UGNX8.5在夹具设计中的应用

10.16638/ki.1671-7988.2017.03.012

UG NX8.5在夹具设计中的应用

谭宏博，任晓娟，李欣

（陕西汉德车桥有限公司，陕西宝鸡722408）

摘要：随着软件行业及计算机硬件水平的飞速发展，三维软件在产品设计中的应用越来越广泛，三维设计使产品设计效率有了明显提升。UG NX8.5作为一款功能非常全面三维设计软件，在机械设计应用过程中有多种方式和途径来实现设计者的想法。文章分享了UG软件的设计功能和WA VE功能在夹具设计过程中的应用体验，可供夹具设计人员参考。

关键词：三维软件；设计；分享

中图分类号：U462.1 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2017)03-31-03

The application of UG NX8.5 in fixture design

Tan Hongbo, Ren Xiaojuan, Li Xin

( Shaanxi Heavy duty Axle CO., LTD Shaanxi Baoji 722408 )

Abstract: With the rapid development of software industry and the level of computer hardware,3d software application in the product design is more and more widely, 3d design make the product design efficiency has the obvious improvement.UG NX8.5 as a function of very comprehensive 3d design software, in the process of mechanical design applications with a variety of ways and means to realize the designer’s idea. This article to share the design function and WA VE function of UG software application in fixture design experience, can be used for reference in the fixture deign personnel.

Keywords: 3D software; design; share

CLC NO.: U462.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)03-31-03

引言

UG（Unigraphics NX）是Siemens P LM Software公司出品的一个产品工程解决方案，它为用户的产品设计及加工过程提供了数字化造型和验证手段。Unigraphics NX针对用户的虚拟产品设计和工艺设计的需求，提供了经过实践验证的解决方案。这是一个交互式CAD/CAM（计算机辅助设计与计算机辅助制造）系统，它功能强大，可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构。

本文将通过夹具设计实例来与大家分享UG NX8.5在夹具设计方面的应用经验。

1、UG NX8.5的常用功能及WAVE功能简介

UG NX8.5是由各种功能板块构成的，这些子板块既互相独立又紧密相连，且相互之间可以相互转换。以下介绍夹具常用设计功能。

1.1 基本环境

这是一个交互环境，主要用于软件的基本操作，包括文件的新建、保存、模块切换等一般性功能，提供了视图操作、坐标系转换、屏幕布局、对象分析等。

1.2 模型建立

模型建立主要分为实体建模、曲面建模、特征建模等。在实际应用过程中，根据零件特征进行选择不同的功能来实

作者简介：谭宏博（1983-），男，就职于陕西汉德车桥有限公司宝鸡分公司，主要研究方向工装、模具、非标设备、辅具的设计，工艺过程开发、制造现场的技术服务等。

谭宏博等：UG NX8.5在夹具设计中的应用32 2017年第3期

现。UG NX8.5中提供建模工具功能齐全，可以通过不同路径实现相同的功能。

1.3 装配

UG装配过程是将产品的各个部件进行组织和定位操作的一个过程。它是通过关联条件在部件间建立约束关系来确定部件在产品中的位置。UG装配模块不仅能快速组合零部件为成品，而且在装配中，可参照其他部件进行部件关联设计，并可对装配模型进行间隙分析、重量管理等操作。UG在装配设计过程中的常用流程主要有以下几种：

第一种为自底向上（bottom-up），主要思路是事先建立产品的各个零件模型，然后根据它们之间的关系进行装配。

第二种为自顶向下（top-down），主要思路是在产品开发的初期就按照产品的功能要求事先定义产品架构并考虑组件与零件、零件与零件之间的装配关系。

第三种为混合型，主要思路是兼容前两者的优势，根据装配体的复杂程度将两种方法混合使用。

在设计完成后，设计者还可使用UG NX8.5中相应的功能模块，生成装配体的装配动画及爆炸图，可以清晰的反应出产品的结构及装配过程，分析装配中存在的隐患，可以缩短设计周期及提高设计质量和效率。

1.4 工程图

工程图作为设计最终输出的图纸，它有自己的一套使用标准及方法。UG NX8.5中的工程图模块功能齐全，能满足ISO 标准和国标中对于工程图出图标准要求的所有元素，如字体、标准图幅、线型、公差标注、剖视图及局部放大图等等，同时它还支持用户自定义所用的图样标准。UG NX8.5的工程图模块虽然提供了关于工程图的各种解决方案，但是相对于更熟悉AutoCAD、CAXA等二维工程图软件的设计者来说还是有诸多不便。鉴于此，UG NX8.5同样提供了便利，在工程图模块中将三维模型转换为二维图纸后，将图形格式转换为自己适用的格式。

1.5 WAVE功能简介

WAVE(What-if Alternative Value Engineering)是美国UGS公司在其核心产品Unigraphics (简称UG)上进行的一项软件开发，是一种实现产品装配的各组件间关联建模的技术。

WAVE的主要功能：

（1）相关的部件间建模：是WAVE的最基本用法；

（2）自顶向下设计：用总体概念设计控制细节的结构设计；

下面将通过应用UG NX8.5设计夹具实例来进行说明2、NX 8.5夹具设计实例

本例为重型车桥用零件铣具的设计过程，在经过前期的技术准备后，我们确定了夹具的定位方式、夹紧方式、布局方式等，接下来将具体说明如何基于UG NX8.5的建模功能和WAVE模块进行夹具设计。

2.1 创建空白装配文档

操作顺序为：打开UG 软件，单击新建文件，在弹出的对话框中选择装配文件类型，同时设置文件名称和文件夹路径。

2.2 以WAVE模式，自顶向下搭建总装图框架

在利用WAVE模式进行搭建装配框架前，需确认WAVE模式是否打开，如未打开，打开方式为：在装配导航器中，总成装配文档的空白处单击右键，在弹出对话框中勾选“WAVE 模式”。WAVE模式的主要优势在于能在装配体中确定相关联零部件之间的关系，当装配体中的关系发生变化后，相应的零部件也会发生变化，避免出现错误。“WAVE模式”后，在装配导航器的总成装配文档标签中单击右键，选择WAVE，新建级别，弹出新建级别对话框，单击“指定部件名”在弹出的对话框中对新建文档进行命名,命名中不得包含中文字符。

2.3 导入成品零件图

在夹具的实际设计过程中，有些组件是成品的，如夹具所加工的产品零件、液压元件、标准化零件都有模型的情况下，可通过在建立完成的空白装配文档中添加组件的方式来完成零件的装配。

操作顺序：单击“添加组件”快捷按钮，弹出对话框，选择要添加组件，按照需要方式进行装配，常用到的装配约束关系类型主要有接触对齐、平行、距离等。在零部件被调入装配体时，根据需要可选择放置定位方式有通过约束、选择远点、绝对远点、移动四个方式来进行。图1为三个阀体的模型装配图，在阀的装配过程中，用到的放置定位方式为通过约束、装配约束用到的是接触（阀体安装面和安装座两个面）和自动判断中心/轴（阀的过孔和安装座螺纹）。

2.4 零部件的设计

零部件设计的建模主要用到特征建模工具，本例以座体设计过程为例来简要说明建模过程。建模的顺序为（1）建立轮廓草绘图纸，（2）拉伸草绘图纸，（3）添加孔特征。这种建模顺序只是一种，也可先放置长方体，在添加孔特征来实现，完成后的零件成品模型如图2。

图1 阀体装配图图2 零件成品模型

2.5 连接孔的设计

夹具连接孔主要为定位销孔及螺纹孔，应用UG中WAVE 几何连接器的功能可以迅速标记底板与零件之间孔位置关系，应用孔特征工具在底板上添加事先设计的孔。本例以底