重用庫在機械設計中的應用

傅偉+++洪俊+++陳周生

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

關鍵詞：Unigraphic NX；重用；重用庫

前言

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

為了便于管理企業大量的可重用數據，在NX軟件系統中提供了重用庫的功能。重用庫能將各種標準件庫、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，最終形成企業的各種重用庫。

1 重用庫支持的對象

（1）行業標準部件和部件族；

（2）通過PTS（ProductTemplateStudio）定義的典型結構模板部件；

（3）管線布置組件；

（4）用戶定義特征；

（5）規律曲線、形狀和輪廓；

（6）2D截面；

（7）制圖定制符號。

2 重用庫的使用

在機械設計中需要應用重用庫中的對象時，可通過拖拽的方式即可實現，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，此時系統會自動彈出針對該系列螺釘的對話框，只要選取需要的規格參數，系統就能創建出所需要的對象。

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

3 重用庫管理及定義

重用庫在本機環境模式下的數據組織是按目錄層次結構進行管理的，因而在進行重用庫的構建時，首先需要根據企業的特點和需求定義重用庫結構，以下是本公司搭建的重用庫結構：

確定好重用庫結構，并在操作系統下創建了相應的目錄結構后，需要在NX軟件的用戶缺省設置中進行NX重用庫的相關定義，實現重用庫與NX的集成，具體步驟如下：

（1）啟動NX軟件。

（2）在NX系統中選取菜單→文件→實用工具→用戶默認設置，進入用戶默認設置對話框。

在基本環境的重用庫條目下，選取常規（General）頁面，設置標準件、產品模板、規律曲線、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的重用庫導航器上看到以上相關內容。

4 重用庫的創建

4.1 標準件庫的創建

標準件的具體庫對象的創建需要利用NX部件族和相關功能來進行定義，每一標準件由一部件族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。）

創建步驟：

（1）創建NX部件文件。

定義幾何對象；

當該NX部件文件代表了一個標準件零件族（例如螺桿、螺釘、銷）時，保存在NX內部電子表格中的參數；

當該NX部件文件代表了一個部件模板時，例如管路部件和鋼結構部件，保存在外部電子表格中的參數。

（2）創建對話框圖片文件。

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鍵參數。

4.2 規律曲線、典型形狀和輪廓庫對象的創建步驟

規律曲線、典型形狀的具體庫對象的創建需要利用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。

對于規律曲線、典型形狀庫對象的創建步驟：

（1）創建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）創建幫助圖片。

用位圖編輯軟件（如MS Paint）創建一位圖（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。

圖片文件與規律曲線庫對象放置在同一目錄。

（4）創建參數電子表格xls文件。

可通過電子表格的參數來驅動可重用對象的變化，這是通過一個xls文件來實現的。

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

4.3 2D截面庫對象的創建

2D截面庫對象的定義與前述規律曲線、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，只是需要在可重用對象對話框中，將類型設置為2D截面。

4.4 用戶自定義特征（UDF）庫對象的創建步驟

UDF作用：

（1）可以生成自己的成形特征，以使普遍使用的設計單元自動化。

（2）可以擴展 NX 內置成形特征的范圍和功能。

（3）可以針對目標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。

創建步驟：

（1）創建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：

針對在制圖中的應用，NX軟件系統提供了多種符號，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用。從NX7.5開始，NX軟件缺省安裝時，系統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建：

（1）安裝系統自帶的符號庫。

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境下）

（2）用戶自定義特征庫對象的創建。

除了系統提供的用戶定制符號外，用戶可以根據自己企業的需要創建自己的特殊符號。

創建步驟：

（1）創建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 結束語

本文介紹的重用庫是收集匯總設計經驗并應用到新產品開發行之有效的知識重用的工具。該庫創建試用后得到了設計人員的好評，目前已應用到了公司開發的車身工裝開發設計中，并在我公司未來的開發設計中也將作為一種主流要求進行推廣應用，對企業新品開發，縮短設計周期，提升企業競爭力，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：車身焊裝設計。