建渐开线和螺旋线:使用规律曲线功能来绘制渐开线和螺旋线。因为使用transform进行变换无法实现曲线关联,所以在对渐开线进行对称操作前应建立辅助平面,如图4中所示辅助平面。使用“镜像曲线”命令以保证镜像渐开线与原渐开线具有关联效果。利用曲线裁剪操作把齿顶圆、齿根圆和两条渐开线裁剪为齿廓,值得注意的是裁剪过程必须选择“关联”参数选项,否则不能实现参数驱动。
3)创建齿轮模型:由于“沿引导线扫掠”生成的齿形易发生扭曲,所以创建齿槽选用“扫掠”方法,并将其中一个参数“对齐方法”设置为沿“矢量方向”。应该注意的是“扫掠”生成的是体而不是特征,不能进行阵列操作。使用辅助平面镜像后才能进行圆形阵列。建立的齿轮模型如图所示,保存为gear1,齿轮模型如图5所示。
从动轮的创建过程:利用WAVE技术创建关联表达式,然后按照主动轮的方法创建从动轮模型,并保存为gear2。
啮合齿轮的装配:UG NX6.0具有更强大的装配功能,齿轮啮合的实质是同一平面内节圆相切和齿面啮合。在装配环境下,节圆相切约束时,内啮合齿轮可以直接使用“接触对齐”功能进行约束,外啮合则需要把节圆相切转化为确定的中心距进行约束,利用WAVE技术使中心距与齿轮参数关联;齿面啮合都是使用“接触对齐”约束,从而完成齿轮装配。
3.2 UG NX/OPEN API程序设计
因为从动轮创建时进行了关联操作,所以在装配环境下主动轮的参数或传动比改变时,装配模型也做相应更新。用API函数实现参数更改、模型更新的过程如下:
1)设置用户路径:设置路径三种方法:一是在UG NX的安装目录下的ugii_env.dat文件里设置;二是在UG NX的安装目录下的custom_dirs.dat文件里设置;三是利用系统属性中的环境变量进行设置。其中使用环境变量设置较为简单方便,而且在“角色”重置工具条时用户菜单不会被删除。在D:gear文件夹下分别建立startup和application文件夹。
2)创建菜单文件:利用MenuScript程序,在startup文件夹下建立一个名为gear.men的文件,主要是实现调用动态链接库的功能。
3)开发用户界面:UIStyler模块主要用来定义齿轮参数化设计所需变量,在保存时生成gear1.cp、gear1.h和gear1.dlg,把gear1.cp更改为gear1.cpp,并把gear1.dlg复制到application文件夹中。用户界面如图6所示。
4)实现OPEN API功能:利用VC++6.0中的App Wizard向导建立gear1项目,把自动生成的源文件和头文件分别用gear1.cpp、gear1.h代替。使用的API函数对表达式进行读取和更改,关键程序如下:
编译成功后生成gear1.dll文件并复制到startup文件夹。运行UG NX6.0,利用用户自定义菜单输入主动轮的参数或传动比,实现主、从动轮和装配模型同时更新从而完成在装配环境下啮合齿轮的关联设计,如图7所示。
4 结束语
灵活应用UG NX/OPEN技术可以方便的实现零部件的参数化设计,实现设计过程的可视化和自动化,模型准确可靠,并且可以应用于后续的数控加工及工程分析中;而且在产品开发设计过程中,充分利用WAE技术进行部件间的关联建模,提高设计的相关性、设计质量和设计的完整性;同时为装配模型的参数化设计提供了很好的借鉴作用。
摘要：利用VC++6.0和UG NX/OPEN技术实现渐开线斜齿轮的参数化设计;并使用WAVE技术进行部件间的关联,通过改变主动轮参数或传动比即可更新装配模型,实现设计过程的可视化和自动化,大大缩短设计周期,从而提高啮合齿轮设计效率。
关键词：UGNX/OPEN,参数化设计,WAVE技术,渐开线斜齿轮
参考文献
[1]林莉.基于UG的齿轮参数化设计[J].机械制造与研究,2006,35,(3):76-81.
[2]周卿,赵韩,吴振华,等.基于UG/OPEN API的蜗杆传动参数化系统开发.机械传动,2008,32,(3):25-28.
[3]黄勇,张博林,薛运锋.UG二次开发与数据库应用[M].北京:电子工业出版社,2008:76-80.
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