UG产品设计思路

CAD通用研究与开发方法

严翼飞

2023年1月18日用户常见问题1、拿到图纸后无从下手

---不了解系统的造型流程2、Part的编辑修改很困难

---没有用全参数化造型3、Part数据非常庞大

---没有统一思路，做到哪儿是哪儿4、Part数据非常混乱

---没有统一规划5、缺少技巧性内容

建模思路与方法

相关性

创建草图

预定义参数与表达式

可改变性与易于使用

通用建模技术

优化设计

部件检查与清理

ug_rnd_general_methods.docR&D_GM_h.doc建模思路与方法三维建模设计的步骤∶理解设计模型主要的设计参数，关键的设计结构，设计约束。主体结构造型建立模型的关键结构，如主要轮廓，关键定位孔_确定关键的结构对于你的建模过程起到关键作用；对于复杂的模型，模型分解也是建模的关键；如果一个结构不能直接用三维特征完成，你需要找到结构的某个二维轮廓特征。然后用拉伸旋转扫描的方法，或者自由形状特征去建立模型；尽管UG允许你在一个实体设计上使用多个根特征，这样，你可以分别建立多个主结构，然后在设计后期将他们布尔运算起来(但通常不建议这样做!_不相关)

三维建模设计的步骤(续)确定的设计部分，先造型，不确定的部分放在造型的后期；设计基准(Datum)通常决定你的设计思路，好的设计基准将会帮助你简化造型过程并方便后期设计的修改。通常，大部分的造型过程都是从设计基准开始的；零件相关设计__UG允许你在模型完成之后再建立零件的参数关系，但是更加直接的方法是在造型过程中直接引用相关参数；困难的造型特征尽可能早实现。如果你能预见一些造型特征实现较困难，尽可能将其放在前期实现，这样你可以尽早发现问题，并寻找替代方案。一般来说，这些特征会出现在hollow、thicken、complexblending…1、特征(Feature)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，及至在脑子里有一个总体的建模思路以及一个粗略的特征图，同时要辨别出难点、容易出问题的地方。2、基础特征_根特征(BaseFeature)设计作出零件的毛坯形状。3、详细设计(利用FormFeature:+/-Materials)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(利用FeatureOperation)倒圆角、斜角，各类孔系，各类沟槽…

整体的建模思路基础特征设计基础特征又称根特征，一般有二种建立方法：体素特征(基本解析形状)由草图/曲线扫描生成的实体或片体1、体素在一个Part文件里，最多只能有一个体素，而且最好仅作为基础特征，否则不能保证各特征之间的相关性。2、由草图(或曲线)生成的实体或片体首先在绝对坐标系创建DatumPlane;在DatumPlane上创建Sketch;由Sketch生成实体或片体。在种子部件中预定义(Layer61)由一草图启动建模,放它在一固定基准面上利用它们定义水平/垂直参考由一体素启动建模，不需要它们可以删除不要建立进一步固定基准,而是利用相对DatumCSYS或相对DatumPlane，因为它们能保证相关性。小心,当利用它们于配对条件时参考特征设计_基准∶固定参考特征设计_基准∶相对利用它们于对称与中点情况利用它们建立任意面上的特征(如脱模面),从基准平面拉伸到面(修剪到面)建模过程的的重要提示示设计部门必必须事先规规划统一的的层(Layer)设置_企业业CAD标准。如果在文件件系统下进进行设计，，那么在建建模过程中中，最好时时常存为不不同的版本本以作备份份，在完成成建模之后后，再删除除老版本。。每完成一个个阶段的主主要工作,都必须用用ExamineGeometry来检查几何何数据的正正确性。用参数化建建模尽量不使用用没有相关关性的曲线线不要用EditTransform，而要用FeatureOperationInstance不要用CurveOperationExtractEdgeCurve，而要用FormFeatureExtractCurve………注:相关关曲曲线线如如∶∶Project；；Intersection；；Offset；；Join。。建模模过过程程的的重重要要提提示示5.充充分分应应用用UG的复复合合造造型型技技术术提提高高你你的的设设计计效效率率。。对于于二二维维轮轮廓廓，，在在你你不不能能确确定定约约束束条条件件或或者者不不需需要要进进行行参参数数化化时时，，可可以以直直接接使使用用参参数数化化的的曲曲线线定定义义轮轮廓廓。。在草草图图设设计计时时可可以以使使用用局局部部的的约约束束功功能能。。6.用用实实体体建建模模，，曲曲面面可可作作为为辅辅助助体体来来修修剪剪实实体体(TrimBody)。。注:参数数化化的的曲曲线线如如∶∶Line；；Arc；；Circle；；Helix；；LawCurve。。建模模完完成成后后的的重重要要提提示示1、必须须用用AnalysisExamineGeometry检查查；；2、、删删除除多多余余的的辅辅助助几几何何体体；；3、、用用FilePartCleanup来清清理理隐隐含含的的垃垃圾圾数数据据；；4、、输输入入必必要要的的部部件件属属性性(PartAttribute)；；5、、根据据要要求求，，至至少少生生成成两两个个ReferenceSet；；一个个包包含含最最终终的的精精确确几几何何体体(Body)，，一个个包包含含最最终终几几何何体体的的小小平平面面模模型型(Facet)。细节节设设计计阶阶段段Blend与Taper之间间的的关关系系先Blend，，然后后Taper圆柱柱面面将将变变为为圆圆锥锥面面；；你必必须须在在一一步步操操作作中中，，对对所所有有相相切切面面施施加加相相同同的的Taper角度度。。先Taper，，然后后Blend保持持圆圆柱柱面面；；你可可以以施施加加不不同同的的Taper角度度。。结论论：：在在多多数数情情况况下下，，先先Taper，，然后后Blend对于于常常见见的的造造型型问问题题的的探探讨讨关于于建建模模公公差差设设定定（（modelingtolerance)由其其他他的的造造型型系系统统设设计计的的数数据据经经转转换换进进入入UG时曲面面特特征征造造型型时时倒园园blending时控制制公公差差的的一一些些技技巧巧有一一些些特特征征的的公公差差是是在在特特征征定定义义对对话话框框内内设设足足的的，，如如Sew，，Blending，，其他他一一些些造造型型特特征征的的公公差差控控制制是是在在参参数数预预设设置置内内一般般来来说说设设计计在在造造型型初初期期使使用用较较高高的的公公差差控控制制当某某些些特特创创建建失失败败的的时时候候，，尝尝试试检检查查一一下下你你的的造型公差会明显影响你的模型产生和更新效率在发现模型错误的时候找出产生错误的特征并将其删除或隐藏。用analysis用特征简化将出错的特征去除编辑某些特征的公差将其去除修复几何体(Healgeometry)对于于常常见见的的造造型型问问题题的的探探讨讨倒园园技技巧巧倒园园顺顺序序一一般般由由大大半半径径到到小小半半径径公差差控控制制边缘缘倒倒园园失失败败的的时时候候，，尝尝试试一一下下其其他他的的倒倒园园方方法法如如FaceBlending；；SoftBlending关于于复复杂杂特特征征复杂杂特特征征如如GeneralPocket和GeneralPad有时时会会在在一一些些复复杂杂的的模模型型上上失失败败，，这这时时候候应应该该简简化化特特征征的的某某些些选选项项，，如如FloorRadius，，TopRadius，，PlacementRadius同时时需需要要注注意意的的是是，，这这些些复复杂杂特特征征是是模模型型产产生生错错误误的的主主要要原原因因这些些特特征征的的运运算算效效率率一一般般比比较较低低下下发生生意意外外的的错错误误的的时时候候进进行行部部件件数数据据清清理理(PartCleanup)相关关性性相关关性性1.零零件件模模型型_在在特特征征间间Model=ΣΣFeature(timestamp)2.产品品模模型型_在在组组件件间间Model=ΣΣComponents注:1.组件定定位利用MateCondition.2.部件间相关建建模:利用WAVEGeometryLinker部件间表达式式:Interpartexpression.3.产品开发过程程_在应用间间注:所有应应用以主模型型方法工作相关性NC文件工程图文件分析文件装配文件到组件的指针注:1.面向团队队设计,支支挣持并行工工程；2.主模型型:相关参数数化。FileNew...;AssembliesComponentsAdd“MasterModel”体素用作第一一个根特征(Timestamp=0)不要使用体素素(块、柱、、锥、球等)多于一次试着使用简单单的成形特征征试着避免长的的相关性链(更新困难)在一功能特征征组内的特征征应关联到这这个组的主特特征相关性创建草图1、每个Sketch尽可能简单,可以将一个复复杂草图分解解为若干简单单草图。目的：便于约束，便便于修改草图草图2、每一个Sketch置于单独的层层(Layer)里。目的：便于管理(Layer21to40)3、给每一个Sketch赋予合适的名名称。目的：便于管理(SKT_Layer_Usage)4、在作曲线过程程中，为了避避免捕获不在在Sketch工作面上的点点，可设置：：PreferencesWorkPlaneObjectsOffWorkPlaneDimandnon-selectable__On目的：便于快速构造造曲线草图5、对于比较复杂杂的Sketch，最好避免“构造完所有的的曲线，然后后再加约束”，这会增加加全约束的难难度。一般的的过程为：创建第一条主主要曲线，然然后施加约束束，同时修改改尺寸至设计计值；按设计意图创创建其它曲线线，但每创建建一条或几条条曲线，应随随之施加约束束，同时修改改尺寸至设计计值。这种建建几条曲关线线然后施加约约束的过程，，可减少过约约束、约束矛矛盾等错误。。6、施加约束束的一般次序序：定位主要曲线线至外部几何何体(Fix；Collinear)按设计意图、、施加大量几几何约束；施加少量尺寸寸约束(表达设计关键键尺寸)。7、一般不用Trim操作，而是用用线串方法(CurveString)或用Coincident、、PointonCurve等约束。8、一般情况况下圆角和斜斜角不在Sketch里生成，而用用Feature来生成草图草图9、草图中参考线线的运用_定定位表达式与预定定义参数表达式表达式左侧必必须是一个简简单变量，等等式右侧是一一个数学语句句或一条件语语句。所有表达式均均有一个值（（实数或整数数），该值被被赋给表达式式的左侧变量量。表达式等式的的右侧可认是是含有变量、、数字、运算算符和符号的的组合或常数数。用于表达式等等式右侧中的的每一个变量量，必须作为为一个表达式式名字出现在在某处表达式表达式是用于于控制模型参参数的数学或或条件语句。。表达式既可可以用于控制制模型内部的的尺寸及尺寸寸与尺寸之间间的关系，也也可以控制装装配件中零件件之间的尺寸寸关系，因此此在进行参数数化设计的过过程中，表达达式具有非常常使用的价值值。表达式表达式的类型算术表达式如p1=5+8*sin45；条件表达式width=if(length<100)(60)else(40)；几何表达式如p3=length(3)，模型导航器中中包含几何表表达式；部件间相关表表达式如dia=assm::dia。表达式几何表达式用来在抽象几几何特性的基基础上定义变变量，如弧长长。抽象几何何特性指最小小距离及弧长长等常用特征征参数不支持持的物体参数数。几何表达达式是实体造造型的特征，，出现在模型型导航器中条件表达式利用if/else结构建立条件件表达式，其其语法结构为为：VAR=if(expr1)(expr2)else(expr3)例如：width=if(length<100)(60)else(40)其含义为：如如果长度小于于100，则宽度为60，否则宽度为为40部件间表达式式一个部件中的的表达式可以以用其它部件件中的表达式式进行定义，，即可以建立立部件间的链链接表达式。。利用部件间间表达式可以以使相关组件件的模型具有有一定的关系系，预定义参数对常常使用的的尺寸参数可可以在种子部部件中预定义义，如∶Thi1壁厚(也也可用于钣金金设计)Ang1脱模斜角Rad1标准圆角(fillet)半径可改变性与易易于使用可改变性在拉伸或旋转转命令中不执执行求和、求求减布尔操作作,而作为为一分离的特特征操作(Create选项)!!!它将分离地出出现在MNT中，它可以被被抑制和删除除而不删除全全部特征。如果对对称性性是无无疑的的,利利用用InsertFeatureOperationInstance(mirrorFeature).如果相相继改改变需要要断开开对称性性，利利用EditCopyFeatureandEditPasteFeature代替。。分离的特征操作易于使使用决不存存贮大大部件件在着着色方方式(减少少装载载时间间)用”NOComponents”选项装装载大大装配配，然然后装装载感感兴趣趣的部部件或或区如果你你要对对一新新特征征再使使用来来自一一巳存存特征征的参参数，，用””DisplayDimensions””显示它它们寻找丢丢失的的元素素，利利用∶MB3FitFormatLayerSetting所有层层可见见在MNT中:使使最最后节节点为为当前前特征征ToolsModelNavigatorApplyFilter∶∶OffEditBlankUnblankallofpartEditViewdependenteditDeleteedits(仅在制制图应应用中中)FormatVisibleinViewResettoGlobal检查是是否有有特征征用表表达式式抑制制设置引引用集集到””EntirePart”设置PreferencesVisualisationVisualTranslucency∶∶Off在装配配部件件中检检查层层设置置易于使使用//可用用干对表达达式加注释释，例如∶∶p4=3*p2//ThreetimestheheightofthebasicBlock为了存挡部件历史或设计计意图，可可以重命名名在MNT中的建模步步(特征节节点).通用建模技技术通用建模技技术∶共享导航窗窗口MNT与ANT共享窗口PreferencesUserInterfaceSharedNavigatorWindow在Preferencesmodeling中BodyType通常常设置到Solid通用建模技技术∶可视地去查查询模型构构造在MNT(模型导航器器)上，，首先抑抑制所有特特征，然然后从顶向向下一一释释放特征;利用EditFeaturePlayback;利用EditFeatureSuppress/Unsuppress。。插入特征到到特征清单单中在ModelNavigator的弹出菜单单中的MakeCurrentFeature选项允许你你不必排序序任一特征征快速地在在一特征树树中间建立立特征。在在当前特征征之后的所所有特征成成为不激活活，所有建建立的新特特征将添加加到当前特特征之后。。过程∶在模型型导航器上上，利用MB3使你要立即即在新特征征之前的特特征为当前前特征。建立新特征征。再次利用模模型导航器器，使在时时间戳记次次序中的最最后特征为为当前特征征。通用建模技技术∶插入特征通用建模技技术∶删除父特征征在ugii_metric.def中由变量Solids_PropagateDelete控制衍生特特征的删除除：On：父特征删除除，衍生特征的的自动删除除Off：父特征删除除，衍生特征的的不删除边缘和面的智智能选取器器smart_collectors1.prt通用建模技技术∶拔模通用建模技技术∶拔模fmf_taper_split_line.prt通过分割边边缘拔模实实体时，必必须先定义义分割边缘缘。在拔模模时，分割割边缘不能能位于拔模模后的实体体表面上，，则系统自自动创建新新表面，使使其总可位位于实体的的表面上。。当采用从从实体边（（FromEdges）和分割线拔拔模（Split-lineTaper）这二种拔模模方式时，，可允许变变角度拔模模。其方法法就是在不不同参考点点上定义不不同的拔模模角FormFeatureExtract…让你相关地地在部件内内拷贝曲线线，表面，，表面区域域和体。抽抽取的对象象没有它们们自已的内内部特征树树，但它们们相关到它它们的父本本。如果父父本改变，，它们将更更新。任何何特征建模模功能可以以在一抽取取的体上执执行，因此此在部件的的特征结构构中建立一一新的分枝枝。应用:在时间戳记记上拷贝几几何体保留“工具具”实体简化实体注:抽取的几何何体将作为为特征来建建立，并取取决几何类类型给出唯唯一的名字字，如EXTRACT_FACE，，EXTRACT_BODY，等。通用建模技技术∶抽取几何体体通用建模技技术∶抽取几何体体在时间戳记记(AtTimestamp)___规定抽取的的特征放在在特征清单单的何处。。ON:任一在抽取取的特征之之后建立的的新特征将将不影响抽抽取的几何何体。OFF:任一更改父父本几何体体的新特征征将被反映映在抽取的的几何体中中。P15_Extract1.prt通用建模技技术∶抽取几何体体编缉抽取的的特征可以以选择不同同的父几何何体或改变变时间戳记记设置。选择新的父父几何体将将关连抽取取的特征与与新的几何何体，并断断开与老的的父几何体体的关连。。抽取的Extracted和连接的Linked选项将改变变选择范围围让你从工工作部件或或从在一装装配件中的的另一部件件选择父几几何体。操作拉伸草图抽取拉伸的的体减抽取的体体编缉拉伸的的体___加拔拔模角和倒倒园编缉抽取的的体___代替工具实实体___提供供一种方法法通过移去去表面从一一实体消隐隐细节，它它通常与抽抽取的体或或连接的体体一起使用用，因而原原来相关的的实体也被被保留。应用:装配性能_简化的实实体可以提提供一精确确的包封而而移去内部部细节。内部容积实实体_这个个实体可以以对容积和和质量特性性进行分析析。模芯和模子子制备_对对模子移去去内表面，，和对模芯芯移去外部部表面。在加工过程程中的部件件_表面可可以从一加加工实体移移去表示部部件为铸件件，或它将将表现在一一制造过程程中的不同同阶段。消隐专利数数据_一个个实体可以以被简化在在它被写出出到一供应应商或子合合同商之前前移去专利利的细节。。有限元分析析。通用建模技技术∶简化化几何体通用建模技技术∶简化化几何体p10_simplify1.prtp10_simplify2.prt通用建模技技术∶补片补片(Patch)选项让用户户使用片体体替代实体体上的某些些面。还可可以把一个个片体补到到另一个片片体上。补片应用：在工具体和和目标体之之间的曲面面法向上的的小缝隙或或不匹配会会导致其它它操作（如如“修剪体体”)失失败。想要应用一一个掌形的的圆角。想要生成一一个具有比比“孔”选选项更复杂杂形状的孔孔。通用建模技技术∶补片P7_patch2.prtP7_patch1.prtTrim……Patch通用建模技技术∶特征集特征集(GroupFeature)是一命名的的特征集合合在某些特特征相关的的功能中如如抑制，删删除，移动动，考贝和和阵列它们们有相同的的行为。特特征的逻辑辑组合可以以用于帮助助传递设计计意图及简简化一个模模型的编缉缉。通用建模技技术∶特征集关联性添加加（AddDependencies））：当这一选项项打开时，，选取要添添加到特征征组中的特特征时，与与此特征相相关的所有有子特征都都会同时添添加到特征征组中。这这一选项只只有在添加加的同时打打开才有效效，若添加加工作已完完成再打开开该选项则则无效。实体中所有有特征（AllinBody）：：当这一选项项打开时，，无论选取取体中的哪哪个特征，，与这一特特征相关的的体上的所所有特征都都会添加到到特征组列列表框中。。这一选项项只有在添添加的同时时打开才有有效，若添添加工作已已完成再打打开该选项项则无效。。通用建模技技术∶特征集注:为了作用另另一特征到到一个特征征集的所有有阵列，你你必须重排排新特征的的时序在特特征集之前前然后加它它到特征集集。Apd_feature_set_1。prtFormatGroupFeatures…从其他软件件通过IGES转入UG的模型（无无参数）；；UG内部用split等操作丢掉掉参数的模模型；UG修改特征树树靠前的特特征势必引引起系统的的长时间运运算，这是是也可以运运用直接建建模。适用范围:\direct_modeling\*.prt通用建模技技术∶直接建模特征集(GroupFeature)是一命名的的特征集合合在某些特特征相关的的功能中如如抑制，删删除，移动动，考贝和和阵列它们们有相同的的行为。特特征的逻辑辑组合可以以用于帮助助传递设计计意图及简简化一个模模型的编缉缉。通用建模技技术∶特征组关联性添加加（AddDependencies））：当这一选项项打开时，，选取要添添加到特征征组中的特特征时，与与此特征相相关的所有有子特征都都会同时添添加到特征征组中。这这一选项只只有在添加加的同时打打开才有效效，若添加加工作已完完成再打开开该选项则则无效。实体中所有有特征（AllinBody）：：当这一选项项打开时，，无论选取取体中的哪哪个特征，，与这一特特征相关的的体上的所所有特征都都会添加到到特征组列列表框中。。这一选项项只有在添添加的同时时打开才有有效，若添添加工作已已完成再打打开该选项项则无效。。通用建模技技术∶特征组注:为了作用另另一特征到到一个特征征集的所有有阵列，你你必须重排排新特征的的时序在特特征集之前前然后加它它到特征集集。apd_feature_set_1。prtFormatGroupFeatures通用建模技技术∶特征组通用建模技技术∶其它它对于肋条、、弯边，利利用实体体边缘拉伸伸。在对话框中中建立定义义名1、先大后小2、先少后后多3、同类型型的边一起起倒4、先支路路后干路倒圆角的基基本思路5、抑制SmoothEdges的显示来检检查棱边6、有些特殊情情况，先用用一个Blend把区域一分分为二优化设计设计优化∶目标搜索目标搜索（（Goalseek）是UG设计优化的的一种方法法，它利用用电子表格格excel作为一种操操作界面来来编辑表达达式和公式式，深入到到设计过程程。它采用用迭代算法法，先设定定一个目标标变量，再再设定一个个自变量，，通过计算算，自变量量反复变化化，UG部件件也也反反复复更更新新，，最最终终能能获获得得要要求求的的结结果果。。goalseeking.prt设计计优优化化∶目标标搜搜索索确使使AssembliesDelayInterpartUpdates接通通到到ONToolsSpreadsheetOptionssetupupgoalseek触发发Newton-Raphson到ONToolGoalSeekOK一旦旦迭迭代代完完成成,退退出出电电子子表表格格并并取取消消改改变变。。注意意变变化化rho=7.758-0.378*length+0.00483*length*length当目目标标搜搜索索激激活活时时，，跟跟随随下下列列述述过过程程∶∶做一一变变量量值值的的推推测测；；做一一个个电电子子表表格格计计算算；；从激激活活范范围围更更新新表表达达式式到到部部件件(只只要要按按下下Tools——>UpdateUGPart).做另另一一个个电电子子表表格格计计算算；；读目目标标单单元元并并与与目目标标值值比比较较。。这个个过过程程重重复复直直到到目目标标单单元元在在一一公公差差内内匹匹配配某某一一目目标标值值。。设计计优优化化∶目标标搜搜索索检查查几几何何体体与与部件件清清理理检查查几几何何体体1.怎怎样样分分析析你你的的模模型型?Analysis->Examinegeometry2.几何何错错误可可以以是是之之后后特特征征故故障障的的原原因因。。3.什什么么时时候候你你寻寻找找在在模模型型上上某某些些错错误误?试着着寻找找和和抑抑制制引引起起错错误的原原因因。。由简简化化特特征征移移去去