应用UG NX软件实现汽车零部件的参数化设计

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2012-5-11 10:31 上传

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参数化设计( Parametric Design) 亦称位尺寸驱动(Dimension-Driving)，就是将设计要求、设计原则、设计方法和设计结果用灵活可变的参数来表示，以便在人机交互过程中根据实际情况随时加以更改，具有投入少、同期短，且针对性强、专业突出，适合不同行业的要求等特点。
4 L; L" O# P8 K6 ]( P0 F/ |2 H    目前参数化设计技术大致可以分为三种方式：基于几何约束的数学方法，基于几何原理的人工智能方法和基于特征造型的建模方法。其中数学方法又分为初等方法和代数方法，初等为：去能够利用预先设定的算法，求解些特定的几何约束，这种方法简单，易于实现1代数法是指将几何约束转化为代数方程，并形成一个非线性方程组，但该组方程组求解困难，因此实际应用受到了限制。人工智能方法是利用专用系统对图形申的几何关系和约束进行理解，并运用几何原理推导出新的约束，这种方法的速度较慢，交互性不好。特征造型方法是三维实休造型方法的新发展，是CAD建模方法的一个新里程碑，它是在CAD/CAM 技术的应用和发展达到定水平，要求进步提高生产组织集成化和自动化程度的产物，特征造型着眼于更好地表达产品完整的功能和生产管理信息，为建立产品的集成信息模型服务。
    本文利用ug NX 2.0提供的强大的绘图功能和良好的开放性，以气制动器间隙自动调整臂的关键部件设计为例，实现了零部件的参数化设计。
. c5 I2 [- M0 m$ q    一、特征分析
( C9 l- {  _$ S. m7 ^) Q    特征是指可以用参数驱动的实体模型，是产品模型的基本单元。模型特征就是指图形的拓扑关系、几何参数以及这些几何参数与图形结构参数之间的关系。对于个零件，应首先分析图形的拓扑关系及变化规律，提炼出图形的结构参数，然后建立图形结构参数和几何参数之间的关系，构建图形的参数化模型。
    改变与特征相关的形状和位置的定义，可以改变与模型相关的形位关系。对于某个特征，既可以将其与某个己有的零件相联系，也可以把它从某个已有的零件中删除，还可以与其他特征共同组合创建新的实体。
    各个特征的几何形状与尺寸大小可以用变量的方式来表示，这个变量参数不仅可以是常数，还可以是某种代数式。如果某个特征的变量参数发生了改变，那么这个零件特征的几何形状或尺寸大小也会随这个参数的改变而改变。系统也将随之重新生成该特征及其相关的各个特征，而不需要重新绘制。
    二、基于特征的三维参数化设计
  r: P) a& U5 f9 }5 b2 O& Q    参数化设计模型能够以约束来表达产品模型的形状特征，以一组参数来控制设计结果，从而能通过变换一组参数值，方便地创建一系列形状相似的零件。
2 G- x4 \* H' j$ l    参数化设计的基本手段有程序驱动与尺寸驱动。平呈序驱动是通过分析图形几何模型的持点，确定模型的主参数以及各尺寸间的数学关系，然后将这种关系输入到程序中，进而在零件设计时只需输入几个参数即可生成所要求的模型。尺寸驱动是对程序驱动的扩展，它的基本思想是由应用手呈序生成所涉及的基图，这些基图的尺寸有一系列标识，这些尺寸由用户在编手里时输入或利用交互式输入，从而生成用户所需要的模型。
' F- E9 z8 V! R! t    参数化设计开始于享件模型的建立，霉部件三维模型的构建是实现虚拟设计和虚拟制造的基础。参数化设计主要体现在两个方面：(l)用程序实现参数化设计，即利用参数化绘图程序生成图形；(2)利用CAD系统提供的参数化功能实现模型的设计变量驱动，即在模型构建过程中用变量来控制模型的几何尺寸和约束关系。其中前者是完全的程序驱动，利用一个专用程序就可以生成系列形状相似的模型，这种方法的不足之处是编程量大，程序设计效率低，灵活性和扩充性差。而后者则主要是利用CAD系统的全参数化功能，无需用户编程，利用设计变量来控制模型的形状和大小，即用户通过直接控制变量的数值来实现三维模型的参数化设计。设计者能够从产品要求和零件的功能λ手，对产品的每个零件建立三维模型。零件和装配可以统称为模型，所以这里的三维实体造型包括三维零件造型和装配造型两个部分。

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看了LZ的帖子，我只想说一句很好很强大！