重用庫在機械設(shè)計中的應(yīng)用

傅偉+++洪俊+++陳周生

摘 要：文章提出了機械設(shè)計中縮短設(shè)計周期、提升設(shè)計質(zhì)量的解決方案之一重用庫的特點及構(gòu)成，并介紹重用庫在Unigraphic NX中的定義及管理方法及在機械設(shè)計中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：Unigraphic NX；重用；重用庫

前言

企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)人員在進行新產(chǎn)品的研制時，通常會利用已有的大量歷史數(shù)據(jù)，例如：會直接基于已有的某產(chǎn)品型號數(shù)據(jù)，通過局部修改（部分零部件的替換，或部分零件的修改等）來完成新型號的設(shè)計；會直接選用標(biāo)準(zhǔn)件數(shù)據(jù)（包括國標(biāo)件和企標(biāo)件等）；會直接基于已有的典型形狀，在新產(chǎn)品的零件設(shè)計中進行模型的快速創(chuàng)建等。企業(yè)的大量歷史數(shù)據(jù)是企業(yè)的知識資產(chǎn)，其有效的重用既提高產(chǎn)品研制的效率，又可極大地降低成本。

為了便于管理企業(yè)大量的可重用數(shù)據(jù)，在NX軟件系統(tǒng)中提供了重用庫的功能。重用庫能將各種標(biāo)準(zhǔn)件庫、用戶自定義特征庫、符號庫等無縫的集成在NX界面中，具有很好的開放性和可維護性，方便用戶使用和維護，最終形成企業(yè)的各種重用庫。

1 重用庫支持的對象

（1）行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)部件和部件族；

（2）通過PTS（ProductTemplateStudio）定義的典型結(jié)構(gòu)模板部件；

（3）管線布置組件；

（4）用戶定義特征；

（5）規(guī)律曲線、形狀和輪廓；

（6）2D截面；

（7）制圖定制符號。

2 重用庫的使用

在機械設(shè)計中需要應(yīng)用重用庫中的對象時，可通過拖拽的方式即可實現(xiàn)，如圖1所示，在重用庫中選取所需的對象（例如螺釘），將其拖拽到NX軟件的圖形區(qū)，此時系統(tǒng)會自動彈出針對該系列螺釘?shù)膶υ捒颍灰x取需要的規(guī)格參數(shù)，系統(tǒng)就能創(chuàng)建出所需要的對象。

針對典型結(jié)構(gòu)，可以采用PTS產(chǎn)品模板工作室來包裝出一特定的界面，從而實現(xiàn)典型結(jié)構(gòu)的快速重用。圖2是一個典型的夾具結(jié)構(gòu)，只要在其界面中給定零件的參數(shù)，就能得到需要的對象。

3 重用庫管理及定義

重用庫在本機環(huán)境模式下的數(shù)據(jù)組織是按目錄層次結(jié)構(gòu)進行管理的，因而在進行重用庫的構(gòu)建時，首先需要根據(jù)企業(yè)的特點和需求定義重用庫結(jié)構(gòu)，以下是本公司搭建的重用庫結(jié)構(gòu)：

確定好重用庫結(jié)構(gòu)，并在操作系統(tǒng)下創(chuàng)建了相應(yīng)的目錄結(jié)構(gòu)后，需要在NX軟件的用戶缺省設(shè)置中進行NX重用庫的相關(guān)定義，實現(xiàn)重用庫與NX的集成，具體步驟如下：

（1）啟動NX軟件。

（2）在NX系統(tǒng)中選取菜單→文件→實用工具→用戶默認(rèn)設(shè)置，進入用戶默認(rèn)設(shè)置對話框。

在基本環(huán)境的重用庫條目下，選取常規(guī)（General）頁面，設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)件、產(chǎn)品模板、規(guī)律曲線、形狀和輪廓等重用庫的目錄路徑

ME Standard Library|$UGII_BASE_DIR/SIEMENS_ENV/ENV/Reuse Library/ME Standard

Profile_steel Library|$UGII_BASE_DIR/SIEMENS_ENV/ENV/Reuse Library/Profile_steel

PTS|$UGII_BASE_DIR/SIEMENS_ENV/ENV/Reuse Library/PTS

Law Shape Profile Curves |$UGII_BASE_DIR/SIEMENS_ENV/ENV/Reuse Library/Law_Shape_Profile_Curves

（3）選取可重用組件頁面，設(shè)置部件族保存目錄路徑

$UGII_BASE_DIR/SIEMENS_ENV/ENV/Reuse Library/ StandardParts/Part_members

（4）選取UDF庫頁面，設(shè)置UDF庫的目錄路徑。

UDF|$UGII_BASE_DIR/SIEMENS_ENV/ENV/Reuse Library/UDF

（5）選取符號庫頁面，設(shè)置符號庫的目錄路徑。

Symbols|$UGII_BASE_DIR/SIEMENS_ENV/ENV/Reuse Library/Symbols

（6）選取2D截面庫頁面，設(shè)置2D截面庫的目錄路徑。

Section|$UGII_BASE_DIR/SIEMENS_ENV/ENV/Reuse Library/2D_Sections

（7）重新啟動NX軟件后，即可在NX的重用庫導(dǎo)航器上看到以上相關(guān)內(nèi)容。

4 重用庫的創(chuàng)建

4.1 標(biāo)準(zhǔn)件庫的創(chuàng)建

標(biāo)準(zhǔn)件的具體庫對象的創(chuàng)建需要利用NX部件族和相關(guān)功能來進行定義，每一標(biāo)準(zhǔn)件由一部件族NX文件、一圖片文件、一KRX文件三部分組成。（有時還需要一個xls文件。）

創(chuàng)建步驟：

（1）創(chuàng)建NX部件文件。

定義幾何對象；

當(dāng)該NX部件文件代表了一個標(biāo)準(zhǔn)件零件族（例如螺桿、螺釘、銷）時，保存在NX內(nèi)部電子表格中的參數(shù)；

當(dāng)該NX部件文件代表了一個部件模板時，例如管路部件和鋼結(jié)構(gòu)部件，保存在外部電子表格中的參數(shù)。

（2）創(chuàng)建對話框圖片文件。

顯示在添加重用組件對話框中的圖片；

可接受的格式是BMP、JPG。

（3）創(chuàng)建KRX文件。

定義NX部件文件位置、對話框圖片文件位置、顯示在添加重用組件對話框中的關(guān)鍵參數(shù)。

4.2 規(guī)律曲線、典型形狀和輪廓庫對象的創(chuàng)建步驟

規(guī)律曲線、典型形狀的具體庫對象的創(chuàng)建需要利用NX重用庫中的定義可重用對象功能進行定義，每一規(guī)律曲線、典型形狀的定義由一NX文件、一圖片文件、一xls文件三部分組成。

對于規(guī)律曲線、典型形狀庫對象的創(chuàng)建步驟：

（1）創(chuàng)建NX文件。

（2）利用重用庫中的定義可重用對象功能將庫對象定義在指定的庫中。

（3）創(chuàng)建幫助圖片。

用位圖編輯軟件（如MS Paint）創(chuàng)建一位圖（bitmap）圖片，圖片的像素為280x170，圖片文件名與可重用對象對話框中部件文件名一致。

圖片文件與規(guī)律曲線庫對象放置在同一目錄。

（4）創(chuàng)建參數(shù)電子表格xls文件。

可通過電子表格的參數(shù)來驅(qū)動可重用對象的變化，這是通過一個xls文件來實現(xiàn)的。

在圖片文件與規(guī)律曲線庫對象同一目錄下創(chuàng)建一電子表格文件，文件名與庫對象保持一致。

4.3 2D截面庫對象的創(chuàng)建

2D截面庫對象的定義與前述規(guī)律曲線、典型形狀庫對象定義類似，可通過重用庫中的定義可重用對象功能來實現(xiàn)，只是需要在可重用對象對話框中，將類型設(shè)置為2D截面。

4.4 用戶自定義特征（UDF）庫對象的創(chuàng)建步驟

UDF作用：

（1）可以生成自己的成形特征，以使普遍使用的設(shè)計單元自動化。

（2）可以擴展 NX 內(nèi)置成形特征的范圍和功能。

（3）可以針對目標(biāo)實體生成并添加用戶自定義特征（UDF）。

（4）可以定義特征的形狀和功能，并生成按照需求定制的特征庫。

創(chuàng)建步驟：

（1）創(chuàng)建NX文件。

（2）用戶自定義特征庫對象的定義。

4.5 用戶定制符號庫對象的定義。

概述：

針對在制圖中的應(yīng)用，NX軟件系統(tǒng)提供了多種符號，以幫助用戶快速進行二維工程制圖的表達。NX軟件提供的符號之一是用戶定制符號，包括各種基準(zhǔn)符號、模具用符號、緊固件符號等。

這些用戶定制符號是通過重用庫的方式進行管理和應(yīng)用。從NX7.5開始，NX軟件缺省安裝時，系統(tǒng)已不再缺省安裝用戶定制符號，需客戶自己手工安裝。

用戶定制符號庫的創(chuàng)建：

（1）安裝系統(tǒng)自帶的符號庫。

一旦完成安裝后，在NX的重用庫中將顯示已安裝的重用庫（需要在二維工程制圖環(huán)境下）

（2）用戶自定義特征庫對象的創(chuàng)建。

除了系統(tǒng)提供的用戶定制符號外，用戶可以根據(jù)自己企業(yè)的需要創(chuàng)建自己的特殊符號。

創(chuàng)建步驟：

（1）創(chuàng)建NX文件。

對于用戶定制符號，可以接受各種曲線、字符、剖面線、填充線等，因而在創(chuàng)建這類符號的幾何對象時，沒有具體的限制。

（2）用戶自定義特征庫對象的定義。

5 結(jié)束語

本文介紹的重用庫是收集匯總設(shè)計經(jīng)驗并應(yīng)用到新產(chǎn)品開發(fā)行之有效的知識重用的工具。該庫創(chuàng)建試用后得到了設(shè)計人員的好評，目前已應(yīng)用到了公司開發(fā)的車身工裝開發(fā)設(shè)計中，并在我公司未來的開發(fā)設(shè)計中也將作為一種主流要求進行推廣應(yīng)用，對企業(yè)新品開發(fā)，縮短設(shè)計周期，提升企業(yè)競爭力，起到不可忽視的作用。

作者簡介：傅偉（1969-），男，廣西玉林，上汽通用五菱汽車股份有限公司，研究方向：汽車焊裝線設(shè)計。

洪俊（1982-），男，廣西柳州，上汽通用五菱汽車股份有限公司，研究方向：汽車焊裝線設(shè)計。

陳周生（1984-），男，江西贛州人，上汽通用五菱汽車股份有限公司，研究方向：車身焊裝設(shè)計。