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(huán)境中模型參數(shù)化的設(shè)計方法，利用部件族建立螺母標(biāo)準(zhǔn)件庫，并在裝配中驗證了設(shè)計的正確性，提高設(shè)計效率，縮短制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計時間。

關(guān)鍵詞：UG NX；參數(shù)化；部件族；制造技術(shù)基礎(chǔ)

一、 引言

在機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計中，使用三維數(shù)字化產(chǎn)品軟件如UG NX，對機(jī)床夾具進(jìn)行設(shè)計、建模、裝配時會用到規(guī)格不同的標(biāo)準(zhǔn)件，對標(biāo)準(zhǔn)件逐個設(shè)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(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計，建立標(biāo)準(zhǔn)件庫，驗證其可靠性，調(diào)用方便，提高設(shè)計效率，節(jié)約課程設(shè)計時間，降低制造周期及成本。

二、 建立螺母參數(shù)化模型

GB/T 6172.1-2000六角薄螺母標(biāo)準(zhǔn)件，零件參數(shù)如圖1所示。

根據(jù)圖2選用螺紋規(guī)格M16～M64參數(shù)da，dw，m，P，Smax建立螺母參數(shù)表達(dá)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(jìn)入建模模塊，[工具]——[表達(dá)式]，以M16螺紋規(guī)格給定參數(shù)值，如圖2所示。

在“Xc-Yc”平面上創(chuàng)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(nèi)圓線進(jìn)行拉伸操作，方向為Zc，拉伸距離設(shè)置為參數(shù)“m”，結(jié)果模型如圖4所示。建立“Yc-Zc”基準(zhǔn)平面，然后在該基準(zhǔn)平面上繪制下一步操作截面草圖，進(jìn)行幾何約束和設(shè)置參數(shù)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(wù)環(huán)境，使用菜單命令[插入]——[設(shè)計特征]——[回轉(zhuǎn)]，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(jìn)行布爾求交運(yùn)算，得到六角薄螺母模型。再用菜單命令[插入]——[設(shè)計特征]——[螺紋]，在螺母中心孔制作符號螺紋，螺紋參數(shù)設(shè)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(jié)果如圖6所示。最終，通過以上操作得到M16六角薄螺母參數(shù)化模型。

三、 創(chuàng)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(shù)據(jù)管理和參數(shù)化設(shè)計。選中Excel作為默認(rèn)的電子表格應(yīng)用程序。利用部件族建立螺母標(biāo)準(zhǔn)件庫，在部件族電子表格中修改和增加記錄數(shù)據(jù)從而驅(qū)動現(xiàn)有零件模型或創(chuàng)建新零件。在M16六角薄螺母參數(shù)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(shù)添加到選定的列，設(shè)置好組保存目錄，點擊部件族電子表格“創(chuàng)建”按鈕，創(chuàng)建電子表格，輸入M16

Symbol～A@ M64螺紋規(guī)格參數(shù)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(chuàng)建完畢。

四、 在課程設(shè)計夾具裝配中調(diào)用驗證

打開機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)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(jìn)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(guī)格的六角薄螺母標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行裝配，滿足裝配需要，驗證了其正確性和可靠性。

五、 總結(jié)

本文利用UG NX部件族，以GB/T 6172.1-2000六角薄螺母為例，在機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計的機(jī)床夾具設(shè)計中建立標(biāo)準(zhǔn)件庫，并在裝配中驗證了設(shè)計的可靠性，為制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計節(jié)約了時間，該應(yīng)用具有很好的通用性和擴(kuò)展性，提高設(shè)計效率，減少生產(chǎn)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(xué)珠海學(xué)院 機(jī)械工程學(xué)院。