2010 Siemens PLM Software有奖征文火热进行中……
1 前言
NX被当今许多世界领先的制造商用来从事概念设计、工业设计、详细的机械设计以及工程仿真和数字化的制造等各个领域，是当前世界主流CAD/CAM软件之一。早在70年代初期，就在某飞机研制中建立了飞机的局部外形数学模型。1987年我国已引进美国UGII软件用于K8飞机研制。为了使更多的新品在设计制造中广泛地应用CAD/CAM技术，我国飞机制造企业从1997到2003年又连续多次从美国UGS公司引进了大型CAD/CAM软件UGII和PDM软件Teamcenter，装机量达200多台，在某高级教练机飞机的研制过程中，大量采用了UG进行数字化与制造。从理论外形建模到结构件、系统部件的三维模型详细的关联设计取得了良好的效果。
从实践来看，推广应用CAD/CAE/CAM/CAT/PDM技术，是提高产品质量，增强企业应变能力和国际竞争能力的必备手段。飞机设计与制造过程的全过程采用CAD/CAE/CAM/CAT/PDM技术进行设计制造对于提高飞机的制造质量、缩短飞机研制和批产制造周期具有重要意义。
2 相关性设计的必要性
在产品研制过程中，实行并行工程是缩短研制周期、加快上市时间的关键，而并行工程实行的好与否关键在于从总体外形设计与各个结构详细设计、各个结构设计系统与辅助系统之间实现最大可能的关联设计，甚至产品结构设计与工装设计之间的最大可能的关联设计。当前该型号的各功能部件设计之间的协调性主要是靠UG的关联设计WAVE来保证和进行，同时关联设计模块UGWAVE的应用还是在PDM的环境支持下进行的。
3 自顶向下与WAVE结合的设计方法
3.1 基本概念
控制结构（Controlstructure）：传递飞机全局性的参数、外形、基准位置等约束条件至零件进行详细设计的树状结构，在TeamcenterEngineering中体现为产品装配结构。可以用产品结构编辑器（PSE）编辑。
3.2 WAVE控制结构体系
WAVE的结构体系应采用自顶向下的设计方法，结构体系根据系统的复杂性来确定。
a）各个WAVE结构采用UGPart来实现。（可以用或不用装配的方式来体现结构，总体理论外形与子系统理论外形和子系统设计基准不需用装配的方式来体现。）
b）各个WAVELINK必须采用自顶向下的链接方式。以确保不会产生循环链接的情况发生。
c）功能级或部件级的WAVE结构中包括本功能或部件的几何元素和设计基准。
d）部件级的WAVE结构并不是必须的。
3.3 产品结构体系
a）零件中所需的设计元素（设计基准和外形曲面）从控制结构（WAVE源）中链接。
b）原则上详细设计的零件与零件之间不进行WAVE链接。如需进行WAVE链接，应确保不会产生循环的链接情况发生。
c）几何体的链接原则：统一、清晰。
3.4 在实际应用中的实践
通过上面几种方法将各级控制几何和设计基准构造出来：将整个产品各个子系统、功能结构和部件结构的装配传递关系明晰出来，将公共几何在控制结构中构造出来，形成详细设计的基础。如图流程及框架：
图一 “自顶向下”的建模思路流程
图二 设计框架流程
通过实际项目的实践，我们充分体会到了UG/WAVE的强大功能，以及对实际工程问题的适应性；如：逆向建模流程与技术要点实例中所述
a）WAVE符合我们传统设计过程中的自顶乡下的设计思路和设计方法；即先进行总体布置，再进行子系统和部件及零件设计；
b）由于根据总体布置设计、打样设计阶段和详细设计阶段的需求设计了整个WAVE结构，使任务分发成为可能；在设计过程中，设计主管负责WAVE结构的构建和公用几何、设计基准的建立，并进行任务分发，一般设计人员进行详细设计；使得大家的职责比较明确，工作比较顺利；
c）真正用产品的理论外形和设计基准控制了整个系统和部件的设计；而且是集中控制，如某个设计基准需要更改，我们现在只需要更改一个地方，其它部分均会自动更新；保证整个产品结构的一致性，避免错误；
d）由于在产品设计中有大量的公用几何体，采用WAVE结构后，节省了大量的重复建模时间，且保证公用部分模型的一致性；也节省以后修改的时间；大大提高了设计的效率；
e）WAVE的设计思路比较清晰，可以作为样板供以后的项目参考使用；
f）为保证用WAVE方式设计的零部件能够更新，要求必须用参数进行建模，建模过程比须清晰；
4 结论
随着Siemens NX对于产品设计与开发的普及，其凭借对于产品整体设计的参数化与非参数化设计所结合的灵活特点，使其已成为不同类型的工业设计企业的主要利器。
NX的逆向装配建模具有如下特点：提供并行的“自顶而下”和“自下而上”的产品开发方法。在整体设计思路的框架上，Siemens NX更倾向于“自顶向下”的设计方法即用户可先将产品整体在一个文件中进行零件的粗略建模，然后指定这些零件成为这个产品整体的组件，然后将组件组成小总程。在各个零件分支细化的设计思路上，Siemens NX又倾向于“自顶而下”的设计方法即用户将不同的具体零件设计完成后装配到小总程中。这样使得零件的修改即拥有非参数化设计便于灵活修改的特点也拥有参数化设计的严谨配合。
在如此多的设计思路中如何快速准确的选择合理的策略成为设计成败的关键。接下来向读者介绍几点关于Siemens NX 对于产品整体设计的技巧，仁者见仁，智者见智。
逆向建模一般使用“自顶而下”的建模思路，在使用之前必须掌握NX中关于“基于装配的建模”工具的使用即“创建新组件”功能在同一文件中设计赋有参数化的产品整体框架，分别保存在不同的两个文件夹下，一个作为含参数模型，另一个作为非参数模型即将原来的含参模型进行消参保存。接下来将非参模型中的零件指定为这个模型整体的组件使其成为一个装配零件文件。这样在产品的修改、添加和管理中可以灵活的使用参数与非参数结合的方法。再配合“同步建模”的高效功能将是工业设计的一次飞跃。
