NX三維標(biāo)準(zhǔn)件庫的建立方法教學(xué)提綱

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。NX三維標(biāo)準(zhǔn)件庫的建立方法-NX三維標(biāo)準(zhǔn)件庫的建立方法本文利用NX軟件的二次開發(fā)工具，詳細(xì)介紹了我所標(biāo)準(zhǔn)件的建庫方法，同時探索了友好界面的開發(fā)，此項研究將有利于提高我所設(shè)計人員的工作效率，推動NX軟件在我所更有效的應(yīng)用。1引言西門子公司SIEMENSPLMsofware的NX是一個優(yōu)秀的機(jī)械CAD/CAM/CAE一體化高端軟件，它基于完全的三維實(shí)體復(fù)合造型、特征建模、裝配建模技術(shù)，能設(shè)計出任意復(fù)雜的產(chǎn)品模型。再加上技術(shù)處于領(lǐng)先地位的CAM模塊、內(nèi)嵌的CAE模塊，使CAD，CAE和CAM有機(jī)集成，可以使產(chǎn)

2、品的設(shè)計、分析和制造一次完成，NX軟件目前已經(jīng)是我所用于產(chǎn)品研發(fā)和數(shù)字化加工的核心軟件，是所有設(shè)計人員的必備工具，該軟件的應(yīng)用大大提高了我所武器型號研制效率，有效地提高了產(chǎn)品研發(fā)質(zhì)量；同時該軟件的使用將進(jìn)一步推進(jìn)我所科研工作信息化進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)與PDM系統(tǒng)的無縫集成。但是任何一個CAD軟件都應(yīng)根據(jù)各單位和用戶的特點(diǎn)進(jìn)行再開發(fā)，創(chuàng)建本地化的應(yīng)用庫，才能取得比通用軟件更有針對性、設(shè)計效率更高、設(shè)計質(zhì)量更好、反映速度更快的效果。本文是利用西門子公司NX軟件作為開發(fā)平臺，利用圖形參數(shù)化思想和圖形庫建庫工具部件族電子表格Spreadsheet進(jìn)行所標(biāo)準(zhǔn)件的二次開發(fā)，通過NX軟件面向用戶的二次開發(fā)工具User

3、Tools開發(fā)了標(biāo)準(zhǔn)件庫的用戶界面，該方法的研究將有利于設(shè)計人員對所標(biāo)準(zhǔn)零件的設(shè)計、修改、查詢和裝配圖的零件調(diào)用，減輕設(shè)計人員的工作強(qiáng)度，提高了設(shè)計效率。2確定建庫方法分析所標(biāo)準(zhǔn)件各零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其共性是同一零件有多個變量尺寸組成，從而形成外形相似而尺寸不同的一組零件家族，為了節(jié)省開發(fā)時間，應(yīng)基于零件的共性，選擇一組參數(shù)建立幾何模型，通過改變變量尺寸，達(dá)到相應(yīng)幾何模型的更新，因此設(shè)計過程中必須進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計。NX為用戶提供了圖形建庫工具Spreadsheet（電子表格），它具有一個友好的、自然的表格驅(qū)動界面，從而使參數(shù)化設(shè)計變得非常清楚和明了。它有以下幾方面的特點(diǎn)：a.通過一種標(biāo)準(zhǔn)的表格布局

4、建立一組標(biāo)準(zhǔn)件的參數(shù)表，使用該表可對標(biāo)準(zhǔn)件模型內(nèi)的各種尺寸類型進(jìn)行驅(qū)動；b.可配合使用Expression公式驅(qū)動功能，對標(biāo)準(zhǔn)件內(nèi)無關(guān)緊要的尺寸進(jìn)行公式驅(qū)動，這樣就可以生成既有關(guān)鍵尺寸又有形象外觀的標(biāo)準(zhǔn)件系列；c.計算機(jī)可以優(yōu)化幾何圖形；d.通過分析腳本增加造型設(shè)計：可以節(jié)省繪圖時間并預(yù)先進(jìn)行裝配和出裝配圖，節(jié)約設(shè)計時間，提高了設(shè)計效率；此外，Spreadsheet還允許你建立或調(diào)入一個表格文件，這個表格文件中包含一組變量和多組數(shù)組，標(biāo)準(zhǔn)件三維實(shí)體的prt文件的變量與表格變量相對應(yīng)，而每組數(shù)值是所標(biāo)準(zhǔn)件中的一個規(guī)格。在調(diào)用表格驅(qū)動功能時，你可以任意澈活一組數(shù)值，或者選擇所有數(shù)組，選擇Creat

5、epartfamily生成零件家族，就能夠得到各個不同零件的prt文件，用戶以后就可以直接調(diào)用這些零件。Spreadsheet生成的Part文件中的參數(shù)仍可以再次進(jìn)行修改。設(shè)計時調(diào)出prt文件，再針對具體情況對標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的位置尺寸及少量參數(shù)上的改變，就可完成設(shè)計工作，這無疑會大大縮短設(shè)計周期。3建庫步驟建立標(biāo)準(zhǔn)件應(yīng)遵循一定原則，即建模時坐標(biāo)系應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)件的對稱中心位置，模型特征應(yīng)盡量少。特征間尺寸用關(guān)系表達(dá)式表示；每個標(biāo)準(zhǔn)件應(yīng)在菜單“裝配(Assemblies)”中設(shè)置“參考集(ReferenceRets)”，調(diào)出時僅顯示特征實(shí)體(Solid)。下面僅以某一標(biāo)準(zhǔn)件為例說明其建庫的方法：3.1標(biāo)準(zhǔn)件

6、模型的建立由于同一標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)格較多，為了下一步方便進(jìn)行電子表格驅(qū)動，可按最小化規(guī)格建模，這樣就可在第一個配置輸入電子表格尺寸值時，方便地將尺寸名稱與尺寸值對應(yīng)起來，讓模型與最小規(guī)格尺寸值建立正確的對應(yīng)關(guān)系，是參數(shù)化的重要過程。建立模型時應(yīng)先分析零件的外型特點(diǎn)，以及零件變量尺寸的定位關(guān)系，對一些外形規(guī)則部份可用體素、特征建模。而對于外形不規(guī)則，由多個變量控制的部份，可用草圖Sketch來建立模型，草圖尺寸標(biāo)注方法要盡可能與標(biāo)準(zhǔn)件的尺寸標(biāo)注方式一致，以便在后面進(jìn)行參數(shù)化控制，并為下一步建立數(shù)學(xué)表達(dá)式提供方便。圖1是某一標(biāo)準(zhǔn)件實(shí)體模型圖。點(diǎn)擊圖片查看大圖圖1三維實(shí)體模型圖3.2建立數(shù)學(xué)表達(dá)式進(jìn)入表達(dá)

7、式Expression對話框中，將表達(dá)式內(nèi)的參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)件的可變參數(shù)一一對應(yīng)，并按照標(biāo)準(zhǔn)件變量名對參數(shù)表達(dá)式進(jìn)行重命名Rename和Edit。對利用體素和特征建模，表達(dá)式?jīng)]有生成的尺寸，可將該尺寸與表達(dá)式內(nèi)的相關(guān)尺寸建立關(guān)聯(lián)，圖2是編輯表達(dá)式對話框，表達(dá)式內(nèi)各變量的含義可參見圖4對話框中的二維圖。點(diǎn)擊圖片查看大圖圖2編輯表達(dá)式3.3建立部件族電子表格列表進(jìn)入零件家族Partfamilies，在AvailableColumns欄內(nèi)選定標(biāo)準(zhǔn)件可變參數(shù)表達(dá)式，點(diǎn)擊AddColumn放在ChooseColumn欄內(nèi)，待選定所要參數(shù)后，點(diǎn)擊Create進(jìn)入Spreadsheet（電子表格）內(nèi)。3.4填寫并

8、編輯電子表格在Spreadsheet內(nèi)要輸入標(biāo)準(zhǔn)件零件系列號以及相關(guān)可變參數(shù)值(D1、D2)，填寫完畢后，選擇PartPamily的VerifyPart生成零件，測量模型是否按尺寸被驅(qū)動，明確參數(shù)選定是否正確，特上述工作明確無誤后，可選擇PattFamily的SaweFamily來存儲該電子表格。所有家族零件都是以后綴為prt的格式存放在用戶指定的路徑上。這種方法提供了一個用NX3D實(shí)體格式定義的標(biāo)準(zhǔn)件庫系統(tǒng)，創(chuàng)建直觀、容易，并能通過直觀的圖形界面調(diào)入裝配體；可使標(biāo)準(zhǔn)件具有子裝配功能。通過以上方法我對幾十種不同規(guī)格的所標(biāo)準(zhǔn)零件建立了數(shù)據(jù)庫。圖3是某標(biāo)準(zhǔn)件的數(shù)據(jù)庫。點(diǎn)擊圖片查看大圖圖3某一標(biāo)準(zhǔn)件

9、的數(shù)據(jù)庫4標(biāo)準(zhǔn)庫應(yīng)用界面的二次開發(fā)建立完標(biāo)準(zhǔn)庫后，所得到的僅僅是不同參數(shù)的prt零件被存放在硬盤上，用戶可隨時調(diào)用，但遺憾的是沒有一個良好的用戶界面，給用戶調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)件帶來了不便。如果能將設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)件掛靠的NX的/zixun/用戶界面上，將為用戶提供方便。本人采用NX為用戶開放的二次開發(fā)工具UserTool來開發(fā)標(biāo)件對話框，利用Toolbar來建立標(biāo)準(zhǔn)件菜單條。4.1利用UserTool開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)件對話框UsetTool可以使用圖標(biāo)、按鈕以及列表中的條目來引導(dǎo)NXUNC程序、MACRO程序或UTD(即UserToolDefine)文件的執(zhí)行。UserTool建立的擴(kuò)展名為UTD(UserToolD

10、efinition)文件來表示對話框。建立或編輯用戶工具定義文件，應(yīng)首先通過文字編輯進(jìn)行，UTD是一個ASCII文件格式，它由四部分組成：頭模塊、圖標(biāo)模塊、按鈕模塊和列表模塊，它的書寫格式是以關(guān)鍵字+值組成的，如：NAME、BITMAP、TYPE、ACTION等，下面是某標(biāo)準(zhǔn)件對話框開發(fā)實(shí)例：（圖4是開發(fā)的某標(biāo)準(zhǔn)件對話框）點(diǎn)擊圖片查看大圖點(diǎn)擊圖片查看大圖圖4利用UserTools開發(fā)的對話框4.2利用Toolbar建立標(biāo)準(zhǔn)件菜單條NX提供了一個標(biāo)準(zhǔn)的菜單條，通過它用戶可以很方便的新建、打開、編輯，修改、存儲文件，以及視圖旋轉(zhuǎn)、放大等工作，當(dāng)建立了多個標(biāo)準(zhǔn)件庫后，建立友好的用戶界面，將開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)件菜單條掛靠在NX界面上，當(dāng)點(diǎn)擊某圖標(biāo)，相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)件的對話框就出現(xiàn)在NX圖形界面上，這將為用戶使用標(biāo)準(zhǔn)件提供了方便，提高了工作效率。以下是某標(biāo)件菜單條的部分編輯語句。圖5是開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)件菜單條。點(diǎn)擊圖片查看大圖點(diǎn)擊圖片查看大圖圖5基于NX界面用戶開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)件工具條5總結(jié)NX面向用戶開放的非編程建庫工具和參數(shù)化方法設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)零件