基于UG参数化的汽车管道检具智能设计系统
基于UG参数化的汽车管路仪表智能设计系统 华中科技大学材料成型与模具技术国家重点实验室,武汉430074; 武汉邦迪管道系统有限公司, 武汉 430056) 针对当前汽车管道检具设计，提出一种基于参数化设计的装配关系自动识别技术。对产品进行参数化建模，利用参数建立零件之间的关系，并用装配关系对其进行约束。在装配过程中，零件自动识别约束关系，实现产品的智能化、自动化装配。同时，在UG NX5.的平台下，基于该设计方法开发了汽车管道检具智能设计系统并应用于实际生产。参数化;检具设计; UG；中文图片自动识别分类号：TP39 文档识别码： 文章编号：1003-8728( 2011) 05-0718-04 智能检具设计系统AutomotivePipes Based ParametricDesign UG刘明, 廖敦明, 刘庆波, 谢惠军, 陈立良华中科技大学材料加工模具技术国家重点实验室, 武汉430074; 武汉邦迪流体系统有限公司, 武汉43005 基于以上设计方法平台UG NX5.开发的零部件自动识别约束关系装配工艺产品智能装配智能设计系统已应用于实际生产。结果表明系统大大提高了设计效率，缩短了设计时间，提高了设计质量，提高了标准化水平检具设计。关键词：参数化设计；检具设计；UG；自动识别具体形状是专门设计的，所以检具设计通过CAD软件手工设计检具会涉及大量的几何空间尺寸计算和转换。已应用于实际生产。结果表明，系统大大提高了设计效率，缩短了设计时间，提高了设计质量，提高了检具设计的标准化水平。关键词：参数化设计；检具设计；UG；自动识别具体形状是专门设计的，所以检具设计通过CAD软件手工设计检具会涉及大量的几何空间尺寸计算和转换。已应用于实际生产。结果表明，系统大大提高了设计效率，缩短了设计时间，提高了设计质量智能检具，提高了检具设计的标准化水平。关键词：参数化设计；检具设计；UG；自动识别具体形状是专门设计的，所以检具设计通过CAD软件手工设计检具会涉及大量的几何空间尺寸计算和转换。自动识别具体形状是专门设计的，所以检具设计通过CAD软件手工设计检具会涉及大量的几何空间尺寸计算和转换。已应用于实际生产。结果表明，系统大大提高了设计效率，缩短了设计时间，提高了设计质量，提高了检具设计的标准化水平。关键词：参数化设计；检具设计；UG；自动识别具体形状是专门设计的，所以检具设计通过CAD软件手工设计检具会涉及大量的几何空间尺寸计算和转换。自动识别具体形状是专门设计的，所以检具设计通过CAD软件手工设计检具会涉及大量的几何空间尺寸计算和转换。已应用于实际生产。结果表明，系统大大提高了设计效率，缩短了设计时间，提高了设计质量，提高了检具设计的标准化水平。关键词：参数化设计；检具设计；UG；自动识别具体形状是专门设计的，所以检具设计通过CAD软件手工设计检具会涉及大量的几何空间尺寸计算和转换。已应用于实际生产。结果表明，系统大大提高了设计效率，缩短了设计时间，提高了设计质量，提高了检具设计的标准化水平。关键词：参数化设计；检具设计；UG；自动识别具体形状是专门设计的，所以检具设计通过CAD软件手工设计检具会涉及大量的几何空间尺寸计算和转换。已应用于实际生产。结果表明，系统大大提高了设计效率，缩短了设计时间，提高了设计质量，提高了检具设计的标准化水平。关键词：参数化设计；检具设计；UG；自动识别具体形状是专门设计的，所以检具设计通过CAD软件手工设计检具会涉及大量的几何空间尺寸计算和转换。
设计过程耗时、劳动密集、效率低、标准化程度低。基于此，企业迫切需要一个智能的检具设计模块来替代人工设计模式。UG（Unigraphics）是一款集成的高端3D设计软件智能检具，但目前还没有专门的检具设计模块，而是利用它提供的二次开发工具UG OpenAPI技术和基于参数的实体建模技术，你可以开发出满足你需求的检具设计模块。基于武汉邦迪管道系统有限公司的检具设计标准UGNX5.OpenAPI技术，开发了汽车管道检测工具智能设计系统。收稿日期：2009-11-17 基金2008CDB302)及国家科技重大专项“ @k7@ > 中的关键部分是与管道直接相关的部分。它由其他组件组成。模块定位和检测管道；定位销用于固定和夹紧管道。
其中，检具模块占整个检具系统的很大比例，是整个检具设计的关键部分。对于行业标准或企业而言，仪表模块的几何拓扑结构相同或相似。在以往的手工设计方式中，设计人员往往需要进行大量的重复操作，导致设计效率低下。为了提高零件的通用性，提高设计效率，可以利用CAD系统对零件进行参数化设计，创建通用零件模型。它们是检测工具模块的模型草图和装配约束图。图中的表达式是仪表模块的关键尺寸，这些尺寸是由管道尺寸决定的。根据它们所代表的含义命名，以便于修改。其中，L值由管道直线段的长度决定；ang 为管道中心到底板的投影高度，表示管道与底板装配相关的参数，称为关联参数。在生成流水线时，确定流水线的尺寸参数。同时，相应的检测工具模块的相关参数也相应确定。根据相关参数，建立夹具模块的模型，并在模型中引入装配关系。改变模型参数表达式实现量规模块的尺寸驱动，并配合装配关系完成量规模块的装配。检具模块的生成过程如图所示。参数化设计方法 参数化设计的目的是使产品能够根据设计者的设计意图进行灵活的修改。通过定义零件的几何约束和尺寸约束来完整地表达一个构件模型，并通过参数建立零件中的每个特征或不同零件的几何形状之间的相关性。零件的生成可以通过改变模型约束和参数来获得。参数化设计方法 参数化设计的目的是使产品能够根据设计者的设计意图进行灵活的修改。通过定义零件的几何约束和尺寸约束来完整地表达一个构件模型，并通过参数建立零件中的每个特征或不同零件的几何形状之间的相关性。零件的生成可以通过改变模型约束和参数来获得。参数化设计方法 参数化设计的目的是使产品能够根据设计者的设计意图进行灵活的修改。通过定义零件的几何约束和尺寸约束来完整地表达一个构件模型，并通过参数建立零件中的每个特征或不同零件的几何形状之间的相关性。零件的生成可以通过改变模型约束和参数来获得。
参数化设计的主要功能是： 从参数化模型中自动推导出精确的几何模型。参数化模型只需要一张草图。在草图设计过程中，UG自动将输入的尺寸约束保存为特征参数，可以在后续设计中进行可视化修改。通过改变约束条件和特征参数，可以自动推导出精确的几何模型。一系列结构相同或相似的产品，只需修改一个参数即可生成新的零件，这将是产品设计中非常有益的手段。参数化建模的第一步是分析组件结构，充分了解设计意图，构思产品各部分之间的关系。然后进行参数化建模，提取参数，验证模型的可行性。根据根组件的几何形状和复杂性，选择不同的实现方法。为了达到设计目的，有效减少设计时间和成本，保持设计的完整性 [2, 3] 对于检具模块的约束，约束类型应相同或有一定的规则可遵循. 阶梯零件，根据识别方式处理装配关系中使用的点、线、轴或面。列出了步骤的相关参数和约束，并相应地命名了相关的装配关系。在检具设计系统中，夹具模块、管线和底板的组装需要三个约束，即：夹具模块的中间参考夹具模块的生成过程首先，选择夹具模块的模型类型，打开模具将模型设置为工作部件。获取模型表达式，根据管道相关参数修改表达式，更新模型。
然后，按照一定的命名规则保存新生成的巡检工具模块，等待汇编调用。整个设计过程可以通过编写程序实现自动化。仪表模块装配关系自动识别技术 仪表模块生成后，需要与管道和底板进行装配。对此，作者提出了一种装配关系的自动识别方法。方法是在装配过程中，每个零件根据一定的几何条件和约束，从每个零件的模板中生成相应的三维几何模型。装配关系中需要在模型中使用的点、线、轴或面，按照一定的命名规则命名。通过编写程序，程序自动查找并识别名称，并根据给定的约束条件自动完成组装过程。装配关系自动识别为技术数据关系如UFASSEM mate）或对齐（UF align），检具模块上表面（ASSEM UFASSEM中心），检具模块外表面垂直于底板基准面（ASSEM 垂直）。对于这三个夹具模块，分别建立并命名中间基准、中心基准轴和边界基准。同时在管道上建立相应的基准平面和基准轴。通过编写程序，首先获取管道对应的基准面或轴的名称标识，通过名称标识获取block，获取管道组件对应的对象名称标识，从名称标识中获取TAG标识。装配时，程序自动识别对应的管道标识和检具模块。
由于检具模块和管道是多对一的装配关系，并且检具模块是由检具模块模型生成的，因此对应的基准平面或基准轴的名称是相同的。因此，在获取到fixture模块对应的对象的TAG标识后，立即重命名该对象的名称标识。避免名称重复导致程序集混淆。通过以上步骤，装配所需的条件已经被检具模块重新定位。检具模组组装完成后，会出现不符合实际生产条件的情况。这时就需要对不符合要求的检具模块进行搬迁。在 UG 中，当组件添加到装配体或在装配体中重新定位时，该组件的坐标原点和坐标系矩阵。组件中组件的空间位置也被确定。其中，组件的坐标系矩阵描述了组件的方位信息；坐标原点决定了组件的空间位置信息。UG装配关系自动识别数据关系图 为了实现装配关系的自动识别，作如下约定： 当规则装配过程为多个零件一个零件的装配时，例如装配与装配匹配B、装配体称为活动装配体，装配体称为活动装配体。用于无源元件。那是，当主动元件和被动元件之间的关系是多对一关系时，主动元件应该具有相同或相似的拓扑结构。规则 有源元件和无源元件之间的装配关系和约束是相同的或有一定的规律可循。并且对于所有有源组件，这种合作关系是可行的。对于满足上述两个条件的装配关系，建立基于参数的3D几何模型并引入装配关系。为保证所建立的约束关系是可行的，具体操作步骤如下： 确定主动元件和被动元件的装配关系的步骤 确保它们之间的约束类型是可行的。
最终的2D工程图包含各部分的详细加工信息，可直接用于指导加工。检具模块的修改为了实现整个装配过程的智能化和自动化，在实际生产中使用检具将系统的设计时间与常用的设计方法进行比较。当模块组装和重新定位时，其尺寸参数应能随检具模块的变化而变化。最终生成的二维工程图应该是检具模块更新后的尺寸参数。为了实现数据的实时更新，将参数数据写入属性的方法用于改变关键尺寸和装配关系，写入零件的属性特征。当零件需要修改时，使用程序读取零件的属性特征，修改参数，更新模型后，将修改后的参数改写到属性特征中，覆盖之前的数据，保证实时更新的数据。生成二维工程图时，只需直接读取属性中的参数，即可保证输出数据的实时性。绘图的结论是基于装配关系的自动识别技术和参数化设计方法，使用UG NX5.
从表中可以看出，该系统可以大大减少流水线设计时间，显着提高生产效率，有效减少设计人员的重复工作。同时，参数化设计方法有效提高了检具设计的标准化，自动识别装配关系的思想为检具设计提供了新思路，也可以应用于其他类似的设计中的结构。[参考] 基于UG零件库，2001，18（华中科技大学学报（自然科学版），2007，35（UGNX4.openAPI编程基础[M].北京：基于应用实例）以上装配关系自动识别方法是在3D软UGNX下添加检具设计系统的功能菜单< @5. OpenAPI UGNX5. 菜单，通过菜单调用需要的命令进行操作。使用本系统，可以完全实现检具设计的自动化，对于系统菜单和系统生成的管道检测工具图。从图中可以看出，管道、底板、检具模块和定位插入项目的一般设计方法检具设计系统20点管道47点管道15 file:///D|/My Profile /Desktop/New Text Document.txt 设备错误 (configuration_error) 您的请求可以处理，因为配置错误：“可以使用 LDAP 服务器。” 帮助，请联系您的网络支持团队。file:///D|/我的个人资料/桌面/新建文本文档.txt2012-07-12 20:42:52 使用本系统，可以完全实现检具设计的自动化，对于系统菜单和系统生成的管道检测工具图。从图中可以看出，管道、底板、检具模块和定位插入项目的一般设计方法检具设计系统20点管道47点管道15 file:///D|/My Profile /Desktop/New Text Document.txt 设备错误 (configuration_error) 您的请求可以处理，因为配置错误：“可以使用 LDAP 服务器。” 帮助，请联系您的网络支持团队。file:///D|/我的个人资料/桌面/新建文本文档.txt2012-07-12 20:42:52 使用本系统，可以完全实现检具设计的自动化，对于系统菜单和系统生成的管道检测工具图。从图中可以看出，管道、底板、检具模块和定位插入项目的一般设计方法检具设计系统20点管道47点管道15 file:///D|/My Profile /Desktop/New Text Document.txt 设备错误 (configuration_error) 您的请求可以处理，因为配置错误：“可以使用 LDAP 服务器。” 帮助，请联系您的网络支持团队。file:///D|/我的个人资料/桌面/新建文本文档.txt2012-07-12 20:42:52 管道、底板、检具模块及定位插入项目的一般设计方法检具设计系统20点管道47点管道15 file:///D|/My Profile/Desktop/New Text Document.txt设备错误 (configuration_error) 您的请求可以处理，因为配置错误：“可以使用 LDAP 服务器。” 帮助，请联系您的网络支持团队。file:///D|/我的个人资料/桌面/新建文本文档.txt2012-07-12 20:42:52 管道、底板、检具模块及定位插入项目的一般设计方法检具设计系统20点管道47点管道15 file:///D|/My Profile/Desktop/New Text Document.txt设备错误 (configuration_error) 您的请求可以处理，因为配置错误：“可以使用 LDAP 服务器。” 帮助，请联系您的网络支持团队。file:///D|/我的个人资料/桌面/新建文本文档.txt2012-07-12 20:42:52
