基于UG参数化的汽车管道检测工具智能设计系统
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;针对汽车流水线现状检具设计，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，零件可以自动识别约束关系，实现产品的智能化、自动化装配。同时，在UG NX5.平台下，开发了基于该设计方法的汽车管道检测工具智能设计系统，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430056) 摘要：根据汽车管道检具设计，提出了基于装配关系的参数化设计自动识别装配关系的参数化模型。基于上述设计方法平台UG NX5.开发的约束关系装配工艺产品装配智能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，增强了标准化水平检查ng-fixture design．关键词：参数化设计；检具设计； UG；自动识别汽车管道检测工具是用于检测生产的管道是否合格的设备。检具的设计必须根据需方的具体要求或产品、零件的具体形状进行专门设计。因此，检具设计通过CAD软件手动设计检具时，会涉及到大量的几何空间尺寸计算和换算。
设计过程耗时、劳动密集、效率低且标准化程度低。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，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技术和参数化实体建模技术，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)和国家科技重大专项“床与基础制造装备”。关于作者：Research, 3D CAD Secondary ；管路检具的组成及设计方法 管路检具的组成 汽车管路检具主要由底板、检具模组、定位销组成检具设计检具是重要的检测装置用于检测管道是否合格。检具的设计精度直接影响管道的质量，进而影响汽车的性能。检查工具的设计取决于管道的形状和空间位置等因素。如何处理好管道与检具的关系是整个设计过程的重点。检查工具模块是整个检具设计中的关键部分，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，量具模块的几何拓扑结构相同或相似。以往的手工设计方式，设计人员往往需要进行大量的重复操作，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，建立通用零件模型。它们是检测工具模块的模型草图和装配约束图。图中的每个表达式都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，以方便修改。其中，L值由管道直线段的长度决定；是管道中心到底板的投影高度，ang 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夹具模块的尺寸驱动，配合装配关系完成夹具模块的装配。检具模块的生成过程如图所示。一个组件模型是通过定义零件的几何约束和尺寸约束来完全表达的，并通过参数来建立零件中的各种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的约束和参数来获得。
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] 就检具模块的约束而言，约束类型应相同或具有一定的规则跟随。 Step 1. 根据识别方式对装配关系中使用的点、线、轴或面进行处理。步骤 关联参数和约束，并相应命名相关的装配关系。在检具设计系统中，夹具模块、流水线和底板的组装需要三个约束条件，即： 夹具模块的中间参考夹具模块的生成过程 首先，选择夹具模块的型号类型，打开模具 模型设置为工作部分。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fixture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 仪表模块生成后智能检具，需要将仪表模块与管道和底板进行组装。对此，作者提出了一种装配关系的自动识别方法。这种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，从各自的零件模板中生成相应的3D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，程序可以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。装配关系自动识别技术数据关系如图（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到底板基准面（ASSEM 垂直）。对于这三种近似，在夹具模块的模型中分别建立并命名了中间基准面、中心基准轴和边界基准面。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参考轴的名称标识，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。
由于检具模块与管道之间存在多对一的装配关系，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相同因此，在获取到一个fixture模块对应对象的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，组装所需的所有条件均已完成。检具模块组装完成后，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，当一个元件被添加到装配体中或在装配体中重新定位时，该元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。也就是说，当主动元件和被动元件之间的关系是多对一的关系时，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，这种合作关系是可能的。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智能检具，以确保它们之间的约束类型是可行的。
对于活动组坐标轴的方向向量，阶矩阵的变化。组件组装成组件后，会生成UG二次开发工具，提取组件即可实现组件的翻译。在矩阵之前将一个三行三列的三阶矩阵与一个变换矩阵相乘，得到一个新的三阶矩阵。新得到的三阶矩阵和翻译后的UG二次开发函数可以应用到新的四阶矩阵中。实现了组件重新定位。针都正确组装。对于不符合实际生产的部分，只需少量人工修改即可完成整个检具设计。生成的 2D 工程图包含每个零件的详细加工信息，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来比较系统的设计时间和常用的设计方法。当模块组装和重新定位时，其尺寸参数应能随着检具模块的变化而变化。最终生成的二维工程图应该是更新后的检具模块尺寸参数。为了实现数据的实时更新，采用将参数数据写入属性的方法，将关键尺寸和装配关系写入零件的属性特征中。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为属性特征，覆盖之前的数据，保证模型的完整性数据。实时更新。生成二维工程图时，只需直接读取属性中的参数即可，保证数据的实时输出。该图的结论是基于装配关系自动识别技术和参数化设计方法，利用UG NX5.平台开发的汽车管道检测工具智能设计系统，已应用于实际生产中并取得了良好的效果。
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性工作。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）上述装配关系自动识别方法是在3D软UGNX5.OpenAPI UGNX5.菜单下添加检具设计系统的功能菜单，通过菜单调用需要的命令即可使用本系统，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，管道的一般设计方法，基板、检具模块及定位插入工程检具设计系统20点管线47点管线15 file:///D|/My Profile/Desktop/New Text Document.txt Appliance Error (configuration_error) 您的要求可以已处理，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rt团队。 file:///D|/My Profile/Desktop/New Text Document.txt2012-07-12 20:42:52
