重用庫(kù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

傅偉+++洪俊+++陳周生

摘 要：文章提出了機(jī)械設(shè)計(jì)中縮短設(shè)計(jì)周期、提升設(shè)計(jì)質(zhì)量的解決方案之一重用庫(kù)的特點(diǎn)及構(gòu)成，并介紹重用庫(kù)在Unigraphic NX中的定義及管理方法及在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：Unigraphic NX；重用；重用庫(kù)

前言

企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)人員在進(jìn)行新產(chǎn)品的研制時(shí)，通常會(huì)利用已有的大量歷史數(shù)據(jù)，例如：會(huì)直接基于已有的某產(chǎn)品型號(hào)數(shù)據(jù)，通過(guò)局部修改（部分零部件的替換，或部分零件的修改等）來(lái)完成新型號(hào)的設(shè)計(jì)；會(huì)直接選用標(biāo)準(zhǔn)件數(shù)據(jù)（包括國(guó)標(biāo)件和企標(biāo)件等）；會(huì)直接基于已有的典型形狀，在新產(chǎn)品的零件設(shè)計(jì)中進(jìn)行模型的快速創(chuàng)建等。企業(yè)的大量歷史數(shù)據(jù)是企業(yè)的知識(shí)資產(chǎn)，其有效的重用既提高產(chǎn)品研制的效率，又可極大地降低成本。

為了便于管理企業(yè)大量的可重用數(shù)據(jù)，在NX軟件系統(tǒng)中提供了重用庫(kù)的功能。重用庫(kù)能將各種標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)、用戶(hù)自定義特征庫(kù)、符號(hào)庫(kù)等無(wú)縫的集成在NX界面中，具有很好的開(kāi)放性和可維護(hù)性，方便用戶(hù)使用和維護(hù)，最終形成企業(yè)的各種重用庫(kù)。

1 重用庫(kù)支持的對(duì)象

（1）行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)部件和部件族；

（2）通過(guò)PTS（ProductTemplateStudio）定義的典型結(jié)構(gòu)模板部件；

（3）管線布置組件；

（4）用戶(hù)定義特征；

（5）規(guī)律曲線、形狀和輪廓；

（6）2D截面；

（7）制圖定制符號(hào)。

2 重用庫(kù)的使用

在機(jī)械設(shè)計(jì)中需要應(yīng)用重用庫(kù)中的對(duì)象時(shí)，可通過(guò)拖拽的方式即可實(shí)現(xiàn)，如圖1所示，在重用庫(kù)中選取所需的對(duì)象（例如螺釘），將其拖拽到NX軟件的圖形區(qū)，此時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)彈出針對(duì)該系列螺釘?shù)膶?duì)話框，只要選取需要的規(guī)格參數(shù)，系統(tǒng)就能創(chuàng)建出所需要的對(duì)象。

針對(duì)典型結(jié)構(gòu)，可以采用PTS產(chǎn)品模板工作室來(lái)包裝出一特定的界面，從而實(shí)現(xiàn)典型結(jié)構(gòu)的快速重用。圖2是一個(gè)典型的夾具結(jié)構(gòu)，只要在其界面中給定零件的參數(shù)，就能得到需要的對(duì)象。

3 重用庫(kù)管理及定義

重用庫(kù)在本機(jī)環(huán)境模式下的數(shù)據(jù)組織是按目錄層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行管理的，因而在進(jìn)行重用庫(kù)的構(gòu)建時(shí)，首先需要根據(jù)企業(yè)的特點(diǎn)和需求定義重用庫(kù)結(jié)構(gòu)，以下是本公司搭建的重用庫(kù)結(jié)構(gòu)：

確定好重用庫(kù)結(jié)構(gòu)，并在操作系統(tǒng)下創(chuàng)建了相應(yīng)的目錄結(jié)構(gòu)后，需要在NX軟件的用戶(hù)缺省設(shè)置中進(jìn)行NX重用庫(kù)的相關(guān)定義，實(shí)現(xiàn)重用庫(kù)與NX的集成，具體步驟如下：

（1）啟動(dòng)NX軟件。

（2）在NX系統(tǒng)中選取菜單→文件→實(shí)用工具→用戶(hù)默認(rèn)設(shè)置，進(jìn)入用戶(hù)默認(rèn)設(shè)置對(duì)話框。

在基本環(huán)境的重用庫(kù)條目下，選取常規(guī)（General）頁(yè)面，設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)件、產(chǎn)品模板、規(guī)律曲線、形狀和輪廓等重用庫(kù)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(yè)面，設(shè)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(kù)頁(yè)面，設(shè)置UDF庫(kù)的目錄路徑。

UDF|$UGII_BASE_DIR/SIEMENS_ENV/ENV/Reuse Library/UDF

（5）選取符號(hào)庫(kù)頁(yè)面，設(shè)置符號(hào)庫(kù)的目錄路徑。

Symbols|$UGII_BASE_DIR/SIEMENS_ENV/ENV/Reuse Library/Symbols

（6）選取2D截面庫(kù)頁(yè)面，設(shè)置2D截面庫(kù)的目錄路徑。

Section|$UGII_BASE_DIR/SIEMENS_ENV/ENV/Reuse Library/2D_Sections

（7）重新啟動(dòng)NX軟件后，即可在NX的重用庫(kù)導(dǎo)航器上看到以上相關(guān)內(nèi)容。

4 重用庫(kù)的創(chuàng)建

4.1 標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的創(chuàng)建

標(biāo)準(zhǔn)件的具體庫(kù)對(duì)象的創(chuàng)建需要利用NX部件族和相關(guān)功能來(lái)進(jìn)行定義，每一標(biāo)準(zhǔn)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(shí)還需要一個(gè)xls文件。）

創(chuàng)建步驟：

（1）創(chuàng)建NX部件文件。

定義幾何對(duì)象；

當(dāng)該NX部件文件代表了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件零件族（例如螺桿、螺釘、銷(xiāo)）時(shí)，保存在NX內(nèi)部電子表格中的參數(shù)；

當(dāng)該NX部件文件代表了一個(gè)部件模板時(shí)，例如管路部件和鋼結(jié)構(gòu)部件，保存在外部電子表格中的參數(shù)。

（2）創(chuàng)建對(duì)話框圖片文件。

顯示在添加重用組件對(duì)話框中的圖片；

可接受的格式是BMP、JPG。

（3）創(chuàng)建KRX文件。

定義NX部件文件位置、對(duì)話框圖片文件位置、顯示在添加重用組件對(duì)話框中的關(guān)鍵參數(shù)。

4.2 規(guī)律曲線、典型形狀和輪廓庫(kù)對(duì)象的創(chuàng)建步驟

規(guī)律曲線、典型形狀的具體庫(kù)對(duì)象的創(chuàng)建需要利用NX重用庫(kù)中的定義可重用對(duì)象功能進(jìn)行定義，每一規(guī)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(duì)于規(guī)律曲線、典型形狀庫(kù)對(duì)象的創(chuàng)建步驟：

（1）創(chuàng)建NX文件。

（2）利用重用庫(kù)中的定義可重用對(duì)象功能將庫(kù)對(duì)象定義在指定的庫(kù)中。

（3）創(chuàng)建幫助圖片。

用位圖編輯軟件（如MS Paint）創(chuàng)建一位圖（bitmap）圖片，圖片的像素為280x170，圖片文件名與可重用對(duì)象對(duì)話框中部件文件名一致。

圖片文件與規(guī)律曲線庫(kù)對(duì)象放置在同一目錄。

（4）創(chuàng)建參數(shù)電子表格xls文件。

可通過(guò)電子表格的參數(shù)來(lái)驅(qū)動(dòng)可重用對(duì)象的變化，這是通過(guò)一個(gè)xls文件來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

在圖片文件與規(guī)律曲線庫(kù)對(duì)象同一目錄下創(chuàng)建一電子表格文件，文件名與庫(kù)對(duì)象保持一致。

4.3 2D截面庫(kù)對(duì)象的創(chuàng)建

2D截面庫(kù)對(duì)象的定義與前述規(guī)律曲線、典型形狀庫(kù)對(duì)象定義類(lèi)似，可通過(guò)重用庫(kù)中的定義可重用對(duì)象功能來(lái)實(shí)現(xiàn)，只是需要在可重用對(duì)象對(duì)話框中，將類(lèi)型設(shè)置為2D截面。

4.4 用戶(hù)自定義特征（UDF）庫(kù)對(duì)象的創(chuàng)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(shè)計(jì)單元自動(dòng)化。

（2）可以擴(kuò)展 NX 內(nèi)置成形特征的范圍和功能。

（3）可以針對(duì)目標(biāo)實(shí)體生成并添加用戶(hù)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(kù)。

創(chuàng)建步驟：

（1）創(chuàng)建NX文件。

（2）用戶(hù)自定義特征庫(kù)對(duì)象的定義。

4.5 用戶(hù)定制符號(hào)庫(kù)對(duì)象的定義。

概述：

針對(duì)在制圖中的應(yīng)用，NX軟件系統(tǒng)提供了多種符號(hào)，以幫助用戶(hù)快速進(jìn)行二維工程制圖的表達(dá)。NX軟件提供的符號(hào)之一是用戶(hù)定制符號(hào)，包括各種基準(zhǔn)符號(hào)、模具用符號(hào)、緊固件符號(hào)等。

這些用戶(hù)定制符號(hào)是通過(guò)重用庫(kù)的方式進(jìn)行管理和應(yīng)用。從NX7.5開(kāi)始，NX軟件缺省安裝時(shí)，系統(tǒng)已不再缺省安裝用戶(hù)定制符號(hào)，需客戶(hù)自己手工安裝。

用戶(hù)定制符號(hào)庫(kù)的創(chuàng)建：

（1）安裝系統(tǒng)自帶的符號(hào)庫(kù)。

一旦完成安裝后，在NX的重用庫(kù)中將顯示已安裝的重用庫(kù)（需要在二維工程制圖環(huán)境下）

（2）用戶(hù)自定義特征庫(kù)對(duì)象的創(chuàng)建。

除了系統(tǒng)提供的用戶(hù)定制符號(hào)外，用戶(hù)可以根據(jù)自己企業(yè)的需要?jiǎng)?chuàng)建自己的特殊符號(hào)。

創(chuàng)建步驟：

（1）創(chuàng)建NX文件。

對(duì)于用戶(hù)定制符號(hào)，可以接受各種曲線、字符、剖面線、填充線等，因而在創(chuàng)建這類(lèi)符號(hào)的幾何對(duì)象時(shí)，沒(méi)有具體的限制。

（2）用戶(hù)自定義特征庫(kù)對(duì)象的定義。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文介紹的重用庫(kù)是收集匯總設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)并應(yīng)用到新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)行之有效的知識(shí)重用的工具。該庫(kù)創(chuàng)建試用后得到了設(shè)計(jì)人員的好評(píng)，目前已應(yīng)用到了公司開(kāi)發(fā)的車(chē)身工裝開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中，并在我公司未來(lái)的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中也將作為一種主流要求進(jìn)行推廣應(yīng)用，對(duì)企業(yè)新品開(kāi)發(fā)，縮短設(shè)計(jì)周期，提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，起到不可忽視的作用。

作者簡(jiǎn)介：傅偉（1969-），男，廣西玉林，上汽通用五菱汽車(chē)股份有限公司，研究方向：汽車(chē)焊裝線設(shè)計(jì)。

洪?。?982-），男，廣西柳州，上汽通用五菱汽車(chē)股份有限公司，研究方向：汽車(chē)焊裝線設(shè)計(jì)。

陳周生（1984-），男，江西贛州人，上汽通用五菱汽車(chē)股份有限公司，研究方向：車(chē)身焊裝設(shè)計(jì)。