基于NX的農機外殼板分步式建模及草圖參數化設計

0 引言

隨著計算機技術的快速發展和三維圖形軟件的成熟, 參數化設計已經成功地應用在航天、機械、電子和汽車等領域

。零部件圖形參數化設計的關系分為三種：圖形的拓撲關系、圖形幾何參數關系和幾何參數與圖形結構參數之間的關系；同時其具有全尺寸約束、全數據相關和尺寸驅動設計等多種方法。這種設計技術特別適合于標準件和常用件結構設計及產品系列化設計

。

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在某些農用機器產品上，外殼板是較為常見的零部件，主要具有保護及散熱功能，其結構有時會根據產品使用的需求而變化，本文以如圖1所示的某型號的農用機器產品的外殼板(以下簡稱農機外殼板)為例，介紹其模塊化建模及草圖參數化設計。

低角度裂縫（一般小于60°），雙側向呈“負差異”，如圖8中莊2井中1 631.2～1 635.4m、1 644.2～1 649.0m以及圖9中莊2-62井的1 659.4～1 664.2m、1 683.2～1 687.1m等井段發育此種裂縫。

1 農機外殼板分步式建模

1.1 結構分區

在對零件或產品進行三維建模前，應對其自身結構進行合理的分析與規劃。很多設計師在對產品零件進行建模時，經常是單純完成建模，忽略了零件中各部分的結構關系，同時也沒有考慮到今后產品的修改和重制，以致于當同類產品進行改進改型時，往往只能對其進行重新建模，導致建模時間延長和研發效率降低。

從調研數據來看，85%的學生以及62%的學生認為高校提供的用于支撐創新創業實踐教學的資源比較欠缺。盡管部分高校建立孵化基地、創業空間等用于培育創新創業成果，也聘請了一些企業導師進行授課，但高校學生基數大，簡單的一兩次授課難以提供實質的影響。

大雪紛飛的冬天，呼朋喚友，圍坐著吃火鍋，可是一件相當幸福的事情。火鍋不僅是當今社會人們最喜歡的美味之一，也是古人熱愛的菜式之一。那么火鍋起源于何時，又有著怎樣的發展歷程呢？

L5=X-48

通過對圖1的結構分析，可以將其結構劃分為A、B和C三個區域(圖2)。在農機外殼板基本體創建完畢后，可以按照這三個分區來對內部結構逐一進行建模。

前文所引朱芳圃先生的闡述中提到：“蓋商人祭祀時，設燭薪于 上，以象征大火之星，或增 ，象星形，意尤明顯。又增 ，附加之形符也。考心宿三星為東方七宿之一，在房宿之東，尾宿之西，中有一等大星，其色極紅，故謂之大火，商人主之，始以名其部族，繼以名其國邑及朝代。”胡繩先生在《中國天文考古學》一書中也指出：“商人主祀大火星的事實已經很清楚，這不僅因為文獻提供了明確的證據，而且殷卜辭也顯示了這方面的真實記錄。”

1.2 模型建立

本文中使用的建模軟件是NX，NX軟件是美國EDS公司推出的最為先進、集CAD/CAE/CAM 于一體的高端軟件，目前廣泛應用于航空、航天、汽車、機械及造船等領域

。該軟件可以良好完成本例的三維建模及后續的參數化設計等工作。

通過圖2的結構分區，可以確定完成農機外殼板的建模需要四步驟：首先完成對農機外殼板的基本體建模；其次使用切割法生成A區的長穴特征；接下來使用切割法生成B區的長穴特征；最后使用切割法生成C區的矩形特征(圖3)。

奇納馬薩介紹說：“目前津巴布韋國內大豆種子嚴重短缺。只有2750噸大豆可滿足需求，距實現農業計劃下的大豆生產目標還有很長距離。”奇納馬薩表示，化肥行業也同樣面臨挑戰。“有跡象表明，津巴布韋目前有12萬噸的化肥準備投放市場。從今年11月到2019年1月，化肥行業產能將再增16萬噸。”

2 農機外殼板草圖參數化設計

2.1 參數化設計理念

參數化設計指在零部件的形狀較為固定或統一時,用一組參數來約束該零部件的結構尺寸 ,參數與設計對象的控制尺寸為顯式對應,當賦予不同的驅動參數值時,可使零部件的尺寸和結構發生變化

。

通過對參數關系的進一步整理和優化后，最終得到的關系如下：

2.2 農機外殼板草圖參數化設計

在上文中，介紹了分步式建模的方法，可以看到該方法已經完全滿足單次的零件建模，但是，如果對產品進行系列研發，則這種方法的效率相對較低。因系列產品中，產品的結構較為相似，所以決定使用尺寸驅動的參數化方法對產品草圖進行設計，步驟如下。

2.2.1 確定驅動尺寸

本例中將農機外殼板的長

和寬

設為兩個變量，作為驅動尺寸，將L1設為可修改的常量，其他形狀和位置尺寸設為常量。例如，長穴圖形的水平寬度和每個長穴圖形的間距都設為常量，而長穴圖形的豎直長度和上方長方形的尺寸均設為隨驅動尺寸變化而變化。長穴圖形水平方向陣列的數目也設置為隨驅動尺寸變化而變化。相關等式如下：

近期，巴斯夫接連完成了一系列對拜耳業務及資產的收購。該交易與巴斯夫現有的作物保護、生物技術以及數字化農業業務形成戰略互補，標志著巴斯夫進入種子、非選擇性除草劑、殺線蟲劑種子領域。通過收購，實現了巴斯夫在農業領域的重大轉型，不僅鞏固了其在農業解決方案領域的市場地位，同時為種子業務的增長帶來新機遇。

=96

=113

L1=24

由此可見，使用

和

兩個變量及L1一個常量，即可將整個農機外殼板的所有尺寸進行表達，當結構發生改變時，只要對

和

兩個變量的值進行修改即可實現草圖的修改。圖4為農機外殼板草圖尺寸初始的參數關系。

L3=Y-(L1+L2+8+18+15+5)

L4=(X-12×2)

2.2.3 在NX軟件中設置驅動尺寸與常量

L6=L7+14

L7=[X-(5+6)×2-L6]/2

L2=L1+6

使用此方法的優點在于，這三個區域的結構與整體既有聯系而又相對獨立，同時，也對整體草圖進行了簡化，使各部分草圖更加簡單，從而方便后續對每部分的結構進行編輯與修改。

2.2.2 參數關系優化

隨著畜牧業規模化、集約化的發展，導致疾病傳播率高，病菌種類多，畜禽臨床治療十分棘手[4]。而作為新型飼料資源的蜂蜜等主要蜂產品，由于其天然性、營養性、無抗性、排泄物少等特點，必然受到畜牧業的青睞[4-5]。研究指出飼用蜂蜜可以促進動物生產性能，還可以提高免疫力，抑制腸道致病菌群的生長等作用[4，6]。但因病蟲害、氣候等外界因素影響使得蜜蜂人工飼料中濫用藥物，造成蜂蜜中氯霉素含量超標，使得其飼用價值受到一定的威脅。

參數化設計比較適合處理結構較為相似的零部件設計，可以避免重復設計，縮短研發周期，節約時間成本。本例的農機外殼板屬于單件大批量生產的零件，尺寸結構改動不大，系列型號的產品種類不多，所以很適合使用參數化設計。

=96

=113

L=L1=24

L2=L+6

L3=Y-2L-52

L4=X-24

模塊化建模就是將完整的產品零件看作組合體，并對其中的結構進行有機的規劃和分組，使各結構之間既相對獨立又彼此關聯，將較為復雜結構簡單化，以便于更加合理地建模。

L6=L7+14

L7=(

-36)/3

首輔不僅僅是排名居首的閣臣，他還擁有至關重要的票擬權。然而，首輔在閣臣中不一定權力最大。例如，“時李時為首輔，政多自言出。”［2］（卷196，夏言傳）“（翟）鑾 以 資 地 居 其 上，權 遠 出（嚴）嵩下。”［2］（卷193，翟鑾傳）“階雖為首輔，而拱自以帝舊臣，數與之抗，樸復助之，階漸不能堪。”［2］（卷213，高拱傳）“及高拱再入直，凌春芳出其上，春芳不能與爭，謹自飭而已。”［2］（卷193，李春芳傳）

L5=(X-24×2)

啟動NX軟件，在新建好的模型創建界面，進行驅動尺寸與常量的設置，如圖5所示。

當驅動尺寸與常量設置完成后，會在部件導航器中進行顯示如圖6所示。

超過半數的游客對百米林帶游憩環境的現狀表示非常滿意,百米林帶的自然風光受到人們的青睞。百米林帶現狀最大的問題是游憩設施的欠缺,由此也導致了游憩項目類型單一。部分游客表示,百米林帶中缺乏坐憩、涼亭等游憩設施是導致他們停留時間短的主要原因之一。

2.2.4 草圖繪制及參數關系設置與標注

當驅動尺寸對應的參數和常量設置完畢后，進行草圖繪制，在下方長穴圖形陣列中，陣列的數量設為隨

值的變化而增加，即(

-24)/12+1，如圖7所示。

現階段不少鐵路運輸企業的全面預算管理組織實施中存在著不少的問題，有的企業對于全面預算管理的重要性認識不足，有的對于全面預算編制不夠科學，有的全面預算執行力度不足、分析流于形式，有的全面預算管理過程中考核評價不完善，影響了鐵路運輸企業全面預算管理目標的順利實現。改進加強鐵路運輸企業的全面預算管理，應該重點在以下幾方面采取相應措施：

上方的長穴圖形陣列的數量設置與下方設置相同，即(

-48)/12+1，如圖8所示。

最終農機外殼板的草圖繪制及參數關系如圖9所示，至此對農機外殼板草圖的參數化設計完成。

2.2.5 修改驅動尺寸實現農機外殼板的結構再生

本文將小波理論中的Mallat算法和BP神經網絡方法運用到交通事故的預測中。以某省自2002年-2016年交通事故發生情況為實驗研究對象，分4個時間段分別進行交通事故的預測分析，從預測結果可以看出本文采用的方法比BP神經網絡直接預測方法在預測精度方面有了較大的提高，由此驗證了該方法是合理的。本文的研究為交通事故的預測和預防提供了一定的理論基礎。

由于本例屬于單件大批量的產品，系列產品的外觀尺寸不易差別過大，并且要求X驅動尺寸的增量應為12的倍數，所以，用

=96、

=113，

=108、

=118和

=120、

=126三組數據來對產品的參數化進行檢驗。可以看到，修改驅動尺寸后的X和Y，分別對應生成三種不同但較為近似的農機外殼板結構，如圖10所示。由此可見使用尺寸驅動的參數化草圖設計方法，來處理結構相似的產品是可行的。

3 結論

本文介紹了使用NX軟件對農機外殼板進行分步式建模和參數化草圖設計的思想和方法，使用分步式建模后的農機外殼板模型，產品結構更加簡化并便于后續修改。使用尺寸驅動的方式對農機外殼板進行參數化草圖設計的繪制與生成，通過改變

和

兩個驅動尺寸，實現了對農機外殼板整體的再次設計與生成，從而驗證了使用參數化設計的方式可以實現系列化產品的建模與設計，同時也驗證了使用參數化設計的方法可以提高零部件設計研發的工作效率，在產品系列化設計和相似結構設計等方面都具有較大的應用價值，為產品縮短研發周期，快速搶占市場提供了可行方法。

[1] 謝維建.航天型號總體部數字化設計研究[D].哈爾濱:哈爾濱工業大學, 2004.

[2] 江鵬，高亞明.基于 Pro/E 的齒輪變速箱參數化建模設計[J]，2006(1):28-29+62.

[3] 錢柳剛，仲梁維.UG軸承參數化快速設計[J].中國水運(下半月)，2020，20(3):107-108.

[4] 劉鶴松,姜晶.基于 Pro/ENGINEER的參數化產品設計[J].機械設計，2006(3):46-47.