UGNX-WAVE在FA702并纱机设计中的应用-控制结构.docx

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UGNX/WAVE在FA702并纱机设计中的应用

控制结构-论文网

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论文摘要：介绍了FA702并纱机的结构和特点，对UGNX／WAVE技术的主要内容及其技术内涵进行了简要的阐述，并以FA702并纱机数字化样机设计为例，介绍了如何利用WAVE技术实现产品模型设计过程中的参数化设计方法。

论文关键词：并纱机,控制结构,参数化设计

1．引言

FA702并纱机用于将棉、毛、绢、化纤等宝塔筒子单纱及细纱管纱并成股纱供捻线用，外形最长尺寸达13.670米，排布的零部件很多，如需更改总体的尺寸，如按照常规的设计方法，需更改细节的零件参数，再重新调整装配约束，这样耗时且很容易出错。

UGNX／WAVE技术使设计者将驱动设计结构中最重要的总体设计参数建立在具有相关性的控制结构中，仅用几个设计变量表达式就可以控制设计的总体结构、尺寸，修改关键设计参数及表达式，可使整个零部件自动更新。因此，在这一设计过程中，设计员只需对关键部件的关键参数进行修改就可以得到正确的设计结构和数据。

2．FA702并纱机的结构和特点

(1)结构特点：

设计新颖，结构合理，车速高，噪音低，操作方便。整机为两面车，分离传动，易于调整。筒锭为双支撑形式，运转平稳，适应高速生产。

(2)结构简介

本机由以下部分组成：车头传动，机架，卷绕，断头自停，托盘，车尾传动，供纱架与张力装置等部分组成。

(3)主要机构

1)卷绕机构2)防叠装置3)断头自停机构

(4)总体布置

图1FA702并纱机的总体布置图

3.UGNX／WAVE技术

(1)UGNX/WAVE基础知识

WAVE是一种实现产品装配的各组件间关联建模的技术，采用关联性复制几何体方法来控制总体装配结构，从而保证整个装配和零部件的参数关联性，最适合于复杂产品的几何界面相关性、产品系列化和变型产品的快速设计。

总体设计可以严格控制子系统和零部件的关键尺寸与形状，而无需考虑细节设计；而子系统和零部件的细节设计对总体设计没有影响，并无权改变总体设计的关键尺寸。因此，当总体设计的关键尺寸修改后，子系统和零部件的设计自动更新，从而避免了零部件的重复设计的浪费，使得后续零部件的细节设计得到到有效的管理和再利用，大大缩短了产品的开发周期。

(2)基本概念

1)控制结构:传递产品全局性的参数、外形、基准位置等约束条件至零件进行详细设计的树状结构。

2)起始部件:包含零件详细设计所必需的各种约束条件的Ugpart文件。对于不同零件所需的不同约束条件，通过CopyGeometrytoPart来包含不同的约束条件，可以通过引用集的区分不同的几何体。

3)连接零件:产品结构树和控制结构树发生关联的UGPart文件，在其中进行详细设计，使其成为产品结构树中的零件或部件。

4.WAVE应用在FA702并纱机设计的实例

(1)确定FA702并纱机设计的总体控制参数及子系统的设计控制参数

总体控制参数：并纱机的总长、总宽及总高，各子系统的位置及总体形状，子系统的总体布置、形状参数，建立用于控制系统的主参数。

(2)建立并纱机的控制结构

确定完控制参数之后，应先建立总体装配结构的树形结构，协调所有子系统之间的几何关系和位置关系。树形结构以每个功能部件族作为子节点，父节点与子节点之间的几何关系及各节点之间的位置关系则由相关几何参数和位置参数来确定。

图2FA702并纱机的总体控制结构

图3FA702并纱机的总体控制结构装配树

(3)建立并纱机子系统的控制结构

同上，建立子系统的控制结构，如车尾传动的控制结构

图4FA702并纱机的车尾传动部分控制结构

(4)零件细节设计

根据建立的子系统控制结构，再分解到进一步的子零件控制组件，建立起始部件，进而建立连接部件，在连接部件中进行零部件的细节设计。

(5)产品装配

完成整个零部件模型详细设计后，使用UGNX的装配功能将零部件进行装配，生成产品装配。可以通过调整主参数来驱动整个模型，在控制结构的管理和控制下，设计整个产品开发形成一个有机整体。图5为完成的FA702装配图。

图5FA702并纱机的装配模型

5结束语

WAVE技术为我们提供了一个很好的工作平台，总体参数的定义与应用完全可以用控制结构来实现，当上一级参数发生改变时，下一级参数也会发生改变更新，一旦总体参数发生改变，零部件的控制几何体自动更新，这样既保证了整体装配结构的一致性，又使得设计效率大大提高。

参考文献

1美]UnigraphicsSolutionInc.UGWAVE产品设计技术培训教程[M].北京:清华大学出版杜,2002·

2李维,李志超.应用UGNX进行吸尘器的并行设计[J].现代制造工程,2005-50-52(8).

3温莉娜,王雷刚.基于UG/WAVE技术的自顶向下产品建模[J].模具技术,2006-49-