基于NX/PTS的可重用模型庫的構建

鄭德星，唐俊燾，湯小峰

(鹽城工學院優(yōu)集學院，江蘇 鹽城 224051)

0 引言

知識工程是通過知識驅動和繁衍，對工程問題提供最佳解決方案的計算機集成處理技術［1-2］。其本質就是知識的再利用。近年來，人們結合各項CAD技術開展了知識工程在各個領域的應用研究［3-6］。而NX/PTS是UG/NX軟件 Product Template Studio模塊，也可稱為可重用模塊，即對以前總結的經驗，知識，數(shù)據(jù)進行再利用。PTS是一套開發(fā)用戶界面和控制、獲取產品知識和簡化一個復雜的可重復使用的部分的相互作用的環(huán)境。它可以建立強大的自定義參數(shù)化零件，并且能夠定制復雜的規(guī)則來驅動該零件模型。在PTS環(huán)境中，我們可以管理數(shù)據(jù)與可重復使用的模板之間的聯(lián)系，并建立控制參數(shù)屬性的對話框。

和PTS相比，現(xiàn)有的其它各種方法和技術［7-10］在模型的重用上需要耗費大量的時間，相關的零件技術文檔也得不到很好的管理，部件間的鏈接也很難實現(xiàn)，而且需要復雜的編程語言來創(chuàng)建調用界面。而PTS中，用于創(chuàng)建模板的文件被非常簡潔的存放在NX零件里，只要零件被使用這個模板文件就可以被調用。而且基于塊的用戶界面是自動生成的，無需掌握編程語言，即可完成CAD知識重用系統(tǒng)的用戶化、專業(yè)化開發(fā)，整個過程是用拖放技術以及一些簡單的輸入來完成的，簡化了二次開發(fā)。

其帶來的優(yōu)點有:①通過簡單的用戶界面控制關鍵參數(shù);②通過簡單的調用界面管理復雜的模型內部關系;③相關參數(shù)能直接嵌入到用戶界面內;④通過簡單的用戶界面來提高工作效率;⑤能更形象的表達部件間的關系;⑥能夠很簡單的創(chuàng)建調用界面，無需掌握編程語言。

本文在了解KBE系統(tǒng)中模型的建模特點與具體的要求的基礎上，利用NX7.5/PTS模塊，完成基于知識工程的可重用模型庫的創(chuàng)建。

1 PTS可重用對話框創(chuàng)建

1.1 啟動PTS

點擊開始→UGS NX7.5→NX工具→Product Template Studio，打開PTS主界面如圖1。然后加載工裝夾具總裝模板文件，如JiaJu－ZDX。加載完成后，我們便可以開始創(chuàng)建PTS可重用功能界面。

在PTS編輯界面右側菜單欄列有對話框資源管理器，即PTS可重用界面，在編輯PTS文件時，每添加一個控件，在對話框資源管理器中，都會即時的顯示當前的可重用界面如圖2。PTS編輯界面左側工具欄(如圖1)主要包括:添加類型塊、組、選項卡控件、分隔符、標簽/位圖、按鈕以及圖層控制。在添加時，選中直接拖動到工作區(qū)域即可。

圖1 PTS主界面

圖2 可重用界面

1.2 編輯可重用界面

首先修改PTS可重用界面的名稱。如圖3，在屬性→標題欄中，輸入重用模型庫名稱。

圖3 可重用界面的屬性

然后，我們將所用到的控件依次拖動到工作區(qū)域中。此時，工作區(qū)域顯示如圖4。圖中我們用到的控件主要有:添加組、添加位圖、添加主控參數(shù)等控件。需要注意的是:要能使PTS可重用界面正確顯示位圖，我們需要在添加的位圖控件的屬性中，正確輸入位圖存放位置如圖5。

圖4 模型庫界面創(chuàng)建

圖5 位圖屬性設置

在編輯主控參數(shù)時如圖6，首先選擇顯示樣式樣式如下拉菜單，直接輸入等。全部設置好之后，保存設置即可。

圖6 顯示樣式選擇

2 PTS可重用界面應用

在UG/NX7.5中加載工裝夾具總裝文件:打開裝配導航器，右鍵單擊編輯可重用組件，如圖7。

圖7 啟動可重用組件

雙擊模板瀏覽器中的組件名稱，進入PTS可重用界面，如圖8。按照需要完成各項參數(shù)輸入，便可以方便的得到所需的組件，也簡單、快捷的建立起了可重用對象庫。

圖8 編輯可重用組件

3 實例—發(fā)動機吊具類工裝夾具可重用模型庫構建

3.1 工裝夾具組件庫的構建

打開 NX7.5工具中 Product Template Studio，從而打開產品模版設計應用程序，將所設計的工裝夾具裝配模型在PTS中打開，如圖9。

圖9 PTS應用程序界面

3.2 夾具模型庫界面的創(chuàng)建

進入模型庫界面創(chuàng)建界面，添加三個組和一個按鈕控件。在第一，第二個組中我們分別添加一張位圖控件，在第三個組中我們從右側資源管理器中拉入總裝配結構中所創(chuàng)建的表達式，如圖10。

圖10 模型庫界面創(chuàng)建界面

3.3 屬性的添加

點擊style_dingwei_8，在其屬性的顯示樣式中填寫“選擇列表”，后在選擇列表中填寫“正把外側固定”、“正把內側固定”、“反把圓環(huán)式”、“反把外側定位式”、“反把內側定位式”如圖11。

點擊side_dingwei_9，在其屬性中的標題中填寫“定位環(huán)定位變”，在顯示樣式中填寫“選擇列表”，然后在選擇列表中填寫“孔定位方式”、“軸定位方式”如下圖12。

圖11 style_dingwei_8屬性界面

圖12 side_dingwei_9屬性界面

然后在 D1、D2、D3、D4、D5、D6、H1、H2、H3、H4、H6的屬性表中分別填寫如圓盤直徑(D1)、定位環(huán)外徑(D2)等相應的屬性，顯示樣式都是“輸入”形式。在資源管理器中顯示的的模型庫界面如圖13。

圖13 模型庫界面

3.4 NX中模型庫的調試

在NX中打開總裝配模型，在裝配導航器中，右擊總裝配結構，選擇“編輯可重用組件”，打開“模板瀏覽器”對話框。在模版瀏覽器對話框中可以看到放置的位置是絕對原點;表達式下拉菜單中可以選擇導入表達式和導出表達式，通過這兩個選項可以導入先前已經存在的EXCEL表中的數(shù)據(jù)來改變模型的裝配尺寸，也可導出目前存在的裝配數(shù)據(jù)。在設置下拉菜單下，你可以選擇顯示參數(shù)或選擇不顯示參數(shù)，以及查看某些特征是否存在有故障。點擊查看故障后，會彈出產看特征故障對話框，其中會出現(xiàn)某些PART的特征中是否存在故障，存有故障的PART前面則會打叉，而沒有特征故障的PART則其前面都是打勾，如圖14。

圖14 查看特征故障對話框

查看所有PART的特征沒有故障，則雙擊NAME下軸向軟支撐工裝夾具，后彈出工裝夾具模型庫的對話框，如圖15。

圖15 軸向軟支撐工裝夾具庫對話框

通過定位環(huán)形式的下拉菜單可以選擇不同的定位方式，以及在定位環(huán)定位邊的下拉菜單下可以選擇軸定位方式或孔定位方式，通過確定按鈕可以生成定位方式不同的工裝夾具，如圖16，圖17。調試運行正常。

圖16 正把外側固定式

圖17 反把內側固定式

4 結論

知識工程的核心是知識的重用。本文以UG/NX7.5為平臺，結合航空零件工裝夾具可重用庫的創(chuàng)建，研究了利用NX的PTS可重用模塊來完成模型庫的構建。利用NX/PTS使得大量的變形設計和自適應設計可以重用以前的設計知識，借助UG/NX的參數(shù)化建模功能，將蘊含在成功設計的工裝實例和現(xiàn)有標準、手冊以及設計人員頭腦中的工裝經驗數(shù)據(jù)，計算公式以及設計規(guī)范等各種知識體現(xiàn)在參數(shù)化的數(shù)字模型中，將抽象的內容可視化，極大地提高了機械設計的設計效率和精度。通過屬性信息的分類，編碼技術的實施等，組件庫中的模型已經不僅是一個數(shù)字模型，而是一個知識的集合，可以實現(xiàn)組件信息的快速存儲、修改和檢索，可以提取組件裝配信息來實現(xiàn)快速裝配。具有重大的應用價值和前景。

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