UG NX3 3.0教程(精典)-模板.doc

cad是一种创新的产品开发工具，但目前企业应用的现实是往往把cad系统只作为个人的设计工具，而不是作为整个企业的虚拟并行协同开发工具。为规范cad系统的应用，首先从信息集成的角度出发，在cad系统应用层面上提出了企业cad应用标准化工作方法,研究了企业cad应用规范的原理、内容与方法，内容涉及主模型、文件命名、模型坐标系、模型属性定义、深度备份、参考集、图层、标题栏和明细表自动生成等。根据cad应用规范的原理，介绍了企业cad应用标准模板的定制方法。同时为进一步规范cad系统的应用，采用ug/open在ug软件上开发了cad应用标准化及其检查软件（ug china data creation standard：ucdcs），详细介绍了系统的设计、功能模块以及系统的全部源代码，用户可以直接安装运行附盘上的ucdcs系统，也可以根据企业的标准化的具体需求，对源代码进行修改，形成自己的cad标准化应用系统。企业应用实践表明，贯彻cad应用标准和使用cad应用标准化软件，可以很好的规范cad的应用，既保证了设计各阶段数据的全相关、共享与交换，也保证了主模型的安全，提高了cad软件使用水平。7.1 开发背景 计算机辅助设计是设计人员借助于计算机进行设计的方法，它是用计算机系统协助产生、修改、分析和优化设计的技术。cad 作为信息技术的一个重要组成部分，在加速产品的开发、缩短设计制造周期、提高质量、降低成本、增强企业市场竞争能力与创新能力等方面发挥着重要作用，cad技术是企业信息化的重要技术基础，也是企业进入国际市场的入场券。目前，在我国企业已普遍应用cad软件，并正在向应用深度和广度发展。但在企业cad系统的具体应用中，普遍存在cad应用的规范性差等问题，这在高端cad软件的应用中尤其明显，主要包括：（1） cad标准的执行与检查困难。随着cad技术的普及和应用的不断加深，我国在参考国际标准的基础上相继制定了各种cad标准，如cad通用技术规范 (gb/t 17304- 1998)，该标准规定了cad通用技术的标准化内容及其实现技术应该采用的标准，适用于三个方面：cad软件开发、企业产品设计的cad技术应用、以及cad一致性测试；机械工程cad制图规则（gb/t146651998），该标准规定了机械工程中用计算机辅助设计时的制图规则，适用于在计算机及其外围设备中进行显示、绘制、打印的机械工程图样及有关技术文件；cad文件管理（gb/t 17825.1101999，gb/t 17678.21999）标准是根据我国cad向前发展和光盘存储的需要，对cad过程中所形成的有关文件进行有序管理而编制的4。贯彻这些标准是深化cad应用的关键，很多企业也认识到cad规范化和标准化的重要性，但由于cad标准的执行涉及到相关部门的设计人员、管理人员和标准化检验人员等，涉及面广，沿用传统的技术管理方法来规范cad电子数据，可操作性差，传统的标准化检查方法难以胜任。因此开发标准化生成和检查软件是解决这一问题的有效途径。（2） 就cad技术应用的现有标准而言，大都是针对cad制图，对高端cad软件（如ug、catia和pro/e等）的使用，缺乏相应的标准规范。（3） 高端cad软件的所有模块都是全相关的，这就意味着在产品开发过程中某一处进行的修改，能够扩展到整个设计中，同时自动更新所有的工程文档，包括装配、设计图纸，以及制造数据。全相关性使并行工程成为可能，所以能够使开发后期的一些功能提前发挥其作用，全相关性是通过主模型来实现的，但在不少企业的实际应用中设计人员随意性较大，很少采用主模型的思想，因此在企业推广主模型的概念是企业提高自身cad应用水平和设计效率的关键，这样既保证了各阶段数据的全相关、共享，也保证了主模型的安全。（4） 企业在cad的应用实践中，普遍把这些软件作为个人的产品开发工具，而不是作为整个企业的虚拟并行开发环境，造成产品设计制造数据信息共享程度低、传递速度慢、设计人员间cad数据交换困难、业务管理落后和应用集成系统效率不高。在企业应用cad技术时，必须强调整体效率，强调设计环境、方式的统一，强调设计结果的共享、一致、可重用，提高软件使用效率。（5） 不少企业已实施或正准备实施pdm，但作为pdm 数据源的cad模型缺乏规范，使得pdm实施的效果大打折扣，因此规范cad模型是实施pdm的基础工作之一。鉴于这些情况，结合我国的相应cad标准，研究了企业cad应用标准，并在ug上开发了相应的软件企业cad应用标准（ug china data creation standard：ucdcs），ucdcs以软件的形式规范了cad的应用标准，具有很好的可操作性。72 企业标准化应用cad系统的方法和内容72.1 ug三维主模型数据文件成套性和完整性要求1. 其它应用文件（如加工、装配、二维绘图和分析等）等按ug主模型的原理进行创建，不应与三维模型共处于同一个文件中。主模型的思想是cad系统规范应用的最重要的内容。所谓主模型是指唯一以电子介质存在的cad零件的三维模型数据文件，其它应用文件（如加工、装配、二维绘图和分析等）则通过虚拟装配调用主模型，而不是直接在主模型上进行加工、装配、二维绘图和分析等（图1）。采用主模型的优点在于： 当主模型改变时，其它应用则随着更新，主模型与其它应用保持了最大限度的相关性，这是进行并行设计的基础。 在用虚拟装配调用主模型时是通过指针指向主模型而不是将主模型拷贝进来，避免了三维模型数据的重复拷贝，节省硬盘空间和内存。 在进行其它应用工作时，不需要有对主模型有写的权利，可以有效保护主模型。因此，贯彻主模型思想是提高cad应用水平和设计效率的关键。主模型xxx.prt装配模型xxx_asm.prt制图模型xxx_drf.prt分析模型xxx_cae.prt加工模型xxx_cam.prt图7.1 主模型的基本思想ug三维模型文件是反应设计意图的主模型，其它应用文件（如加工、装配、二维绘图和分析等）应与其保持一致，不得冲突，如不得直接在二维图样手工修改尺寸数值，二维工程图样应与三维实体模型完全相关，包括横截面剖视图、剖面图、局部放大图和向视图等视图的相关性，也包括几何公差、文本等ug对象的相关性。2. ug三维模型文件和对应其它应用文件（如加工、装配、二维绘图和分析等）共同表示了零部件的设计、制造和管理等全部信息，因此应该按其各应用特性和企业规范命名。在三维cad领域，文件类型主要包括（图7.1）： 主模型文件：唯一以电子介质存在的ug零件的三维模型数据文件。 装配文件：将多个零件主模型，采用电子装配方式，生成的部件或产品模型文件。 二维绘图文件：采用装配方式，将主模型文件或装配文件装配进来，生成二维工程图的 文件。 加工或工装应用文件：采用装配方式，将主模型文件或装配文件装配进来，进行数控编程或工艺工装设计的文件。 有限元或机构运动分析应用文件：采用装配方式，将主模型文件或装配文件装配进来，进行有限元或机构运动分析的文件。为贯彻主模型思想，区别不同文件类型，采用主模型文件名加后缀的方法为其它类型的文件命名。下面是一实例，文件名由三部分组成（图7.1）：第1部分：主模型以企业关于零件和产品命名和编码的规定为准。第2部分：根据企业的实际加上不同文件类型信息，示例如下表7.1：表7.1 主模型文件名扩展方法模型类型后缀主模型文件装配文件_asm二维绘图文件_dwg加工或工装应用文件_mfe有限元或机构运动分析应用文件_cae第3部分： 文件扩展名总是采用cad软件所规定的，如对于ug扩展名为.prt 。7.2.2 模型属性定义模型零件属性是指零件的附属信息如设计和审核等，cad数据生成标准主要解决了二个问题：1. 各个企业的附属信息可能有不同的要求，但在企业内部不同零件间大都分附属信息是相同的，可以重用，ucdcs解决了附属信息的共享问题；2. ucdcs能使三维模型的附属信息同二维制图的明细表、标题栏关联。 ucdcs中，定义了如下零件属性：序号、编码、名称、数量、图号、规格和材料。如根据企业的管理需要，有些可定义为必填项，如编码、名称、图号、规格等。序号、数量由系统自动产生。为了能够自动填写标题栏，ucdcs定义了如下零件属性：设计、标准化、审核、工艺、日期、名称、材料、规格、编码、比例、阶段标记（s、a、b）为必填项，重量、共 张、第 张为可选项。具体的附属信息内容可以通过配置文件设置，形成自己的企业属性标准。7.2.3 图层的说明在企业内规定图层的设置，即在不同的图层上放置不同的几何图素，可以方便信息交流。图层的设置可以按不同的几何图素、不同类型应用等方面考虑。表7.2是一个典型图层设置示例，在ucdcs中，用户可以在配置文件中定义层的设置。在ucdcs中层的设置强调了以下几点：1. 尽管在ug中的一个文件中可以同时存在多个实体，但在ucdcs中还是规定最终设计结果实体只能是一个单一的实体，作这一规定的理由：一是在物理世界中一个物体本身只能用一个连续实体表示，二是可以方便同pro/e等软件的转换（在pro/e中本身就规定了一个文件中只能存在一个实体）；2. 设置了一层用于放置最终设计结果的装配状态实体，例如用于装配的小平面模型、弹簧的伸展状态（弹簧在装配状态和自由状态下是不一样的）；3.一般实体层用于放置除最终设计结果实体和用于装配状态实体外的实体；4.指针实体图层用于放置由ug/wave产生的指针实体。7.2.4 参考集ug软件引入了参考集的概念，在ucdcs中，除ug系统缺省的参考集外，还引入了最终结果参考集以及用于装配的小面模型参考集。7.2.5 深度备份深度备份是给设计者一个回退的功能，是指在做了大量的改动而又想放弃时可以快速回到起始点（开始做备份的点）的能力，可以有好几级的备份深度。每次存盘时用户可以选中备份功能，这样将会在零件所在目录下生成与该零件同名的但是后缀名依次为bk1、bk2的文件，若想回到上次存盘的点时，可以把后缀名改为.prt然后在ug打开即可。7.2.6 基本环境设置主要包括以下内容：1 建模比例：主模型必须按1:1的比例建模，其它的比例应符合gb/t14690的规定。2 制图标准：视图按gb4458.1的规定，采用第一角投影法，图幅、比例等按国标规定。3 表达式文件命名：表达式文件名同零件名，仅将扩展名改为exp。4 草图命名：草图命名采用前缀+图层+用途的方法，如skt_025_pocket，skt表示是草图，025表示草图放在25层，pocket表示草图用于构造pocket。7.2.7 模型检查通过修改配置文件，企业可以定义自己的cad应用标准。ucdcs的模型检查为设计人员提供了是否执行了企业标准的检查工具，并为检查人员提供一种便利的检查手段（如在入库时检查等）和自动修改功能，如放错了层，ucdcs可以对其进行检查，并且可以按制定的标准自动更正。7.2.8 标题栏和明细表自动生成 ucdcs提供了符合国家标准的标题栏和明细表，并且可以将零件属性中输入的有关属性信息自动回填到标题栏和明细表中，实现零件属性与 标题栏、明细表的关联，由于三维零件同明细表序号无法关联，因此明细表各栏的内容是无序生成的，ucdcs提供了方便的排序功能。73 ug标准模板文件的制定及其调用下面以图7.2所示的标准模板的制作为例介绍ug标准模板文件的制定和调用，在ug中标准模板的制作可以自动和手动两种方式生成，相应的文件在附盘的my_template目录下。自动生成标准模板的步骤如下：1建立种子零件 在该例中需要建立1个主模型种子零件（用于三维建模）和5个非主模型种子零件（用于a0a4号二维绘图）。在三维主模型模板文件（my_seedpart_3d.prt）中设置的内容主要包括： 建模单位：毫米 设计基准面：三个基准面和三个基轴 图层设置（layer setting）：如表7.2 设计精度模型 属性定义：如图7.3 材料特性等图7.2 标准模板制作实例表7.2 典型图层设置示例层号层的说明说明1solid最终设计实体2solid in asm最终设计实体（用于装配）3-14solid body实体15-20linked body链接实体21-40sketch草图41-60curve曲线61-80datuum基准面和基准线81-100sheet body片体256wcs坐标系101-120drafting二维工程图101-104drawing view视图105-107center line中心线108-110dimension尺寸111-118others工程图其他信息119parts list零件明细表120border/title block图框及标题栏121-150cae有限元和机构分析121-130mechanism机构分析131-150fea有限元分析151-170cam数控加工171-255保留图7.3 三维种子零件的属性定义在二维图纸种子文件（frame_a0.prt frame_a4.prt）中主要是按国标、企标定义以下内容： 二维制图中的图线、字体、比例、视图画法、尺寸标注、图幅、分区定义 视图显示参数设置 （消隐线、光顺边、虚拟交线.） 剖视图设置 （剖切线、剖面线） 各种符号设置（光洁度符号、焊接符号、id符号） 字体定义 部件属性定义 图框、标题栏等图框标题栏属性的预标注：三维主模型模板文件中的属性和图框标题栏属性需要进行关联（relationship），这样三维主模型模板文件中的属性值就可以自动在图框标题栏填写，这就是图框标题栏属性的预标注，即将图7.4中的属性和图7.5中的图框标题栏属性关联，其步骤如下： file- properties- attributes-输入各项属性值（主要用于调整位置） insert- annotation（图7.5） relationship-part atttributes 标注（注意调整位置） 删除各项属性值2图标文件数据准备为了在资源条上以图标显示，需要制作图标文件（my_seedpart_3d，a0a4）。3模板调用板（palette）文件的制定模板调用板文件的扩展名为pax，本例的模板调用板文件为my_palette.pax。模板调用板文件是一个xml文件，定义了一系列的调用板入口。模板调用板文件包含以下部分： 模板调用板基础（base）模板调用板头为：模板调用板结尾为： 模板调用板表达（presentation section）模板调用板的在资源条的图标（图处，图标文件为my_seedpart_3d.bmp）与名称（图处，名称为my_template）等： 模板调用板入口（palette entry） /*模板调用板入口id*/ /*模板名，图处*/ /*模板图标，图处*/ /*模板类型：主模型，图处*/ .my_seedpart_3d.prt /*模板文件名*/ /*模板调用板入口id*/ /*模板名*/ /*模板图标*/ /*模板类型：绘图模板，图处*/ .my_templatefram