.UG参数化.docx

利用UG参数化功能来创建零件模型库　　　　UG作为一种CAD/CAM/CAE软件，具有优越的复合建模功能。创建注塑模零件库，可以大大提供注塑模的设计效率，而参数化设计是注塑模零件建库的基础。文中运用UG强大的参数化造型技术，采用程序生成的方法建立了注塑模零件的模型库。　　1 参数化设计定义　　从产品设计到制造的整个过程中，尤其在产品设计的初步阶段，产品的几何形状和尺寸不可避免地要反复修改、协调和优化。如果利用CAD软件进行非参数化建模，那么即使要改变图形的一个尺寸或结构，也要修改原模型，甚至要重新建模。这令设计者不胜其烦。于是就产生了参数化设计的思想。即:利用数值驱动零件的特征尺寸，在进行产品系列设计时，只需要添加或修改相关参数即可改变零件的模型，从而实现快速修改原模型或设计新零件的目的。参数化设计可以大大提高产品设计的效率，同时可以有效保证产品模型的安全可靠性。尤其对于形状比较定型的零件，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。通过对设计变量的修改来驱动生成新零件，高效完成模型修改和建模。参数化设计是在设计对象结构比较定型的基础上，用一组参数来表示尺寸值和约束关系，其核心是尺寸驱动。　　2 参数化设计步骤　　UG是一套集CAD/CAE/CAM于一体的软件系统。它的功能覆盖了从概念设计到产品生产的整个过程，它基于完全的三维实体复合造型、特征建模、装配建模技术，能设计出复杂的产品模型。它为制造行业产品开发的全过程提供解决方案。UG除了提供方便而强大的参数化建模方法外，还提供了可以提取特征参数的数据表格，通过数据表格可以生成零件库。进行参数化设计的基本步骤如下:　　(1)根据零件特点确定建模方法;　　(2)创建参数化模型;　　(3)设置参数之间的关系，也可在创建模型时设置;　　(4)提取自由变化参数;　　(5)创建零件库，输人零件系列数据，创建零件模型。　　(6)调入生成的模，检查模型创建是否有误。　　3 参数化设计实例　　注塑模模架一般由模板、垫块、导柱、导套、复位杆、顶杆和用于固定的螺钉、销钉等组成，这些零件大体可以分为板类零件和轴套类零件两类，本文在这两类零件中各选一个代表零件，板类选择型腔固定板，轴套类选择导柱来说明参数化设计的方法与过程。　　在UG环境中，建立产品实体模型。将每个特征相关的数据用变量表示，以便于变量的取动和管理;对于相互关联的特征尺寸，在变量表的公式中表达，简化实体的尺寸要素，建立零件族的参数表。　　3.1 进入UG系统生成实体模型　　生成实体模型的具体步骤:　　(1)开始→程序→UG NX，进人UG环境，出现UGNX界面;　　(2)选择“文件→新建”，在弹出的“新部件文件”对话框中输人文件名，如:xingqiangban，回车或“OK;出现UG NX→Gateway→[xingqiangban.prt〕界面;　　(3)根据构成模架各零件的结构特点创建零件的实体模型，如板类零件主要由长方体和圆孔构成，轴类零件主要由圆柱体、圆孔、棱柱孔构成。UG生成几何体命令有很多种类，应该根据零部件几何形状以及复杂程度的不同，选择不同的参数化建模方式。UG常用的参数化建模方法有:①特征建模，是指有特征意义的几何形状，特征建模可分为体素特征建模、成型特征建模、加工特征建模或结构特征建模等方式。体素特征包括块、锥、柱和球等;成型特征包括槽、孔、凸台和凹坑等;加工特征包括倒圆、倒角和螺旋等;结构特征是由部件抽象出结构相似性，也可以称为自定义特征。特征建模是进行参数化设计最简单、应用最为广泛的设计方法，其局限性是几何模型必需可以分解为数目有限的基本体素或特定的结构特征。②草图设计，这种方法首先要创建带有约束的二维草图，然后通过拉伸、旋转、扫描等方式生成几何形体。在草图设计时，通过尺寸约束实现对几何形状的控制，确定了图形相对于坐标轴的位置关系。在完成了图形的全约束后，其尺寸和位置关系能协同变化，系统将直接把尺寸转化为特征参数。　　根据构成模架各零件的结构特点确定采用特征建模来进行模型构造。下面以型腔固定板和导柱的实体模型创建过程为例，来说明采用特征建模的方法。　　型腔固定板的实体模型创建型腔固定板主要包括有长方体孔和圆孔的特征，先根据模板的长度、宽度、厚度绘画出长方体，再根据孔的结构尺寸、孔位尺寸生成长方体和圆柱体，然后运用布尔运算“求差”，即可构成孔的特征。最后获得的零件模型如图1所示。　　?　　导柱的实体模型创建导柱属于轴类零件，其结构主要包括有阶梯圆柱体和孔的特征，先根据其直径、长度利用体素特征创建出基础圆柱体，再用同样的方法创建(也可以利用“成形特征”中的“凸台”来创建)出在基础圆柱体表面上的圆柱体，然后两者结合成一体，再利用“孔”特征来获得阶梯圆柱体上的孔。最后获得的零件模型如图2所示。