重用库在机械设计中的应用

傅伟+++洪俊+++陈周生

摘 要：文章提出了机械设计中缩短设计周期、提升设计质量的解决方案之一重用库的特点及构成，并介绍重用库在Unigraphic NX中的定义及管理方法及在机械设计中的应用。

关键词：Unigraphic NX；重用；重用库

前言

企业产品研发人员在进行新产品的研制时，通常会利用已有的大量历史数据，例如：会直接基于已有的某产品型号数据，通过局部修改（部分零部件的替换，或部分零件的修改等）来完成新型号的设计；会直接选用标准件数据（包括国标件和企标件等）；会直接基于已有的典型形状，在新产品的零件设计中进行模型的快速创建等。企业的大量历史数据是企业的知识资产，其有效的重用既提高产品研制的效率，又可极大地降低成本。

为了便于管理企业大量的可重用数据，在NX软件系统中提供了重用库的功能。重用库能将各种标准件库、用户自定义特征库、符号库等无缝的集成在NX界面中，具有很好的开放性和可维护性，方便用户使用和维护，最终形成企业的各种重用库。

1 重用库支持的对象

（1）行业标准部件和部件族；

（2）通过PTS（ProductTemplateStudio）定义的典型结构模板部件；

（3）管线布置组件；

（4）用户定义特征；

（5）规律曲线、形状和轮廓；

（6）2D截面；

（7）制图定制符号。

2 重用库的使用

在机械设计中需要应用重用库中的对象时，可通过拖拽的方式即可实现，如图1所示，在重用库中选取所需的对象（例如螺钉），将其拖拽到NX软件的图形区，此时系统会自动弹出针对该系列螺钉的对话框，只要选取需要的规格参数，系统就能创建出所需要的对象。

针对典型結构，可以采用PTS产品模板工作室来包装出一特定的界面，从而实现典型结构的快速重用。图2是一个典型的夹具结构，只要在其界面中给定零件的参数，就能得到需要的对象。

3 重用库管理及定义

重用库在本机环境模式下的数据组织是按目录层次结构进行管理的，因而在进行重用库的构建时，首先需要根据企业的特点和需求定义重用库结构，以下是本公司搭建的重用库结构：

确定好重用库结构，并在操作系统下创建了相应的目录结构后，需要在NX软件的用户缺省设置中进行NX重用库的相关定义，实现重用库与NX的集成，具体步骤如下：

（1）启动NX软件。

（2）在NX系统中选取菜单→文件→实用工具→用户默认设置，进入用户默认设置对话框。

在基本环境的重用库条目下，选取常规（General）页面，设置标准件、产品模板、规律曲线、形状和轮廓等重用库的目录路径

ME Standard Library|$UGII_BASE_DIR/SIEMENS_ENV/ENV/Reuse Library/ME Standard

Profile_steel Library|$UGII_BASE_DIR/SIEMENS_ENV/ENV/Reuse Library/Profile_steel

PTS|$UGII_BASE_DIR/SIEMENS_ENV/ENV/Reuse Library/PTS

Law Shape Profile Curves |$UGII_BASE_DIR/SIEMENS_ENV/ENV/Reuse Library/Law_Shape_Profile_Curves

（3）选取可重用组件页面，设置部件族保存目录路径

$UGII_BASE_DIR/SIEMENS_ENV/ENV/Reuse Library/ StandardParts/Part_members

（4）选取UDF库页面，设置UDF库的目录路径。

UDF|$UGII_BASE_DIR/SIEMENS_ENV/ENV/Reuse Library/UDF

（5）选取符号库页面，设置符号库的目录路径。

Symbols|$UGII_BASE_DIR/SIEMENS_ENV/ENV/Reuse Library/Symbols

（6）选取2D截面库页面，设置2D截面库的目录路径。

Section|$UGII_BASE_DIR/SIEMENS_ENV/ENV/Reuse Library/2D_Sections

（7）重新启动NX软件后，即可在NX的重用库导航器上看到以上相关内容。

4 重用库的创建

4.1 标准件库的创建

标准件的具体库对象的创建需要利用NX部件族和相关功能来进行定义，每一标准件由一部件族NX文件、一图片文件、一KRX文件三部分组成。（有时还需要一个xls文件。）

创建步骤：

（1）创建NX部件文件。

定义几何对象；

当该NX部件文件代表了一个标准件零件族（例如螺杆、螺钉、销）时，保存在NX内部电子表格中的参数；

当该NX部件文件代表了一个部件模板时，例如管路部件和钢结构部件，保存在外部电子表格中的参数。

（2）创建对话框图片文件。

显示在添加重用组件对话框中的图片；

可接受的格式是BMP、JPG。

（3）创建KRX文件。

定义NX部件文件位置、对话框图片文件位置、显示在添加重用组件对话框中的关键参数。

4.2 规律曲线、典型形状和轮廓库对象的创建步骤

规律曲线、典型形状的具体库对象的创建需要利用NX重用库中的定义可重用对象功能进行定义，每一规律曲线、典型形状的定义由一NX文件、一图片文件、一xls文件三部分组成。

对于规律曲线、典型形状库对象的创建步骤：

（1）创建NX文件。

（2）利用重用库中的定义可重用对象功能将库对象定义在指定的库中。

（3）创建帮助图片。

用位图编辑软件（如MS Paint）创建一位图（bitmap）图片，图片的像素为280x170，图片文件名与可重用对象对话框中部件文件名一致。

圖片文件与规律曲线库对象放置在同一目录。

（4）创建参数电子表格xls文件。

可通过电子表格的参数来驱动可重用对象的变化，这是通过一个xls文件来实现的。

在图片文件与规律曲线库对象同一目录下创建一电子表格文件，文件名与库对象保持一致。

4.3 2D截面库对象的创建

2D截面库对象的定义与前述规律曲线、典型形状库对象定义类似，可通过重用库中的定义可重用对象功能来实现，只是需要在可重用对象对话框中，将类型设置为2D截面。

4.4 用户自定义特征（UDF）库对象的创建步骤

UDF作用：

（1）可以生成自己的成形特征，以使普遍使用的设计单元自动化。

（2）可以扩展 NX 内置成形特征的范围和功能。

（3）可以针对目标实体生成并添加用户自定义特征（UDF）。

（4）可以定义特征的形状和功能，并生成按照需求定制的特征库。

创建步骤：

（1）创建NX文件。

（2）用户自定义特征库对象的定义。

4.5 用户定制符号库对象的定义。

概述：

针对在制图中的应用，NX软件系统提供了多种符号，以帮助用户快速进行二维工程制图的表达。NX软件提供的符号之一是用户定制符号，包括各种基准符号、模具用符号、紧固件符号等。

这些用户定制符号是通过重用库的方式进行管理和应用。从NX7.5开始，NX软件缺省安装时，系统已不再缺省安装用户定制符号，需客户自己手工安装。

用户定制符号库的创建：

（1）安装系统自带的符号库。

一旦完成安装后，在NX的重用库中将显示已安装的重用库（需要在二维工程制图环境下）

（2）用户自定义特征库对象的创建。

除了系统提供的用户定制符号外，用户可以根据自己企业的需要创建自己的特殊符号。

创建步骤：

（1）创建NX文件。

对于用户定制符号，可以接受各种曲线、字符、剖面线、填充线等，因而在创建这类符号的几何对象时，没有具体的限制。

（2）用户自定义特征库对象的定义。

5 结束语

本文介绍的重用库是收集汇总设计经验并应用到新产品开发行之有效的知识重用的工具。该库创建试用后得到了设计人员的好评，目前已应用到了公司开发的车身工装开发设计中，并在我公司未来的开发设计中也将作为一种主流要求进行推广应用，对企业新品开发，缩短设计周期，提升企业竞争力，起到不可忽视的作用。

作者简介：傅伟（1969-），男，广西玉林，上汽通用五菱汽车股份有限公司，研究方向：汽车焊装线设计。

洪俊（1982-），男，广西柳州，上汽通用五菱汽车股份有限公司，研究方向：汽车焊装线设计。

陈周生（1984-），男，江西赣州人，上汽通用五菱汽车股份有限公司，研究方向：车身焊装设计。