基于UG參數(shù)化的汽車管道檢測工具智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)

基于UG參數(shù)化的自動(dòng)管道檢查工具智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)，華中科技大學(xué)材料成型與模具技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢430074；武漢邦迪管道系統(tǒng)有限公司，武漢430056)針對(duì)當(dāng)前的汽車管道，根據(jù)道路檢查工具設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀，提出了一種基于參數(shù)化設(shè)計(jì)的裝配關(guān)系自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。進(jìn)行產(chǎn)品的參數(shù)化建模，使用參數(shù)建立零件之間的相關(guān)性，并約束裝配關(guān)系。在組裝過程中，零件自動(dòng)識(shí)別約束關(guān)系，并實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的智能化和自動(dòng)化組裝。同時(shí)，在UG NX5.平臺(tái)上開發(fā)了一種基于該設(shè)計(jì)方法的汽車管道檢測工具智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)，并將其應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)。參數(shù);檢查夾具設(shè)計(jì)； UG;自動(dòng)識(shí)別中文圖像。分類編號(hào)：TP39文檔標(biāo)識(shí)代碼：物品編號(hào)：1003-8728（2011)05-0718-04基于汽車管道的智能檢查夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)UGLiu Ming，廖敦明，劉慶波，謝慧君，陳立良國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室材料加工模具技術(shù)，華中大學(xué)Technology，武漢430074；武漢邦迪流體系統(tǒng)有限公司，武漢430056)摘要：根據(jù)汽車管道檢查裝置的設(shè)計(jì)，提出了基于裝配的自動(dòng)識(shí)別裝配參數(shù)關(guān)系的參數(shù)模型補(bǔ)間。參數(shù)模型補(bǔ)間。組件自動(dòng)識(shí)別約束關(guān)系裝配過程產(chǎn)品智能裝配基于上述設(shè)計(jì)方法平臺(tái)UG NX5.開發(fā)的智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)已在實(shí)際生產(chǎn)中得到了應(yīng)用。結(jié)果表明該系統(tǒng)極大地提高了設(shè)計(jì)效率，縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間，提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量，提高了標(biāo)準(zhǔn)化水平。 gn;檢具設(shè)計(jì)UG;自動(dòng)識(shí)別汽車管道檢查工具是用于檢測生產(chǎn)的管道是否合格的設(shè)備。檢查工具的設(shè)計(jì)必須根據(jù)購買者的特定要求或產(chǎn)品和零件的特定形狀進(jìn)行設(shè)計(jì)。因此，已經(jīng)通過CAD軟件設(shè)計(jì)了檢查工具。在檢查夾具時(shí)，會(huì)涉及大量的幾何空間大小的計(jì)算和轉(zhuǎn)換。

設(shè)計(jì)過程耗時(shí)，費(fèi)力，效率低下，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化較差。基于此，公司迫切需要一個(gè)智能的檢查工具設(shè)計(jì)模塊來代替手動(dòng)設(shè)計(jì)模式。 UG（Unigraphics）是集成的高端3D設(shè)計(jì)軟件，但是到目前為止，它還沒有特殊的檢查夾具設(shè)計(jì)模塊，但是可以使用其輔助開發(fā)工具UG OpenAPI技術(shù)和參數(shù)實(shí)體建模技術(shù)來開發(fā)該工具。滿足您自己的需求。基于武漢邦迪管道系統(tǒng)有限公司的檢查工具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)UGNX5. OpenAPI技術(shù)智能檢具，開發(fā)了汽車管道檢查工具智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)。收到日期：2009-11-17基金2008CDB302)和國家科技重大專項(xiàng)床和基礎(chǔ)制造設(shè)備“資助作者簡介：研究，3D CAD Second 126.com；管道檢查工具組成和設(shè)計(jì)方法管道檢查工具主要由底板，檢查工具模塊和定位銷組成，檢查工具是檢測管道是否合格的重要測試裝置，檢查工具的設(shè)計(jì)精度直接影響管道的質(zhì)量智能檢具，從而影響汽車檢查工具的性能，檢查工具的設(shè)計(jì)取決于管道的形狀和空間位置，如何處理管道與檢查工具之間的關(guān)系是整個(gè)設(shè)計(jì)過程的重點(diǎn)。檢查工具模塊是整個(gè)檢查工具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分，是與管道直接相關(guān)的部分，由其他部分組成她的部分。該塊定位并檢測管道；定位銷用于固定和夾緊管道。

其中，檢查工具模塊在整個(gè)檢查工具系統(tǒng)中占據(jù)很大的比例，并且是整個(gè)檢查工具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分。對(duì)于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或企業(yè)，檢查夾具模塊的幾何拓?fù)潢P(guān)系相同或相似。在過去的手動(dòng)設(shè)計(jì)方法中，設(shè)計(jì)人員經(jīng)常需要大量重復(fù)操作，并且設(shè)計(jì)效率低下。為了提高零件的多功能性并提高設(shè)計(jì)效率，可以使用CAD系統(tǒng)對(duì)零件進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)并創(chuàng)建通用零件模型。分別是檢查夾具模塊的模型草圖和裝配約束關(guān)系圖。圖中的表達(dá)式是量具模塊的關(guān)鍵尺寸，這些尺寸由管道尺寸決定。根據(jù)它們代表的含義命名它們，以便于修改。其中，L的值由管道的直線段的長度確定；是從管道中心到底板的投影高度。 ang表示與管道和底板之間的裝配相關(guān)的參數(shù)，稱為相關(guān)參數(shù)。在生成管道時(shí)，確定管道的尺寸參數(shù)。同時(shí)，檢查工具模塊的相關(guān)參數(shù)也相應(yīng)確定?；谙嚓P(guān)參數(shù)，建立檢查工具的模塊模型，并將裝配關(guān)系引入模型中。改變模型的參數(shù)表達(dá)式，以實(shí)現(xiàn)檢查工具模塊的尺寸驅(qū)動(dòng)，并且可以通過裝配關(guān)系完成檢查工具模塊的組裝。檢查夾具模塊的生成過程如圖所示。參數(shù)化設(shè)計(jì)方法參數(shù)化設(shè)計(jì)的目的是使產(chǎn)品能夠根據(jù)設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)意圖進(jìn)行靈活修改。通過定義零件的幾何約束和尺寸約束以完全表達(dá)零件模型，使用參數(shù)建立零件中各個(gè)特征之間或不同零件幾何形狀之間的相關(guān)性，可以通過更改模型約束條件來獲得零件的生成和參數(shù)。

參數(shù)設(shè)計(jì)的主要功能是：準(zhǔn)確的幾何模型是從參數(shù)模型中自動(dòng)得出的。參數(shù)模型只需要一個(gè)草圖。在草圖設(shè)計(jì)期間，UG自動(dòng)將輸入尺寸約束保存為特征參數(shù)，并且可以在后續(xù)設(shè)計(jì)中直觀地進(jìn)行修改。通過更改約束和特征參數(shù)，它可以自動(dòng)導(dǎo)出準(zhǔn)確的幾何模型。對(duì)于具有相同或相似結(jié)構(gòu)的一系列產(chǎn)品，只能修改一個(gè)參數(shù)以生成新零件，這將是產(chǎn)品設(shè)計(jì)中非常有用的方法。參數(shù)化建模的第一步是分析組件結(jié)構(gòu)，充分了解設(shè)計(jì)意圖，并構(gòu)想產(chǎn)品各個(gè)部分之間的關(guān)??系。然后執(zhí)行參數(shù)化建模并提取參數(shù)以驗(yàn)證該模型的可行性。根據(jù)根組件的幾何形狀和復(fù)雜性，選擇不同的實(shí)現(xiàn)方法。為了實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)，有效減少設(shè)計(jì)時(shí)間和成本，并保持設(shè)計(jì)的完整性[2，3]在檢查夾具模塊約束關(guān)系方面，約束類型應(yīng)該相同或要遵循某些規(guī)則。裝配關(guān)系中使用的臺(tái)階零件，點(diǎn)，線，軸或表面根據(jù)識(shí)別模式進(jìn)行處理。步驟相關(guān)參數(shù)和約束，并相應(yīng)地命名相關(guān)裝配關(guān)系。在檢查工具設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，將檢查工具模塊與管道和底板組裝在一起分別需要三個(gè)約束：檢查工具模塊的中間參考檢查工具模塊的生成過程首先，選擇模型的模型類型。檢查工具模塊，并打開打開的模型。設(shè)置為工作部件。獲取模型表達(dá)式，根據(jù)管道的相關(guān)參數(shù)修改表達(dá)式，并更新模型。

然后，根據(jù)特定的命名規(guī)則保存新生成的檢查夾具模塊，并等待組裝調(diào)用。整個(gè)設(shè)計(jì)過程可以通過編程自動(dòng)完成。自動(dòng)識(shí)別檢查工具模塊的組裝關(guān)系生成檢查工具模塊后，需要將檢查工具模塊與管道和底板組裝在一起。對(duì)此，作者提出了一種裝配關(guān)系自動(dòng)識(shí)別方法。這種方法是在組裝過程中，每個(gè)零件根據(jù)特定的幾何條件和約束條件從各自的零件模板生成相應(yīng)的三維幾何模型。根據(jù)某些命名規(guī)則，在裝配關(guān)系中命名需要在模型中使用的點(diǎn)，線，軸或曲面。通過編寫程序，程序?qū)⒆詣?dòng)查找并識(shí)別名稱，并根據(jù)給定的約束條件自動(dòng)完成組裝過程。裝配關(guān)系自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的數(shù)據(jù)關(guān)系如圖UFASSEM配合（或align）（UF align）所示，檢查工具模塊的上表面為ASSEM UFASSEM中心）并且檢查工具模塊的外表面垂直于基板參考平面垂直）。在這三個(gè)關(guān)于檢查工具模塊的模型中，分別建立了中間基準(zhǔn)平面，中心基準(zhǔn)軸和邊界基準(zhǔn)平面并命名。同時(shí)，在管線上建立相應(yīng)的基準(zhǔn)平面和基準(zhǔn)軸。通過編程，首先獲取管道對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)平面或軸的名稱標(biāo)識(shí)，通過名稱標(biāo)識(shí)獲取對(duì)應(yīng)的塊，獲取管道組件對(duì)應(yīng)的對(duì)象名稱標(biāo)識(shí)，并從名稱標(biāo)識(shí)中獲取TAG標(biāo)識(shí)。組裝時(shí)，程序會(huì)自動(dòng)識(shí)別管道和檢查工具模塊的相應(yīng)標(biāo)識(shí)。

因?yàn)闄z查工具模塊和管道具有多對(duì)一的裝配關(guān)系，并且檢查工具模塊都是由檢查工具模塊模型生成的，所以相應(yīng)的參考平面或參考軸的名稱相同。因此，在獲得檢查工具模塊的相應(yīng)對(duì)象的TAG之后，立即將對(duì)象的名稱重命名。避免重復(fù)命名以導(dǎo)致程序集混亂。通過以上步驟，量具模塊已重新定位了組裝所需的所有條件。量規(guī)模塊組裝后，將無法滿足實(shí)際生產(chǎn)條件。此時(shí)，需要重新放置不符合要求的檢查工具模塊。在UG中，當(dāng)將零件添加到裝配中或在裝配中重新放置時(shí)，零件的坐標(biāo)原點(diǎn)和坐標(biāo)系矩陣。還確定組件在組件中的空間位置。其中，組件的坐標(biāo)系矩陣描述了組件的位置信息；坐標(biāo)原點(diǎn)確定組件的空間位置信息。 UG裝配關(guān)系自動(dòng)識(shí)別數(shù)據(jù)關(guān)系圖為了實(shí)現(xiàn)裝配關(guān)系的自動(dòng)識(shí)別，請(qǐng)遵循以下約定：當(dāng)常規(guī)裝配過程是將多個(gè)零件和一個(gè)零件裝配在一起時(shí)，例如，如果零部件與零部件匹配B，則該組件稱為活動(dòng)組件。它是一個(gè)被動(dòng)組件。即，當(dāng)有源組件和無源組件之間的關(guān)系是多對(duì)一關(guān)系時(shí)，有源組件應(yīng)具有相同或相似的拓?fù)洹Ｒ?guī)則主動(dòng)和被動(dòng)零部件之間的裝配關(guān)系和約束條件相同，或者可以遵循某些規(guī)則。對(duì)于所有活動(dòng)組件，這種合作關(guān)系是可行的。對(duì)于滿足上述兩個(gè)條件的裝配關(guān)系，建立參數(shù)化的三維幾何模型并介紹裝配關(guān)系。為了確保所建立的約束關(guān)系可行，具體的操作步驟如下：步驟確定主動(dòng)部件和被動(dòng)部件之間的裝配關(guān)系。確保它們之間的約束類型是可行的。

對(duì)于活動(dòng)組的每個(gè)坐標(biāo)軸的方向向量，順序矩陣被更改。將零部件組裝到裝配體中時(shí)，將生成此UG輔助開發(fā)工具?？梢蕴崛〈税惭b以實(shí)現(xiàn)組件的翻譯?？梢酝ㄟ^將三行三列的三階矩陣乘以一個(gè)轉(zhuǎn)換矩陣來獲得新的三階矩陣。新獲得的三階矩陣和轉(zhuǎn)換后的UG二次開發(fā)函數(shù)可以應(yīng)用于新的四階矩陣。實(shí)現(xiàn)組件的重新定位。針頭已正確組裝。對(duì)于不符合實(shí)際生產(chǎn)要求的地方，只需少量的手動(dòng)修改即可完成整個(gè)量具的設(shè)計(jì)。最終的二維工程圖包含每個(gè)部分的詳細(xì)處理信息。直接用于指導(dǎo)加工。檢查工具模塊的修改為了實(shí)現(xiàn)整個(gè)裝配過程的智能化和自動(dòng)化，在實(shí)際生產(chǎn)中使用檢查工具來比較系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)間和常用的設(shè)計(jì)方法。在模塊組裝和重新定位的同時(shí)，其尺寸參數(shù)應(yīng)隨檢查工具模塊的變化而變化。最終生成的二維工程圖應(yīng)為更新的檢查工具模塊尺寸參數(shù)。為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新，使用將參數(shù)數(shù)據(jù)寫入屬性，鍵尺寸和裝配關(guān)系的方法寫入零件的屬性中。當(dāng)需要修改零件時(shí)，使用程序讀取零件的屬性特征，修改參數(shù)，并在更新模型后，將修改后的參數(shù)重寫為屬性特征，以覆蓋先前的數(shù)據(jù)以確保實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)更新生成二維工程圖時(shí)，只需直接讀取屬性中的參數(shù)即可確保輸出數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性能。該圖的結(jié)論基于裝配關(guān)系的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，并結(jié)合參數(shù)化設(shè)計(jì)方法，使用UG NX5.平臺(tái)。開發(fā)的汽車管道檢測工具智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)已在企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用并取得了良好的效果。

從表中可以看出，該系統(tǒng)可以大大減少管線設(shè)計(jì)時(shí)間，顯著提高生產(chǎn)效率，并有效減少設(shè)計(jì)人員的重復(fù)工作。同時(shí)，參數(shù)化設(shè)計(jì)方法有效地提高了檢查工具設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化程度，自動(dòng)識(shí)別裝配關(guān)系的想法為檢查工具的設(shè)計(jì)提供了新思路。這個(gè)想法也可以應(yīng)用于其他類似結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 。 [參考]基于UG零件庫，2001，18（華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2007，35（UGNX4.openAPI編程基礎(chǔ)[M]。北京：基于自動(dòng)識(shí)別的應(yīng)用實(shí)例）通過上述裝配關(guān)系方法，在三維軟件UGNX5. OpenAPI UGNX5.菜單下添加了檢驗(yàn)工具設(shè)計(jì)系統(tǒng)的功能菜單，并通過菜單調(diào)用所需的命令進(jìn)行操作，系統(tǒng)可以完全實(shí)現(xiàn)檢查工具設(shè)計(jì)的自動(dòng)化，是系統(tǒng)菜單和系統(tǒng)生成的管道檢查工具圖，從圖中可以看到管道，底板，檢查工具模塊和定位插件項(xiàng)目通用設(shè)計(jì)方法檢驗(yàn)工具設(shè)計(jì)系統(tǒng)20點(diǎn)管道47點(diǎn)管道15 file：/// D | /我的信息/桌面/新文本file.txt設(shè)備錯(cuò)誤（configuration_error）因?yàn)榕渲茫恼?qǐng)求可以被處理錯(cuò)誤：“可以使用LDAPserver?！睅椭?qǐng)與您的網(wǎng)絡(luò)支持團(tuán)隊(duì)聯(lián)系。文件：/// D | /我的信息/桌面/新文本document.txt2012-07-12 20:42:52