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二、NX的参数化建模方法
1参数化建模概念
参数化建模技术是NX软件的精华，是CAD技术的发展方向之一。在整个产品开发过程中，NX提供给设计人员强大的设计功能。但怎样才能使产品之间在设计过程中产生关联，以实现产品的各零部件间的协同变化、快速修改，提高产品设计的效率，减少设计人员的工作量，这些都可以通过参数设计来实现。参数是设计过程中的核心。参数化设计也可称为尺寸驱动，是指参数化模型的所有尺寸，部分或全部使用相应的表达式或其他方式指定，而不需要给出指定具体数值的方法。参数化设计是可以修改若干个参数，由NX自动完成表达式中或与之相关联的其他参数的改变，从而方便的修改了一条曲线、一个轮廓，甚至生成新的同类型模型。其本质是在保持原有图形的拓扑关系不变的基础上通过修改图形的尺寸(即几何信息)，而实现产品的系列化设计。
2参数化建模分类
对产品进行设计建模的基础是对产品的了解程度。只有在了解了产品的结构特性及产品的'设计意图为基础上，才能更好的对产品设计和建模。设计时要根据零件产品的结构特性，设计出零件各个部分的拓扑关系，最终把设计者的设计意图通过NX的参数化工具反映到零件产品的设计建模中。设计过程是一项很艰巨的任务，从提出设计方案到最终完成要经历漫长的积累，这期间还要不断的修改。因此，从这个意义上讲，建模的过程就是不断修改的过程。利用NX进行参数化设计的优势就是能够方便的对产品模型进行修改，减少设计人员的劳动量，提高产品设计效率。
2.1使用表达式进行参数化建模
表达式是NX中进行参数化设计的一个非常重要的手段。表达式的特点是把各参数之间的关系通过指定各参数的函数关系来表达。可以把参数定义为具体数字、三角函数、数学计算公式，或者把几个参数用数学运算符连接使其产生关联。如想对零件进行修改，只要改变表达式中一个或几个参数就可以实现。将这种易于修改的特性应用到汽车、航天等领域，可实现系列化零件设计。
在NX表达式操作中，会弹出“编辑表达式”对话框。在此对话框中，可以对有特殊意义的表达式重命名，便于和其他表达式区别，同时利于查找。对表达式也可以加注解，用来描述该表达式的含义。例如，齿轮的分度圆直径可以表达为齿轮齿数的函数。当齿轮的齿数发生变化时，只需修改齿数参数，则齿轮的分度圆直径也自动随之改变。
在整个建模过程中，如有某个表达式引用很频繁，为了便于记忆与输入，可给它输入一个简单易记的名称(如半径可用R表示)。在设计完成后，再将其名称改为一个更具易于识别的名称即可。
2.2利用电子表格进行参数化建模
在表达式操作功能中，NX提供了通用的电子表格、“用户入口”(Gateway)电子表格、编辑表达式的电子表格和建模应用电子表格，共四种电子表格。每一种电子表格与部件的关系都略有差异，与其功能都略有不同，各具特点，需灵活运用。电子表格能作为.prt文件保存。在电子表格中可以对表达式进行编辑，也可以创建函数公式和注解等信息。为了更好的使用这些强大的参数化工具进行建模设计，在建模之初就应提前理清思路，以减少反复修改的工作量。
电子表格的创建步骤，首先是参数化模型的创建，然后是电子表格的创建。参数化模型创建后，模型中的尺寸和位置含有若干参数。创建电子表格后，需把这些参数一一摘出，输入到电子表格中，再对参数分别定义，使参数与模型尺寸和位置分别对应。通过使用电子表格，使得模型尺寸与表格中的参数建立了联系。此时，若想对模型结构进行调整，可以直接通过修改电子表格中的若干参数来轻松实现。此时的参数化模型也可通过改变参数成为多个同结构不同尺寸和位置的新的模型零件。因而可大大减少重新建立模型、修改模型所花费的时间和精力，提高了工作效率。
2.3基于特征进行参数化建模
NX的建模包含几何建模和特征建模两种方式。其提供的设计特征多达十数种。特征可拥有如下状态：被抑制(suppressed)、过期的(out-of-date)、父特征过时(parentisoutofdate)和不激活(inactive)。NX的参数化建模的最核心技术就是基于特征的参数化建模。现在的产品模型不仅要包含各要素的尺寸、各结构的位置等信息，还要有产品的精度、公差、注释等信息。可以说NX是第三代CAD技术的典型代表。其与前一代产品比较，更符合当代技术飞速发展，零件产品要求更高的趋势。
3参数化建模应用
参数化建模以其自身快速、高效、简单易用的特点得到了广泛的应用，在汽车、航天、机械零件、模具加工、医疗器械等行业都使用较多。除了上述行业可以应用在单一零件设计以外，利用参数化设计模型还可以进行零件的系列化产品建模。系列化产品建模其中最重要的工作就是对需要系列化建模的零件产品进行分类，确定零件样板。此样板要求必须具备此系列零件的所有特征。在确定了零件样板的基础上，接下来，需选取一组合适的参数来定义模型。在众多的模型尺寸中究竟选择哪个尺寸做参数是个值得深究的问题。此参数选择不正确，直接会影响到参数化模型的生成速度和优化程度。在这些前期工作完成的情况下，设计人员可以对关键参数进行修改，改变模型的尺寸和不同部件间的位置数值，以得到系列化零件。
综上所述，NX参数化建模主要是维持模型的拓扑关系基本不变，通过尺寸驱动模型，即改变模型的尺寸，或改变表达式中的参数值来实现模型的重建，适合结构类似或同系列的产品设计。NX提供的参数化设计技术，是较为高级的建模手段，设计人员不需要投入大量精力掌握其建模方法，易于理解和操作，也为产品设计的各环节提供必要的信息支持。而且，利用参数化设计可以极大的提高设计效率，被越来越广泛的应用。
「参数化」一个案例教你理解如何做参数化设计
2022-12-1211:50·SolidWorks友创软件
本文通过实例演示solidworks如何实现参数化设计，包括通过输入参数值实现产品变形设计，以及工程图的自动输出以及下料尺寸的计算和产品自动报价。1.研发报价系统方式对比研发报价系统传统方式与智能研发模式对比传统研发模式参数化设计模式流程节点多，报价慢，跨度长，二维设计效率低，出错高报价/三维/二维根据客户需求瞬时自动生成，响应迅速2.客户非标定制气分参数气分结构示意图见图1，气分零部件组成见表1，气分关键参数见表2。图1：气分结构示意图表1：气分零部件组成关键参数代号备注进口铜管IN_PIPE铜管出口铜管组件OUT_PIPE焊接组件出口铜管OUT_PIPE铜管过滤网组件Filter采购件出管加强板RF_PLATE钣金数控件筒体上盖GS_TOP钣金机加件筒体GS_SHELL钣金机加件筒体下盖GS_BOTTOM钣金机加件固定支架FIT_PLATE钣金数控件表2：气分关键参数关键参数代号英文参数范围备注气分容积GVGas-liquidseparatorvolume2.5，4.0，6.5……R优先数系列减少规格筒体直径GSDShelldiameter65，100，165，260……R优先数系列减少规格进出口管径PDPipediameter12.7，15.88，19.05，22.23……英制系列管回油孔大小ODOildiameter1.0～2.5客户定制固定孔大小FHHolediameterΦ7采用M6螺栓关键参数需结合客户非标需求，将经常变化的参数给客户输入或选择，其他参数有关键参数驱动3.solisworks参数化建模技术应用建模我们采用solisworks的TOP-DOWN骨架模型的方式来进行。1)新建GS.ASM2)新建GS-SKEL.PRT3)激活GS-SKEL.PRT绘制骨架曲线和增加参数，并通过关系式建立起参数和尺寸的驱动关系4）增加主要参数5)将参数赋予给骨架曲线专家经验融入a)管路进出口到上端盖顶部的距离为45，固定参数，保证铜管焊接不影响气分进出管与上端盖的焊点；b)进口管在气分内部向下倾斜一定角度，并且45度斜切，让冷媒进入后沿着气分壁在离心力和重力作用下做向下螺旋运动，液体随着内壁向下流动；c)出口管回油孔距离底部高度为20，内部管端到上端盖顶部距离45，与进口管平行同时斜向30度，管端开斜切口增加进气面积，同时避开进口管口，防止刚进入的冷媒尚未完全分离就进入出口管；d)支架距离筒体边缘的距离统一为25，固定孔距离筒体边缘15，防止固定时螺栓和工具与筒体干涉；e)进出口管伸出筒体外部中心距80。6)在GS.ASM中新建如下图所示的零部件并借用骨架曲线完成多人多地协作设计7)完成各零部件结构的设计铜管采用扫描，可对直径赋予关系，继承—管道命令无法给直径数值赋予关系式。4.零件下料尺寸计算4.1铜管下料尺寸1）测量铜管中心线长度，并保存分析特征2）给模型赋予参数：NA折弯补角度和，NK扩口数量，ND墩台数量，NS缩口数量，NR折弯角度，PIPE铜管实际的下料尺寸长度3）增加关系式计算工艺补偿后的下料尺寸pipe=length:FID_PIPE_LENGTH+(nk+nd)*2-ns*3-na/90*nr*0.07注：2和3步骤可以通过设置快捷键一键式增加4）在工程图模板材料中设置三维模型中的参数“material*pipe”5）绘制工程图时即可自动带出实际的下料尺寸4.2钣金下料尺寸1)在钣金中创建平整特征2)在钣金工程图模板的材料栏中增加平整状态参数“material*
smt_flat_pattern_length:fid_PZ[.1]*
smt_flat_pattern_width:fid_PZ[.1]”3)绘制钣金件的工程图时即可自动带出下料尺寸5.报价计算价格组成:材料费，加工费(模具，人工，设备折旧，辅料等等)，包装费，运输管理费，管理费用（水电，租金，财务费用等）利润等。各企业可根据自己的实际价格模型来定义价格计算公式，本例为了方便简化处理。在模型中增加原材价格参数，本例主要组成为钣金和铜管，在原材料成本（损耗按5%）的基础上增加加工费20%，包装费2%，运输管理费1%，管理费用5%，利润10%给参数PRICE增加关系式后，零件绘制完后系统自动计算重量即可自动生产报价。6.工程图绘制各零件和组件的工程图7.客户定制的实现例如，客户需求容积10L，壳体直径200，输入新的参数数值模型再生价格自动发生变化所有图纸相关参数自动变化，无需人工干预。同时部分零件通过原来定制的设计规则而保证通用性。例如本例中的进口管，只有管径变化时才会变化；此外筒体可以限定几种规格，这样设计时每种直径的筒体只有一种规格的筒体上/下盖以及一种固定支架和出管加强板，保证零部件的通用性。以上，通过实例演示，介绍了如何参数化建模，并将“专家”经验固化在模型中，通过改变参数即可实现新的报价，自动生成新的工程图，达到快速实现生产的目的，企业需要做的是实现数据的闭环管控即可，如下图。8.总结本次通过一个小的实际案例应用，通过参数化设计解决了客户化定制应用的相关技术。（1）参数化驱动模型使得非标设计难度大大降低，客户通过输入参数即可完成设计，任何人都可以操作并可以得到结果，从而真正实现了客户定制，且可及时生产产品价格和二维图纸，快速实现成本核算，又可迅速实现生产。（2）此案例可推广到其他产品的设计和应用当中，不论是小的零部件还是复杂的整机产品，均可快速实现报价和生产准备。（3）建模过程中梳理设计规则，避免了零部件设计的多样性，从而在设计过程中完成了零部件的标准化。通过关键参数的引导，保证了零件数量不会随意增加。（4)通过价格的生成，客户可以改变参数对零件价格进行优化，以保证价格最优，从而实现客户价值最大化。（5）零部件参数可以带入PLM系统，并对接ERP实现物料尺寸自动精准计算，保证数据的准确性。【WINDRISES EMPLOYMENT PROGRAMMING】尊享对接老板
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