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UGNX教程

UGS NX复杂壳体建模技术

时间:2011-12-31 10:45:42   作者:未知   来源:网络文摘   阅读:720   评论:1
一、前言
   
在产品数字化设计与制造和全生命周期管理中,产品设计建模处于龙头地位。所谓"牵一发而动全身",就是产品设计建模重要性的真实写照,对于复杂壳体而言更是如此。
    复杂壳体结构复杂,制造周期长,是燃油附件产品研制生产的一个老大难问题。深入研究和探索复杂壳体建模技术无疑具有紧迫的实际意义。
    本文所讨论的建模,是指三维实体几何模型,不包含二维制图的内容。

二、模型质量的基本要求
    本文所指的复杂壳体,是指发动机燃油附件中需要模具设计和数控加工的壳体类零件,它具有孔系特征多、铸造表面形状复杂的特点(图1)。因此,对模型质量的要求比一般简单零件更严格。

UGS_NX复杂壳体建模技术 
 
    图 1  典型壳体零件(局部)
 
    复杂壳体模型质量的基本要求:

    * 正确性:模型应准确反映设计意图,对其内容的技术要求理解不能有任何歧义。要确立"面向制造"的新的设计理念,充分考虑模具设计、工艺制造等下游用户的应用要求,做到与实际的加工过程基本匹配。
 
    * 相关性:应用主模型原理和方法,进行相关参数化建模,正确体现数据的内在关联关系,保证产品信息在产品数据链中的正确传递。
 
    * 可编辑性:模型能编辑修改,整个建模过程可以回放(Playback)。模型可被重用和相互操作。重用性和相互操作性是由可编辑性派生出来的重要特性。
 
    * 可靠性:模型通过了UG的几何质量检查,拓扑关系正确,实体严格交接,内部无空洞,外部无细缝,无细小台阶。模型文件大小得到有效控制,模型没含有多余的特征、空的组和其他过期的特征,总能在任何情况下正确的打开。
 
    三、建模的思路和策略
 
    设计意图决定建模的思路和策略。产品设计师应首先十分清楚理解自己的设计意图,不能在没有统一规划的情况下就盲目的急于建模。
 
    一个比较清晰完整的设计意图至少应包括:
 
    * 壳体以及与之有关的零部件在产品结构中的功能和作用。
 
    * 壳体内部结构、外形轮廓、表面形状、定位孔(面)和主要设计参数。
 
    * 模具设计的有关信息:模具类型、结构、分型面、型芯、拔模角等。
 
    * 工艺设计的有关信息:工艺方案、工艺路线、工艺基准、数控加工要求等。
 
    * 模型中特征的相互关系。
 
    * 模型潜在的改变区域,改变的幅度大小。
 
    * 模型被另一项目拷贝和修改的可能性。

 当明确了设计意图以后,就需要建立整体的建模思路,依次是:
 
    1)进行特征的分解:分析零件的形状特点,然后把它隔离成几个主要的特征区域,接着对每个区域再进行粗线条分解,在脑子里形成一个总的建模思路以及一个粗略的特征图。同时要辨别出难点和容易出问题的地方。
 
    2)基础特征 - 根特征设计:确立建模的起点。在选定好设计基准的基础上,通常情况下用草图而不是用体素特征(UG的体素特征有长方体、圆柱、圆锥、球)作为模型的根特征。
3)详细设计:
 
    先粗后细 -- 先作粗略的形状,再逐步细化;
 
    先大后小 -- 先作大尺寸形状,再完成局部的细化;
 
    先外后里 -- 先作外表面形状,再细化内部形状。
 
    4)细节设计:最后进行倒圆角、斜角、各类孔系,各类沟槽…
 
    UG软件功能十分强大,实现同一功能往往有多种途径和方法,可谓"条条大路通罗马"。不同的命令选择,虽然可能实现同一目的,其方法却有优劣之分,这就需要找出最合适的建模方法来。

* 建模策略重点考虑的具体方面是:
 
    1)如何选择特征类型(成型特征、特征操作、草图);
 
    2)如何建立特征关系(尺寸、附着性、位置、时序);
 
    3)定义草图约束;
 
    4)创建表达式。
 
    四、建模的一般步骤

 
    复杂壳体通常为测绘设计或改进改型设计,建模的步骤一般是:
 
    * 梳理设计意图,规划特征框架。
 
    * 打开种子文件,搭建建模环境。
 
    * 确定零件的原点和方向。
 
    * 建立最初始的基准。
 
    * 创建草图作为建模的根特征。
 
    * 在特征创建过程中,优先添加增加材料的特征,再添加减少材料的特征。
 
    * 按加工过程进行特征操作。
 
    * 坚持边建模边分析检查的原则。进行过程检查的目的,是为了及时发现问题,及时纠正,以免造成因问题累积而导致后续大量返工,严重时还会推倒重来。
 
    * 养成边建模边保存的良好习惯,防止意外事故(如停电)而丢失数据。
 
    * 输入部件属性。
 
    * 创建引用集。
 
    * 清理模型数据。File -〉Utilities -〉Part Cleanup,可以删除不用的对象、不用的表达式、"撤销"数据和清理特征数据。
 
    * 进行模型总体检查,提交模型。


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