一、引言

    隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，CAD已成為工程設(shè)計(jì)最重要的技術(shù)之一。標(biāo)準(zhǔn)零部件的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)費(fèi)時(shí)費(fèi)力和重復(fù)性的工作，要提高產(chǎn)品研發(fā)效率，就有必要建立符合我國(guó)國(guó)標(biāo)或行標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)。

二、汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)總體方案設(shè)計(jì)

    1.方案簡(jiǎn)述

    建立標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的方法一般有以下四種。

    (1)關(guān)系表達(dá)式法

    關(guān)系表達(dá)式法是指將新創(chuàng)建的零件改名存儲(chǔ)，并且對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)件手冊(cè)修改表達(dá)式參數(shù)值，最后將該零件轉(zhuǎn)換成裝配圖的方法。該方法對(duì)復(fù)雜模型的建模很有幫助，經(jīng)常應(yīng)用于模具二次開(kāi)發(fā)和各種類(lèi)型的齒輪的設(shè)計(jì)，可方便地進(jìn)行用戶化封裝特征集、定義特征變量、設(shè)置缺省值、提示輸入關(guān)鍵值，可控制參數(shù)取值，實(shí)現(xiàn)參數(shù)化驅(qū)動(dòng)。

    (2)用戶自定義特征法

    用戶自定義特征法是指對(duì)新建立的具體零件的參數(shù)表達(dá)式進(jìn)行用戶化命名和編輯，最后生成、定義、存儲(chǔ)為“.udf”文件。在要求重復(fù)應(yīng)用一個(gè)單一特征時(shí)，如該特征的形狀較簡(jiǎn)單，或者在必須限制特征的形狀以滿足企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可以使用該功能。

    用該方法建庫(kù)時(shí)可控制參數(shù)取值，實(shí)現(xiàn)參數(shù)化驅(qū)動(dòng)。其優(yōu)勢(shì)在于特征集的導(dǎo)出與調(diào)入的重新組合，對(duì)于有共同特征的不同零件，可將類(lèi)似特征封裝，再重新調(diào)用組合建模，避免很多重復(fù)工作。

    (3)電子表格法

    電子表格法是指在建立零件模板的基礎(chǔ)上，對(duì)用于確定零件尺寸的參數(shù)表達(dá)式進(jìn)行用戶化命名，并添加到電子表格參數(shù)表內(nèi)，然后填寫(xiě)族內(nèi)所有零件對(duì)應(yīng)的參數(shù)值。標(biāo)準(zhǔn)件調(diào)用時(shí)，通過(guò)選擇一組參數(shù)來(lái)修改零件模板的尺寸變量，得到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)件模型。

    該方法提供了一個(gè)用電子表格進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)件的參數(shù)設(shè)置和局部特征處理，并建立標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)模式，能通過(guò)直觀的圖形界面調(diào)入裝配體；可以使標(biāo)準(zhǔn)件具有子裝配功能，并可以封裝到IMAN(teamcenter)和NX/Manager中，是建立NX標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)系統(tǒng)的通用方法。缺點(diǎn)是由于數(shù)據(jù)存在于主模板零件的prt文件中，不利于數(shù)據(jù)庫(kù)的統(tǒng)一管理。

    (4)程序設(shè)計(jì)法

    分析同系列標(biāo)準(zhǔn)件的各種特點(diǎn)，使用NX/Open編寫(xiě)標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)是一般商用標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的創(chuàng)建方法。其優(yōu)點(diǎn)是利于控制模型的生成和建立專(zhuān)用CAD系統(tǒng)，利于對(duì)庫(kù)加密，占用磁盤(pán)空間小，但需要熟悉程序語(yǔ)言，還需要購(gòu)買(mǎi)相應(yīng)的開(kāi)發(fā)模塊和運(yùn)行許可證。

    上述幾種方法中程序設(shè)計(jì)法占用外存最��；前三種方法直觀、容易，不需要過(guò)多的計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，但它們所創(chuàng)建的并非真實(shí)意義上的數(shù)據(jù)庫(kù)，而是圖庫(kù)，因而不需要專(zhuān)業(yè)人員就可以對(duì)圖庫(kù)擴(kuò)充。程序設(shè)計(jì)法是真正意義上的數(shù)據(jù)庫(kù)，可以利用數(shù)據(jù)平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，但是擴(kuò)充則需要專(zhuān)業(yè)人員來(lái)操作。

    綜上所述，本文選擇使用關(guān)系表達(dá)式法創(chuàng)建零件模板，再利用NX/Open模塊技術(shù)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，設(shè)計(jì)用戶調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的界面。

    2.汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)件三維零件族模板的建立

    下面以大半圓頭方頸螺栓GB14-88為例，簡(jiǎn)述零件族模板創(chuàng)建過(guò)程。

    首先創(chuàng)建新的“.prt”文件，進(jìn)入建模應(yīng)用，點(diǎn)擊“工具”→“表達(dá)式”，出現(xiàn)如圖1所示對(duì)話框。根據(jù)GB14-88標(biāo)準(zhǔn)中的某一尺寸的一組數(shù)據(jù)，在對(duì)話框中添加建模所需表達(dá)式和相應(yīng)的數(shù)值，完成表達(dá)式的編輯。然后進(jìn)行GB14螺栓的建模，如圖2所示。

圖1 表達(dá)式對(duì)話框

圖2 大半圓頭方頸螺栓模型圖

    接著選擇“工具”→“部件族”，出現(xiàn)如圖3的對(duì)話框，根據(jù)圖4將出現(xiàn)過(guò)的尺寸添加到列表里，添加完畢后，創(chuàng)建excel表格，填寫(xiě)相應(yīng)的尺寸數(shù)據(jù)，完成part family列表，如圖5所示。填寫(xiě)完畢后，可選擇某一組零件數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊excel菜單欄中的“部件族”→“生成部件”，來(lái)生成某一尺寸的零件，以確認(rèn)參數(shù)的選擇和填寫(xiě)是否正確。核對(duì)正確后，選擇保存族，完成零件族模板的創(chuàng)建。

圖3 組件族創(chuàng)建對(duì)話框

圖4 大半頭方頸螺栓工程圖

圖5 part family零件族列表

    3.零件庫(kù)界面設(shè)計(jì)

    下面使用NX/Open的相關(guān)模塊對(duì)零件庫(kù)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，介紹詳細(xì)的開(kāi)發(fā)方法和步驟。

    (1)系統(tǒng)環(huán)境設(shè)置

    NX系統(tǒng)的環(huán)境變量設(shè)置有兩種方法：

    1)修改NX安裝目錄下的NXII_env.dat文件，并在相應(yīng)目錄下建立對(duì)應(yīng)的子目錄。

    2)在“我的電腦”→“高級(jí)”→“環(huán)境變量”中，加入變量“NXII_USER_DIR”，并在其相應(yīng)路徑下建立application、startup、udo目錄。

    對(duì)于NX2.0，上述兩種方法都可適用。但對(duì)于其他版本的NX，安裝目錄下NXII_env.dat文件已更名。因此本文推薦使用第二種方法，此方法操作簡(jiǎn)單，適用范圍廣泛。用戶也可根據(jù)不同情況選擇不同的設(shè)置方法。

    (2)菜單設(shè)計(jì)

    要在NX主菜單界面上添加用戶自定義菜單按鈕，需要使用NX/Open MenuScript模塊。本文開(kāi)發(fā)的菜單如圖6所示，使用該按鈕可以方便查找所需調(diào)用的零件是否在次標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)中，或在庫(kù)中的哪個(gè)位置。

圖6 零件庫(kù)菜單

    (3)對(duì)話框的設(shè)計(jì)

    要使用菜單觸發(fā)對(duì)話框，則要使用NX/Open UIStyler創(chuàng)建編輯對(duì)話框文件，并根據(jù)自己需要添加Label、Single Selection List、String、Push Button、Bitmap等控件。本文創(chuàng)建的對(duì)話框如圖7所示，是由圖6菜單中的“GB14”觸發(fā)的。

圖7 對(duì)話框設(shè)計(jì)

    (4)對(duì)話框調(diào)用程序

    若要通過(guò)對(duì)話框調(diào)用相應(yīng)的零件，則需使用NX/Open API模塊和Visual C++6.0編寫(xiě)相應(yīng)的調(diào)用程序，程序編寫(xiě)步驟如下。

    1)打開(kāi)Visual C++6.0，新建Win32 Dynamic-Link Library工程，在Location文本框中輸入工程路徑并在Project name文本框中輸入工程名稱(chēng)后單擊OK。

    2)選擇菜單“工程”→“設(shè)置”，將Setting For的值設(shè)為Win32DebNX。在Link選項(xiàng)卡中的Output file name文本框中輸入“.dll”文件的輸出路徑和文件名。在Object/library modules文本框中加入NX庫(kù)文件libufun.lib和libNXopenint.lib。在DebNX選項(xiàng)卡的Execuable for debNX session文本框中輸入NXraf.exe文件的全路徑。

    3)選擇菜單“工具”→“選項(xiàng)”，在彈出的對(duì)話框中選擇Directories選項(xiàng)卡，分別在“Show directories for”下拉菜單的兩個(gè)選項(xiàng)Library files和Include files中添加NX根目錄下NX Open文件夾路徑。

    4)將保存對(duì)話框時(shí)生成的后綴名為“c”的文件后綴名改為“cpp”。在新建的工程中完成接口設(shè)置并將“.h”和“.cpp”文件分別加入到工程的Header files和Source files中，在“.cpp”中將#include<××.h>改為#include“××.h”，其中“××”代表的是相應(yīng)的程序名稱(chēng)，然后注釋掉其中的“#ifdef MENUBAR_COMMENTED_OUT”和“#endif*MENUBAR_COMMENTED_OUT*/”語(yǔ)句。

    5)根據(jù)對(duì)話框添加的控件和要實(shí)現(xiàn)的操作，使用API函數(shù)結(jié)合C語(yǔ)言編程的規(guī)則和方法，在“.cpp”文件中編寫(xiě)相應(yīng)調(diào)用程序，編寫(xiě)完成后，編譯、連接即可。

    4.零件族的調(diào)用

    一般調(diào)用零件族都是在裝配的環(huán)境下，直接點(diǎn)擊添加組件按鈕，選擇需要調(diào)用的零件族模板將其打開(kāi)，會(huì)出現(xiàn)如圖8所示對(duì)話框，選擇所需的標(biāo)準(zhǔn)件代號(hào)，即可生成相應(yīng)尺寸的標(biāo)準(zhǔn)件。若要保存該組件，需將新生成零件另存為其他部件，才能使用該尺寸的零件到裝配環(huán)境中。

圖8 添加零件族組件對(duì)話框

三、結(jié)束語(yǔ)

    本文使用零件族創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)，可以大量節(jié)省磁盤(pán)空間，庫(kù)中包含零件越多，磁盤(pán)空間節(jié)省得越明顯，這對(duì)于優(yōu)化汽車(chē)設(shè)計(jì)工作有重要作用。根據(jù)某公司內(nèi)部使用的汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)件手冊(cè)完善了之前只含有部分國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的零件庫(kù)，并利用二次開(kāi)發(fā)模塊開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的菜單和對(duì)話框，方便用戶查找。 

核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。

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本文標(biāo)題：基于NX的汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的研究與實(shí)現(xiàn)

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