UG NX3 3.0教程(精典)-模板.doc

cad是一種創(chuàng)新的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)工具，但目前企業(yè)應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)是往往把cad系統(tǒng)只作為個(gè)人的設(shè)計(jì)工具，而不是作為整個(gè)企業(yè)的虛擬并行協(xié)同開(kāi)發(fā)工具。為規(guī)范cad系統(tǒng)的應(yīng)用，首先從信息集成的角度出發(fā)，在cad系統(tǒng)應(yīng)用層面上提出了企業(yè)cad應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化工作方法,研究了企業(yè)cad應(yīng)用規(guī)范的原理、內(nèi)容與方法，內(nèi)容涉及主模型、文件命名、模型坐標(biāo)系、模型屬性定義、深度備份、參考集、圖層、標(biāo)題欄和明細(xì)表自動(dòng)生成等。根據(jù)cad應(yīng)用規(guī)范的原理，介紹了企業(yè)cad應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)模板的定制方法。同時(shí)為進(jìn)一步規(guī)范cad系統(tǒng)的應(yīng)用，采用ug/open在ug軟件上開(kāi)發(fā)了cad應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化及其檢查軟件（ug china data creation standard：ucdcs），詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、功能模塊以及系統(tǒng)的全部源代碼，用戶可以直接安裝運(yùn)行附盤上的ucdcs系統(tǒng)，也可以根據(jù)企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化的具體需求，對(duì)源代碼進(jìn)行修改，形成自己的cad標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用系統(tǒng)。企業(yè)應(yīng)用實(shí)踐表明，貫徹cad應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和使用cad應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化軟件，可以很好的規(guī)范cad的應(yīng)用，既保證了設(shè)計(jì)各階段數(shù)據(jù)的全相關(guān)、共享與交換，也保證了主模型的安全，提高了cad軟件使用水平。7.1 開(kāi)發(fā)背景 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)人員借助于計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)的方法，它是用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)協(xié)助產(chǎn)生、修改、分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)的技術(shù)。cad 作為信息技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，在加速產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)、縮短設(shè)計(jì)制造周期、提高質(zhì)量、降低成本、增強(qiáng)企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力與創(chuàng)新能力等方面發(fā)揮著重要作用，cad技術(shù)是企業(yè)信息化的重要技術(shù)基礎(chǔ)，也是企業(yè)進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)的入場(chǎng)券。目前，在我國(guó)企業(yè)已普遍應(yīng)用cad軟件，并正在向應(yīng)用深度和廣度發(fā)展。但在企業(yè)cad系統(tǒng)的具體應(yīng)用中，普遍存在cad應(yīng)用的規(guī)范性差等問(wèn)題，這在高端cad軟件的應(yīng)用中尤其明顯，主要包括：（1） cad標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行與檢查困難。隨著cad技術(shù)的普及和應(yīng)用的不斷加深，我國(guó)在參考國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上相繼制定了各種cad標(biāo)準(zhǔn)，如cad通用技術(shù)規(guī)范 (gb/t 17304- 1998)，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了cad通用技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化內(nèi)容及其實(shí)現(xiàn)技術(shù)應(yīng)該采用的標(biāo)準(zhǔn)，適用于三個(gè)方面：cad軟件開(kāi)發(fā)、企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的cad技術(shù)應(yīng)用、以及cad一致性測(cè)試；機(jī)械工程cad制圖規(guī)則（gb/t146651998），該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了機(jī)械工程中用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)時(shí)的制圖規(guī)則，適用于在計(jì)算機(jī)及其外圍設(shè)備中進(jìn)行顯示、繪制、打印的機(jī)械工程圖樣及有關(guān)技術(shù)文件；cad文件管理（gb/t 17825.1101999，gb/t 17678.21999）標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)我國(guó)cad向前發(fā)展和光盤存儲(chǔ)的需要，對(duì)cad過(guò)程中所形成的有關(guān)文件進(jìn)行有序管理而編制的4。貫徹這些標(biāo)準(zhǔn)是深化cad應(yīng)用的關(guān)鍵，很多企業(yè)也認(rèn)識(shí)到cad規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化的重要性，但由于cad標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行涉及到相關(guān)部門的設(shè)計(jì)人員、管理人員和標(biāo)準(zhǔn)化檢驗(yàn)人員等，涉及面廣，沿用傳統(tǒng)的技術(shù)管理方法來(lái)規(guī)范cad電子數(shù)據(jù)，可操作性差，傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化檢查方法難以勝任。因此開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化生成和檢查軟件是解決這一問(wèn)題的有效途徑。（2） 就cad技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)而言，大都是針對(duì)cad制圖，對(duì)高端cad軟件（如ug、catia和pro/e等）的使用，缺乏相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。（3） 高端cad軟件的所有模塊都是全相關(guān)的，這就意味著在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中某一處進(jìn)行的修改，能夠擴(kuò)展到整個(gè)設(shè)計(jì)中，同時(shí)自動(dòng)更新所有的工程文檔，包括裝配、設(shè)計(jì)圖紙，以及制造數(shù)據(jù)。全相關(guān)性使并行工程成為可能，所以能夠使開(kāi)發(fā)后期的一些功能提前發(fā)揮其作用，全相關(guān)性是通過(guò)主模型來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但在不少企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用中設(shè)計(jì)人員隨意性較大，很少采用主模型的思想，因此在企業(yè)推廣主模型的概念是企業(yè)提高自身cad應(yīng)用水平和設(shè)計(jì)效率的關(guān)鍵，這樣既保證了各階段數(shù)據(jù)的全相關(guān)、共享，也保證了主模型的安全。（4） 企業(yè)在cad的應(yīng)用實(shí)踐中，普遍把這些軟件作為個(gè)人的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)工具，而不是作為整個(gè)企業(yè)的虛擬并行開(kāi)發(fā)環(huán)境，造成產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造數(shù)據(jù)信息共享程度低、傳遞速度慢、設(shè)計(jì)人員間cad數(shù)據(jù)交換困難、業(yè)務(wù)管理落后和應(yīng)用集成系統(tǒng)效率不高。在企業(yè)應(yīng)用cad技術(shù)時(shí)，必須強(qiáng)調(diào)整體效率，強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)環(huán)境、方式的統(tǒng)一，強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)結(jié)果的共享、一致、可重用，提高軟件使用效率。（5） 不少企業(yè)已實(shí)施或正準(zhǔn)備實(shí)施pdm，但作為pdm 數(shù)據(jù)源的cad模型缺乏規(guī)范，使得pdm實(shí)施的效果大打折扣，因此規(guī)范cad模型是實(shí)施pdm的基礎(chǔ)工作之一。鑒于這些情況，結(jié)合我國(guó)的相應(yīng)cad標(biāo)準(zhǔn)，研究了企業(yè)cad應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，并在ug上開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的軟件企業(yè)cad應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)（ug china data creation standard：ucdcs），ucdcs以軟件的形式規(guī)范了cad的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，具有很好的可操作性。72 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用cad系統(tǒng)的方法和內(nèi)容72.1 ug三維主模型數(shù)據(jù)文件成套性和完整性要求1. 其它應(yīng)用文件（如加工、裝配、二維繪圖和分析等）等按ug主模型的原理進(jìn)行創(chuàng)建，不應(yīng)與三維模型共處于同一個(gè)文件中。主模型的思想是cad系統(tǒng)規(guī)范應(yīng)用的最重要的內(nèi)容。所謂主模型是指唯一以電子介質(zhì)存在的cad零件的三維模型數(shù)據(jù)文件，其它應(yīng)用文件（如加工、裝配、二維繪圖和分析等）則通過(guò)虛擬裝配調(diào)用主模型，而不是直接在主模型上進(jìn)行加工、裝配、二維繪圖和分析等（圖1）。采用主模型的優(yōu)點(diǎn)在于： 當(dāng)主模型改變時(shí)，其它應(yīng)用則隨著更新，主模型與其它應(yīng)用保持了最大限度的相關(guān)性，這是進(jìn)行并行設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。 在用虛擬裝配調(diào)用主模型時(shí)是通過(guò)指針指向主模型而不是將主模型拷貝進(jìn)來(lái)，避免了三維模型數(shù)據(jù)的重復(fù)拷貝，節(jié)省硬盤空間和內(nèi)存。 在進(jìn)行其它應(yīng)用工作時(shí)，不需要有對(duì)主模型有寫的權(quán)利，可以有效保護(hù)主模型。因此，貫徹主模型思想是提高cad應(yīng)用水平和設(shè)計(jì)效率的關(guān)鍵。主模型xxx.prt裝配模型xxx_asm.prt制圖模型xxx_drf.prt分析模型xxx_cae.prt加工模型xxx_cam.prt圖7.1 主模型的基本思想ug三維模型文件是反應(yīng)設(shè)計(jì)意圖的主模型，其它應(yīng)用文件（如加工、裝配、二維繪圖和分析等）應(yīng)與其保持一致，不得沖突，如不得直接在二維圖樣手工修改尺寸數(shù)值，二維工程圖樣應(yīng)與三維實(shí)體模型完全相關(guān)，包括橫截面剖視圖、剖面圖、局部放大圖和向視圖等視圖的相關(guān)性，也包括幾何公差、文本等ug對(duì)象的相關(guān)性。2. ug三維模型文件和對(duì)應(yīng)其它應(yīng)用文件（如加工、裝配、二維繪圖和分析等）共同表示了零部件的設(shè)計(jì)、制造和管理等全部信息，因此應(yīng)該按其各應(yīng)用特性和企業(yè)規(guī)范命名。在三維cad領(lǐng)域，文件類型主要包括（圖7.1）： 主模型文件：唯一以電子介質(zhì)存在的ug零件的三維模型數(shù)據(jù)文件。 裝配文件：將多個(gè)零件主模型，采用電子裝配方式，生成的部件或產(chǎn)品模型文件。 二維繪圖文件：采用裝配方式，將主模型文件或裝配文件裝配進(jìn)來(lái)，生成二維工程圖的 文件。 加工或工裝應(yīng)用文件：采用裝配方式，將主模型文件或裝配文件裝配進(jìn)來(lái)，進(jìn)行數(shù)控編程或工藝工裝設(shè)計(jì)的文件。 有限元或機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析應(yīng)用文件：采用裝配方式，將主模型文件或裝配文件裝配進(jìn)來(lái)，進(jìn)行有限元或機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的文件。為貫徹主模型思想，區(qū)別不同文件類型，采用主模型文件名加后綴的方法為其它類型的文件命名。下面是一實(shí)例，文件名由三部分組成（圖7.1）：第1部分：主模型以企業(yè)關(guān)于零件和產(chǎn)品命名和編碼的規(guī)定為準(zhǔn)。第2部分：根據(jù)企業(yè)的實(shí)際加上不同文件類型信息，示例如下表7.1：表7.1 主模型文件名擴(kuò)展方法模型類型后綴主模型文件裝配文件_asm二維繪圖文件_dwg加工或工裝應(yīng)用文件_mfe有限元或機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析應(yīng)用文件_cae第3部分： 文件擴(kuò)展名總是采用cad軟件所規(guī)定的，如對(duì)于ug擴(kuò)展名為.prt 。7.2.2 模型屬性定義模型零件屬性是指零件的附屬信息如設(shè)計(jì)和審核等，cad數(shù)據(jù)生成標(biāo)準(zhǔn)主要解決了二個(gè)問(wèn)題：1. 各個(gè)企業(yè)的附屬信息可能有不同的要求，但在企業(yè)內(nèi)部不同零件間大都分附屬信息是相同的，可以重用，ucdcs解決了附屬信息的共享問(wèn)題；2. ucdcs能使三維模型的附屬信息同二維制圖的明細(xì)表、標(biāo)題欄關(guān)聯(lián)。 ucdcs中，定義了如下零件屬性：序號(hào)、編碼、名稱、數(shù)量、圖號(hào)、規(guī)格和材料。如根據(jù)企業(yè)的管理需要，有些可定義為必填項(xiàng)，如編碼、名稱、圖號(hào)、規(guī)格等。序號(hào)、數(shù)量由系統(tǒng)自動(dòng)產(chǎn)生。為了能夠自動(dòng)填寫標(biāo)題欄，ucdcs定義了如下零件屬性：設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)化、審核、工藝、日期、名稱、材料、規(guī)格、編碼、比例、階段標(biāo)記（s、a、b）為必填項(xiàng)，重量、共 張、第 張為可選項(xiàng)。具體的附屬信息內(nèi)容可以通過(guò)配置文件設(shè)置，形成自己的企業(yè)屬性標(biāo)準(zhǔn)。7.2.3 圖層的說(shuō)明在企業(yè)內(nèi)規(guī)定圖層的設(shè)置，即在不同的圖層上放置不同的幾何圖素，可以方便信息交流。圖層的設(shè)置可以按不同的幾何圖素、不同類型應(yīng)用等方面考慮。表7.2是一個(gè)典型圖層設(shè)置示例，在ucdcs中，用戶可以在配置文件中定義層的設(shè)置。在ucdcs中層的設(shè)置強(qiáng)調(diào)了以下幾點(diǎn)：1. 盡管在ug中的一個(gè)文件中可以同時(shí)存在多個(gè)實(shí)體，但在ucdcs中還是規(guī)定最終設(shè)計(jì)結(jié)果實(shí)體只能是一個(gè)單一的實(shí)體，作這一規(guī)定的理由：一是在物理世界中一個(gè)物體本身只能用一個(gè)連續(xù)實(shí)體表示，二是可以方便同pro/e等軟件的轉(zhuǎn)換（在pro/e中本身就規(guī)定了一個(gè)文件中只能存在一個(gè)實(shí)體）；2. 設(shè)置了一層用于放置最終設(shè)計(jì)結(jié)果的裝配狀態(tài)實(shí)體，例如用于裝配的小平面模型、彈簧的伸展?fàn)顟B(tài)（彈簧在裝配狀態(tài)和自由狀態(tài)下是不一樣的）；3.一般實(shí)體層用于放置除最終設(shè)計(jì)結(jié)果實(shí)體和用于裝配狀態(tài)實(shí)體外的實(shí)體；4.指針實(shí)體圖層用于放置由ug/wave產(chǎn)生的指針實(shí)體。7.2.4 參考集ug軟件引入了參考集的概念，在ucdcs中，除ug系統(tǒng)缺省的參考集外，還引入了最終結(jié)果參考集以及用于裝配的小面模型參考集。7.2.5 深度備份深度備份是給設(shè)計(jì)者一個(gè)回退的功能，是指在做了大量的改動(dòng)而又想放棄時(shí)可以快速回到起始點(diǎn)（開(kāi)始做備份的點(diǎn)）的能力，可以有好幾級(jí)的備份深度。每次存盤時(shí)用戶可以選中備份功能，這樣將會(huì)在零件所在目錄下生成與該零件同名的但是后綴名依次為bk1、bk2的文件，若想回到上次存盤的點(diǎn)時(shí)，可以把后綴名改為.prt然后在ug打開(kāi)即可。7.2.6 基本環(huán)境設(shè)置主要包括以下內(nèi)容：1 建模比例：主模型必須按1:1的比例建模，其它的比例應(yīng)符合gb/t14690的規(guī)定。2 制圖標(biāo)準(zhǔn)：視圖按gb4458.1的規(guī)定，采用第一角投影法，圖幅、比例等按國(guó)標(biāo)規(guī)定。3 表達(dá)式文件命名：表達(dá)式文件名同零件名，僅將擴(kuò)展名改為exp。4 草圖命名：草圖命名采用前綴+圖層+用途的方法，如skt_025_pocket，skt表示是草圖，025表示草圖放在25層，pocket表示草圖用于構(gòu)造pocket。7.2.7 模型檢查通過(guò)修改配置文件，企業(yè)可以定義自己的cad應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。ucdcs的模型檢查為設(shè)計(jì)人員提供了是否執(zhí)行了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的檢查工具，并為檢查人員提供一種便利的檢查手段（如在入庫(kù)時(shí)檢查等）和自動(dòng)修改功能，如放錯(cuò)了層，ucdcs可以對(duì)其進(jìn)行檢查，并且可以按制定的標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)更正。7.2.8 標(biāo)題欄和明細(xì)表自動(dòng)生成 ucdcs提供了符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)題欄和明細(xì)表，并且可以將零件屬性中輸入的有關(guān)屬性信息自動(dòng)回填到標(biāo)題欄和明細(xì)表中，實(shí)現(xiàn)零件屬性與 標(biāo)題欄、明細(xì)表的關(guān)聯(lián)，由于三維零件同明細(xì)表序號(hào)無(wú)法關(guān)聯(lián)，因此明細(xì)表各欄的內(nèi)容是無(wú)序生成的，ucdcs提供了方便的排序功能。73 ug標(biāo)準(zhǔn)模板文件的制定及其調(diào)用下面以圖7.2所示的標(biāo)準(zhǔn)模板的制作為例介紹ug標(biāo)準(zhǔn)模板文件的制定和調(diào)用，在ug中標(biāo)準(zhǔn)模板的制作可以自動(dòng)和手動(dòng)兩種方式生成，相應(yīng)的文件在附盤的my_template目錄下。自動(dòng)生成標(biāo)準(zhǔn)模板的步驟如下：1建立種子零件 在該例中需要建立1個(gè)主模型種子零件（用于三維建模）和5個(gè)非主模型種子零件（用于a0a4號(hào)二維繪圖）。在三維主模型模板文件（my_seedpart_3d.prt）中設(shè)置的內(nèi)容主要包括： 建模單位：毫米 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)面：三個(gè)基準(zhǔn)面和三個(gè)基軸 圖層設(shè)置（layer setting）：如表7.2 設(shè)計(jì)精度模型 屬性定義：如圖7.3 材料特性等圖7.2 標(biāo)準(zhǔn)模板制作實(shí)例表7.2 典型圖層設(shè)置示例層號(hào)層的說(shuō)明說(shuō)明1solid最終設(shè)計(jì)實(shí)體2solid in asm最終設(shè)計(jì)實(shí)體（用于裝配）3-14solid body實(shí)體15-20linked body鏈接實(shí)體21-40sketch草圖41-60curve曲線61-80datuum基準(zhǔn)面和基準(zhǔn)線81-100sheet body片體256wcs坐標(biāo)系101-120drafting二維工程圖101-104drawing view視圖105-107center line中心線108-110dimension尺寸111-118others工程圖其他信息119parts list零件明細(xì)表120border/title block圖框及標(biāo)題欄121-150cae有限元和機(jī)構(gòu)分析121-130mechanism機(jī)構(gòu)分析131-150fea有限元分析151-170cam數(shù)控加工171-255保留圖7.3 三維種子零件的屬性定義在二維圖紙種子文件（frame_a0.prt frame_a4.prt）中主要是按國(guó)標(biāo)、企標(biāo)定義以下內(nèi)容： 二維制圖中的圖線、字體、比例、視圖畫法、尺寸標(biāo)注、圖幅、分區(qū)定義 視圖顯示參數(shù)設(shè)置 （消隱線、光順邊、虛擬交線.） 剖視圖設(shè)置 （剖切線、剖面線） 各種符號(hào)設(shè)置（光潔度符號(hào)、焊接符號(hào)、id符號(hào)） 字體定義 部件屬性定義 圖框、標(biāo)題欄等圖框標(biāo)題欄屬性的預(yù)標(biāo)注：三維主模型模板文件中的屬性和圖框標(biāo)題欄屬性需要進(jìn)行關(guān)聯(lián)（relationship），這樣三維主模型模板文件中的屬性值就可以自動(dòng)在圖框標(biāo)題欄填寫，這就是圖框標(biāo)題欄屬性的預(yù)標(biāo)注，即將圖7.4中的屬性和圖7.5中的圖框標(biāo)題欄屬性關(guān)聯(lián)，其步驟如下： file- properties- attributes-輸入各項(xiàng)屬性值（主要用于調(diào)整位置） insert- annotation（圖7.5） relationship-part atttributes 標(biāo)注（注意調(diào)整位置） 刪除各項(xiàng)屬性值2圖標(biāo)文件數(shù)據(jù)準(zhǔn)備為了在資源條上以圖標(biāo)顯示，需要制作圖標(biāo)文件（my_seedpart_3d，a0a4）。3模板調(diào)用板（palette）文件的制定模板調(diào)用板文件的擴(kuò)展名為pax，本例的模板調(diào)用板文件為my_palette.pax。模板調(diào)用板文件是一個(gè)xml文件，定義了一系列的調(diào)用板入口。模板調(diào)用板文件包含以下部分： 模板調(diào)用板基礎(chǔ)（base）模板調(diào)用板頭為：模板調(diào)用板結(jié)尾為： 模板調(diào)用板表達(dá)（presentation section）模板調(diào)用板的在資源條的圖標(biāo)（圖處，圖標(biāo)文件為my_seedpart_3d.bmp）與名稱（圖處，名稱為my_template）等： 模板調(diào)用板入口（palette entry） /*模板調(diào)用板入口id*/ /*模板名，圖處*/ /*模板圖標(biāo)，圖處*/ /*模板類型：主模型，圖處*/ .my_seedpart_3d.prt /*模板文件名*/ /*模板調(diào)用板入口id*/ /*模板名*/ /*模板圖標(biāo)*/ /*模板類型：繪圖模板，圖處*/ .my_templatefram