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UG征文:基于UG/NX的格栅除污机快速设计系统

(4)数据抑制技术
     数据抑制技术就是通过在模型中添加控制组件或特征抑制的表达式,来控制部件和零件以何种方式存在于模型之中,包括组件抑制技术和特征抑制技术。组件抑制技术主要解决部件级结构变化问题;特征抑制技术主要解决零件级结构变化问题。


    3.5 原型库的建立
     本系统采用“原型=原型模型+原型数据”的描述方法,将格栅除污机进行分类,把某一类原型抽象为一种相对稳定的模型框架,而这一类原型中的任一具体原型则表现为一组数据,即把设计实例中的任一具体实例的数据从图形中抽取出来,采用系统建模技术或自动装配再使两者结合起来。在这过程中具体实例表现为数据库中的一条记录,这样,原型实例的查询、检索转化为对原型匹配和对数据库的管理,简化了实例推理的难度。


     在建立原型模型过程中,反映零件内部几何结构和参数关系的产品结构知识可以通过参数化建模技术来实现。例如国标件中的螺母,可通过参数化建模技术建立只与公称直径相关的三维参数化原型模型。而反映零件间几何关系、参数关系的产品结构知识简单地通过参数化建模技术则无法实现。反映零件间的几何关系和参数关系的产品结构知识必须采用系统建模技术来建立原型模型。


    3.6 原型模型自动更新
     本系统采用了装配克隆技术将原型模型克隆,并将克隆生成的三维模型加载到产品模型中。克隆生成的三维模型继承了原型模型的全部信息,使加载到产品模型的三维模型包含有反映设计意图和零件间几何关系的产品结构知识。


    通过克隆并加载到产品模型中的三维模型虽然包含有反映零件间几何关系的产品结构知识,但反映这些产品结构知识的几何体处于中断状态。本系统通过恢复关联特征的方式使处于中断状态的链接几何体重新链接,即恢复子模型与父模型之间的几何关系,实现产品控制结构对新加载的三维模型的几何控制。由于产品控制结构是根据用户输入的工程参数的要求定制,故新加载的模型将根据用户输入工程参数自动更新。


    3.7 原型模型自动装配
     原型模型自动更新使新加入到产品模型中的三维模型的几何关系、参数关系符合用户的工程要求,但新加的三维模型的装配关系还须根据装配知识库中的知识实现自动装配。在原型模型自动装配中主要解决的问题为:同样零件不同的装配关系的实现,如在格栅除污机中有大量相同的标准件,但这些标准件的装配位置并不相同;父、子模型间装配关系的实现;装配模型之间的装配关系的实现。


     本系统在装配知识库中添加了组件名信息,模型对应的文件名反映加载的模型是否唯一,模型对应的组件名则表示加载后模型在装配中的名称,采用文件名+组件名的方式区分同名零件的装配问题。父子模型之间的装配关系,在建立原型模型时,将父、子模型的装配关系通过链接几何体表示,使父、子模型的装配关系在原型模型恢复链接特征信息时自动更新。装配模型之间的装配关系,通过特征提升的方式,将反映模型装配关系的几何体提升到装配模型中,再运用装配模型中的提升特征实现自动装配。


    3.8用户界面设计
     用户界面主要是提供设计人员输入设计参数以完成设计的接口,UGⅢ提供了可视化的对话框编成环境,用户可以根据产品设计要求方便地定制设计界面,大大缩短了产品设计系统的开发周期。图4和图5分别为快速设计系统的设计界面及格栅除污机的三维数字化模型。

  

    4 结论
     本文在UGⅢ软件平台上,将知识工程的实用技术与产品整体参数化设计技术有机地结合起来,开发了工程化、实用化、知识化的基于UG/NX的格栅除污机数字化快速设计系统。本系统通过对格栅除污机的用户需求分析、提取格栅除污机设计及变型设计的有关知识并将其存储在知识库中,建立融合系统建模技术的原型库,建立了基于原型推理为主的多层推理机制,能对格栅除污机设计的全过程提供快速支持。使用户通过智能导引,输入少量工程参数,进行适当人机交互来驱动设计过程,自动生成满足客户个性化需求的格栅除污机数字化样机。下一阶段将进一步研究系统知识库和推理机的开发规律与技术,将CAE技术集成于系统之中,使产品设计水平从经验设计上升到优化设计的层次。(E-works)

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