PDF《UG 的参数化建模方法及三维零件库的创建》

2 特征和表达式驱动图形 UGNX 建模技术是一种基于特征的建模技术,其模块中提供各种标准设计特征,各标 准特征突出关键特征尺寸与定位尺寸,能很好的传达设计意图,并且易于调用和编辑,也能 创建特征集,对特征进行管理.特征参数与表达式之间能相互依赖,互相传递数据,提高了 表达式设计的层次, 使实际信息可以用工程特征来定义. 不同部件中的表达式也可通过链接 来协同工作,即一个部件中的某一表达式可通过链接其它部件中的另一表达式建立某种联 系,当被引用部件中的表达式被更新时,与它链接的部件中的相应表达式也被更新.

3 利用电子表格驱动图形 UG 的电子表格 (Spreadsheet)提供了在 Microsoft Excel 或Xess 与UG 间一个智能接口. 在建模应用里,UG 电子表格可以被认为是高级的表达式编辑器.信息可以从部件被抽取到 电子表格里,在被用来更新部件前进行手工处理.事实上,表格驱动的界面及机内函数为相 关的、参数化设计提供了方便而有力的工具. 四.应用实例分析 下面通过六角螺母 C 级(GB/T 41-2000)三维模型的创建实例来说明参数化建模方法.

1 分析零件模型提取特征参数 螺纹规格 D M5 M6 M8 M10 P 0.8

1 1.25 1.5 dw min 6.7 8.7 11.5 14.5 e min 8.63 10.89 14.20 17.59 max 5.6 6.4 7.9 9.5 m min 4.4 4.9 6.4

8 mw 3.5 3.7 5.1 6.4 max

8 10

13 16 s min 7.64 9.64 12.57 15.57 图1螺母尺寸 表1螺纹规格 如图 1,六角螺母主要尺寸特征有 D、s、m,可将这三个尺寸作为主要参数驱动螺母图 形.螺母的模型可通过拉伸得到,在建模时应特别注意拉伸体、倒角及螺纹孔这三个主要特 征以及他们的关系.

2 螺母底面在草图中的尺寸约束 图2绘制基圆 图3绘制六边形 图4添加几何表达式 螺母底面为六边形, 在草图中选 s 作为主要参数驱动图形. 进入草图模式, 如图

2 所示, 绘制一个圆,圆心约束在坐标中心,标注直径尺寸,命名为 s.如图 3,绘制六边形,约束 其六边外切与 s 圆、六边相等及对边互相平行.退出草图模式,选Tools―〉Expression (Ctrl+E) ,点选几何表达式按钮,选取对角线距离作为一个参数,命名为 e,如图 4.最后 绘制一个圆,约束为与 s 圆同心,直径为 e.

3 螺母实体的生成及倒角 拉伸六边形,高度值在表达式中命名为 m.拉伸 e 圆,高度为 m(e 圆拉伸出来的圆柱 是为了在螺母上倒角而增加的辅助实体, 高度值随主要参数 m 变化) . 在e圆柱上偏置倒角, 偏置值 e/2-s/2(UGNX 允许直接输入公式作为参数值) ,角度

30 度.交集运算 e 圆柱和六 方柱得到螺母实体.在螺母中心放置孔特征,参数命名为 D. 至此,我们在草图空间建立了螺母底面的草图模型,由一个主要参数 s 驱动.模型中的 所有图形相对于坐标轴完全约束, 其尺寸和位置关系能协同变化, 系统自动把尺寸约束转化 为系统参数, 是整个模型的参数化的核心, 其修改可以进入草图修改或由表达式修改. 另外, 该模型引入了一个距离值作为参考参数, 在倒角的建立中, 倒角偏置参数由表达式 (e/2-s/2) 负责传递相关参数,使图形具有相关性的特点. 五.参数化模型基础上的三维零件库

1 创建三维零件库的基本原理 根据相似性原理对需要建库的零件进行分类, 确定其能够完整表示零件族或零件系列所 有零件特征的复合零件.复合零件是在 UGNX 环境下用交互方式创建的三维零件模型,我 们称其为三维零件样板. 复合零件综合了该零件族所有零件个体的形状和结构特征, 即基于 复合零件可以派生该零件族的任何一个零件,零件可以继承复合零件的全部特征或部分特 征.之后,在三维零件样板的基础上确定一组设计参数来控制模型的形状和拓扑关系,并建 立零件族设计参数的系列尺寸.最后,通过选择不同系列尺寸来自动生成零件的三维模型, 从而实现三维零件库的创建.