相关参数化设计项目实践21..doc

第6章 相关参数化设计项目实践 6.1 任务一：深沟球轴承的参数化建模 设计意图 工业钻孔机的曲轴装配需要使用一组深沟球轴承，图纸如图6.1所示，轴承各尺寸的关系如表6.1所示。完成的零件需要满足以下设计要求： 通过修改轴承的几个变量（da、d、b、r），能够实现轴承的快速更新。 滚珠的数量取大于等于“滚珠中心圆周长”除以“1.5倍的滚珠直径”的最小整数。 图6.1 深沟球轴承零件图 表6.1 深沟球轴承各参数之间的关系 参数 da d b d1 d2 d3 d4 r 公式 28 6 8 d+(da-d)/3 da-(da-d)/3 da-(da-d)/2 (da-d)/6 0.3 值 28 6 8 17.333 22.667 20 5.333 0.3 任务分析 由表6.1 可知轴承的自由变化参数为da、d、b、r，其他参数都与这几个参数相关。 滚珠的数量可以使用NX内部函数“ceiling()”来实现。ceiling()用于返回一个大于等于给定数字的最小整数值，如ceiling(7.2)=8。 利用表达式工具定义以上参数，并在建模中使用这些用户表达式定义零件的尺寸。 学习目标 学习如何表达式编辑器定义参数化设计变量。 学习如何利用表达式定义草图和特征的尺寸的关系，完成零件的相关参数化建模。 操作指导 定义设计参数的“表达式” 打开种子文件Seed_part_mm，并另存为Bearing.prt。启动建模环境。 启动表达式编辑器，完成表6.2所有表达式的定义。 表6.2 UG NX支持的表达式格式 名称 da d b d1 d2 d3 d4 r n 公式 28 12 8 d+(da-d)/3 da-(da-d)/3 da-(da-d)/2 (da-d)/3 0.3 ceiling((pi()*d3)/(1.5*d4)) 量纲 长度 长度 长度 长度 长度 长度 长度 长度 常量 单位 mm mm mm mm mm mm mm mm 无 pi()为圆周率，()内不要赋值。 零件建模 创建如图6.3所示的旋转体：草图平面为YZ平面，旋转轴为YC轴。 图6.3 创建旋转特征 创建如图6.4所示滚珠的旋转体特征：草图平面为YZ平面，创建新实体。 (a)旋转体的草图剖面 (b)完成的旋转体 图6.4 创建滚珠 如果滚珠半径尺寸为“d4/2”，则它与外部实体不相交，无法进行布尔操作，这样不能利用“引用功能”完成圆周阵列，所以在此处将其尺寸放大0.01（大于距离公差即可）。 创建布尔“求和”操作：选择最外侧实体为目标体，选择其他的实体作为工具体。 创建滚珠的圆周阵列：输入阵列参数为“数量为n，角度为360/n”，选择基准坐标系的Y轴作为旋转轴，完成圆周阵列的结果如图6.5所示。 图6.5 圆周阵列 图6.6 修改变量后的结果 创建边倒圆：以半径为“r”对轴承的四条边缘进行圆角处理。 保存部件，完成轴承的建模。 验证零件 打开表达式对话框，修改参数“da=42，d=20，b=12，r=0.6”，检查部件是否能够顺利更新。如果能够顺利更新，结果应为图6.6所示；如果不能顺利更新，请检查表达式和草图。 任务小结 本项目通过表达式建立了零件各个部分的参数化关系。在设计过程中，需要首先确定设计的关键尺寸变量，其他尺寸的表达式都和这些变量相关，从而建立相关性。这是参数化建模经常采用的一种设计思路。 6.2 创建螺钉标准件库 设计意图 工业钻孔机需要使用标准内六角螺钉作为紧固件，其中一个规格“M4×12”的图纸如图6.7所示，总共需要13种规格这样的内六角螺钉，见表1。要求利用“标准件”功能完成螺钉的建模。 任务分析 由于内六角螺钉是一种标准件，不同尺寸的螺钉外形完全相同。因此我们只需要完成其中一个零件的建模，然后使用NX的“部件族”功能创建内六角螺钉的标准件库。这种方法只需要我们指定关键变量作为表达式，然后利用电子表格（NX使用Microsoft Excel）管理表达式并输入零件的数据，即可完成标准件库的建立。NX的“部件族”是一种简单有效的建立标准件库方法。 图6.7 螺钉图纸 表6.3 内六角螺钉参数表 序号 规格 dk ds k s t v r c l 1 M3×12 5 3 2.5 2.5 1.5 0.3 0.2 2.37 12 2 M4×12 7 4 4 3 2 0.4 0.2 3.14 12 3 M4×15 7 4 4 3 2 0.4 0.2 3.14 15 4 M4×18 7 4 4 3 2 0.4 0.2 3.14 18 5