e-works数字化企业网  »  文章频道  »  产品创新数字化(PLM)  »  CAD

NX参数化设计在产品设计中的应用

2018/2/14    来源:互联网    作者:阙燚彬      
关键字:NX  参数化设计  花边碗  表达式  
参数化设计已成为产品造型中常用的一种方法,文章以NX为支撑平台,介绍了NX的3种参数化设计功能,结合参数化设计在花边碗造型中的应用介绍了电子表格法、表达式法在产品造型中的创建步骤,并创建了一个简单的花边碗产品库。
0 引言
 
    采用三维工程软件CAD是实现产品设计的有效途径,提高产品设计效率的有效方法就是参数化设计。NX是一个功能强大的集成化工程软件,它为用户提供了功能强大的参数化设计。本文以NX6.0为平台,结合参数化设计在花边碗中的应用实例,介绍了NX在三维参数化设计的应用。花边碗的种类繁多,在更改设计时比较麻烦。有时产品只做了一个小的修改,而整个轮廓形状却发生了很大的变化,需要重新设计产品。原有的很多设计资料很难被有效利用。
 
    三维设计相比二维设计有较大的优势,但是在新产品的设计和开发过程中,仍有许多重复性工作,因此提高产品的设计质量,缩短产品的开发周期,有必要将零部件标准化、通用化和系列化。根据设计经验,利用参数化设计可以大大减少重复性的劳动,从而提高设计效率,减少设计周期。
 
1 NX参数化的设计方法
 
    参数化设计就是用参数对结构形状相似、尺寸不同的产品进行尺寸约定,实现利用参数驱动图形的目的,以便在人机交互过程当中根据实际情况随时更改,在NX中实现参数化设计的主要方法有3种:
 
1.1 表达式法
 
    表达式是参数化的重要设计工具不但可以控制一个装配中不同零件之间的关系,还可以用表达式控制同一零件上不同特征间的关系,如用一个表达式来建立花边碗边缘的波浪线轮廓,只需改变赋值,即可获得不同幅值、不同大小的波浪线。表达式的使用,方便用户对产品的编辑和修改,用户还可以更改表达式,来改变产品的特征尺寸。当需要改变产品的形状时,只需要改变表达式中任意一个参数即可。
 
    使用表达式还可以产生一个产品库,通过改变表达式的值,可以将一个产品转为一个带有同样拓扑关系的新产品。表达式法有数学表达式法和几何表达式法等。
 
1.2 电子表格法
 
    在NX中,可以将电子表格法看成是高级的表达式编辑器。把产品的信息转化到表格后,在更新产品时进行人工处理。实际上,电子表格法是为参数化设计提供了便捷有力的工具。
 
1.3 程序设计法
 
    程序设计法需要采用专门的二次开发工具进行参数化设计,NX常用的二次开发工具有NX/Open、NX/OpenAPI等。
 
    表达式法和电子表格法设计过程比较简单,方便,不需要专门的软件进行编程,设计人员可以方便的实现产品的参数化设计。但这两种方法依赖于NX强大的数据库,所以有一定的局限性。而程序设计法不需要依赖于NX的数据库,但对设计人员的编程能力有较高的要求。
 
    一般情况下,在实际设计中企业的技术人员常使用表达式和电子表格等方法,而且常常结合起来使用,下面就介绍电子表格法和表达式发在花边碗设计中的应用。
 
2 花边碗的参数化设计
 
    对于同一型号不同规格的花边碗,只是尺寸不同,外形是完全一样的,因此只需要完成其中一个产品的设计。然后利用NX的"部件族"功能创建花边碗的产品库,这种方法只需要指定关键变量作为表达式,然后利用电子表格(Excel)管理表达式并输入零件的数据,既可以完成产品库的建立。如图1所示,花边碗的参数化设计主要是20草图和表达式设计,表达式主要是控制碗边缘破浪线的形状,在NX表达式中,变量t的赋值为0和1,波浪线的方程是在圆方程基础上扩展的,在圆的标准方程(x-a)2+(y-b)2=r2中,有三个参数a、b、r,只要求出a、b、r,这时圆的方程就被确定,因此确定圆方程,须三个独立条件,其中圆心坐标是圆的定位条件,半径是圆的定形条件。在表达式中,圆的方程为xt=r*sin(360*t);yt=r*cos(360*t);zt=0。如图1中的双点划线,半径r为50毫米。
 
    1
 
    图1 花边碗产品造型
 
    在下拉菜单:工具-表达式,显示表达式的对话框,在显示表达式的对话框中输入轮廓波浪线表达式方程,如图2所示:
 
    2
 
    图2 参数表达式
 
    在表达式中变量r为50+5*cos(10*360*t),50为图1双点划线的半径,5为以半径为50毫米的圆为边界上下浮动的距离,由于是余弦曲线,最高点为+5,最低点为-5,形成起伏波浪线,最大半径值为55毫米,最小半径值为45毫米。10控制花瓣的瓣数。如在表达式中将起伏距离和花瓣的数量进行修改,起伏距离为10,花瓣数量为15。花边碗造型更改为如图3所示:
 
    3
 
    图3 更改参数后的花边碗
 

责任编辑:张纯子
本文来源于互联网,e-works本着传播知识、有益学习和研究的目的进行的转载,为网友免费提供,并以尽力标明作者与出处,如有著作权人或出版方提出异议,本站将立即删除。如果您对文章转载有任何疑问请告之我们,以便我们及时纠正。联系方式:editor@e-works.net.cn tel:027-87592219/20/21。
e-works
官方微信
掌上
信息化
编辑推荐
新闻推荐
博客推荐
视频推荐