UG NX部件族在制造技術基礎課程設計標準件創建中的應用

惠帥 張恩光

摘 要：以GB/T 6172.1-2000六角薄螺母為例，介紹在UG NX8.0環境中模型參數化的設計方法，利用部件族建立螺母標準件庫，并在裝配中驗證了設計的正確性，提高設計效率，縮短制造技術基礎課程設計時間。

關鍵詞：UG NX；參數化；部件族；制造技術基礎

一、 引言

在機械制造技術基礎課程設計中，使用三維數字化產品軟件如UG NX，對機床夾具進行設計、建模、裝配時會用到規格不同的標準件，對標準件逐個設計建模會消耗大量的時間。本文利用UG NX8.0對GB/T 6172.1-2000六角薄螺母標準件進行參數化設計，建立標準件庫，驗證其可靠性，調用方便，提高設計效率，節約課程設計時間，降低制造周期及成本。

二、 建立螺母參數化模型

GB/T 6172.1-2000六角薄螺母標準件，零件參數如圖1所示。

根據圖2選用螺紋規格M16～M64參數da，dw，m，P，Smax建立螺母參數表達式，β，θ為固定值選擇β=30°，θ=120°。打開UG NX8.0軟件，[新建]文件M16.prt，進入建模模塊，[工具]——[表達式]，以M16螺紋規格給定參數值，如圖2所示。

在“Xc-Yc”平面上創建草圖，如圖3所示，完成約束草圖，使用[拉伸]，選擇正六邊形六條邊線和內圓線進行拉伸操作，方向為Zc，拉伸距離設置為參數“m”，結果模型如圖4所示。建立“Yc-Zc”基準平面，然后在該基準平面上繪制下一步操作截面草圖，進行幾何約束和設置參數尺寸約束，如圖5所示。圖中P6=30°，P7=60°，P8=dw/2，P9=da/2，P10=（da-P）/2，p11=m。

點擊[完成草圖]命令退出草圖任務環境，使用菜單命令[插入]——[設計特征]——[回轉]，選擇圖5草圖作為截面幾何圖形，以Zc為指定矢量，中心孔圓心為指定點，角度360°和圖4模型進行布爾求交運算，得到六角薄螺母模型。再用菜單命令[插入]——[設計特征]——[螺紋]，在螺母中心孔制作符號螺紋，螺紋參數設置手工輸入完整螺紋，右旋，螺紋大徑da，螺紋小徑da-P，螺距p，螺紋鉆尺寸da-P，結果如圖6所示。最終，通過以上操作得到M16六角薄螺母參數化模型。

三、 創建螺母部件族

打開UG NX8.0，使用菜單命令[首選項]——[電子表格]打開電子表格首選項，電子表格首選項中提供了UG與Microsoft Excel和Xess之間的接口，方便數據管理和參數化設計。選中Excel作為默認的電子表格應用程序。利用部件族建立螺母標準件庫，在部件族電子表格中修改和增加記錄數據從而驅動現有零件模型或創建新零件。在M16六角薄螺母參數化模型中，使用菜單命令[工具]——[部件族]，選擇要添加到部件族電子表格的列，把da，dw，m，P，Smax參數添加到選定的列，設置好組保存目錄，點擊部件族電子表格“創建”按鈕，創建電子表格，輸入M16

Symbol～A@ M64螺紋規格參數值，如圖7所示。

在Microsoft Excel表格菜單欄中點擊命令[加載項]——[部件族]——[保存族]，立即返回到M16.prt模型部件族對話框中，點擊確定，螺母部件族創建完畢。

四、 在課程設計夾具裝配中調用驗證

打開機械制造技術基礎課程設計夾具裝配文件jiaju—asm.prt，[裝配]——[組件]——[添加組件]，打開添加組件對話框。打開M16螺母模型文件，選中已加載部件M16.prt確定。進入選擇族成員對話框，如圖8所示，在匹配成員項選擇所需要規格的六角薄螺母標準件進行裝配，滿足裝配需要，驗證了其正確性和可靠性。

五、 總結

本文利用UG NX部件族，以GB/T 6172.1-2000六角薄螺母為例，在機械制造技術基礎課程設計的機床夾具設計中建立標準件庫，并在裝配中驗證了設計的可靠性，為制造技術基礎課程設計節約了時間，該應用具有很好的通用性和擴展性，提高設計效率，減少生產成本。

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作者簡介：

惠帥，張恩光，廣東省珠海市，吉林大學珠海學院 機械工程學院。