0 引言
工业产品中，相当多的产品是系列化产品，其共同特点是同一类型的产品中，不同规格之间的零件具有相似的结构特征。在系列化产品的设计中特别适合于采用参数化设计方法，参数化设计可以大大提高新产品的系列化设计周期、减少重复劳动、提高设计效率。
NX是机械CAD/CAM/CAE一体化软件，在设计和制造领域得到了广泛的应用。UC具有强大的参数化设计功能，在三维产品的参数化设计中得到了广泛的应用。本文对NX软件的参数化设计方法进行分析，并以实例说明其在系列化产品参数化设计中的具体应用。
1 NX的参数化设计方法
参数化设计能够快速的设计出系列化产品，所谓参数化设计是指对于某个系列的零件，用一个参数序列一一对应定义并约束一个几何图形的一组尺寸序列，当赋予参数序列以不同的数值时，它对应的那个几何图形的尺寸序列也会随之变化，并驱动图形做出相应的变化而达到预期的几何图形。
在NX中实现参数化设计的主要方法有：采用二次开发工具（如NX/Open GRIP、NX/Open API和NX/Open等）进行参数化设计：采用NX提供的表驱动技术进行参数化设计。
但采用NX的二次开发工具进行参数化设计时，对设计人员的编程能力要求较高，一般工程设计人员很难完成。而采用NX提供的表驱动技术，即NX提供的部件族功能，使用模板部件和Excel电子表格创建一个部件族，其设计过程简单、操作方便、无需编程，对设计人员的技术水平要求不高，可以非常方便的实现系列化产品的参数化设计，特别适合于一些中小型企业对系列化产品进行参数化设计。
2 采用部件族数据表驱动实现参数化设计
阀门作为国民生产、生活中的通用机械设备，被广泛使用在能源、矿山、化工、水处理、城市建设等各个重要行业。阀门产品是系列化产品的典型代表，因此阀门系列化产品适合于采用参数化方法进行设计。
基于NX的部件族功能，使用模板部件和Excel电子表格创建一个部件族的方法，可实现对系列化的阀门产品进行三维参数化，并可创建系列化产品零件库。
2.1 建立模板部件
以公称压力为1.0MPa，公称通径为DN50的对夹式蝶阀阀体密封圈为例，建立模板部件。在分析零件图的基础上，根据零件的特点，创建三维参数化模型所需的几何特征和辅助特征，并且完全约束零件的三维模型，创建后的三维模型如图1所示。
图1 对夹式蝶阀阀体密封圈
NX通过表达式提供了在驱动尺寸与零件的模型之间建立关联关系的功能。在建立表驱动之前，要把已经确定的设计变量通过重命名表达式分配给对应的尺寸，如图2所示。在NX中对约束尺寸重新进行编辑，这样就完成了设计变量的分配。
图2 NX表达式
2.2 创建阀体密封圈参数化数据表
在NX下拉菜单中，单击【工具】→【部件族】命令，打开部件族对话框，将可用的列中P9、P10、P12、P25、P36、P37、P45、P54、P56共9个待提取的参数选定并添加到列，得到提取后的参数，同时指定零件库保存的路径及文件夹，如图3所示。单击部件族创建按钮后，系统弹出如表1所示的Excel部件族工作表，在该表中系统自动产生了9个数据列，分别对应于刚刚提取的9个参数，即公称压力为1.0MPa，公称通径为DN50对夹式蝶阀阀体密封圈模板部件的9个参数。
表1 模板部件参数表
依次在模板部件参数表中输人零件号(PART_NO)和零件名称(PART_NAME)以及系列零件的其它尺寸参数及特征参数值，每一种规格的零件用9个相关参数表示，得到用Excel电子表格建立如表2所示的阀体密封圈参数化数据表。这一数据形式可以直接和NX链接，从而得到了零件的三维参数化模型。表中第一行为各个设计变量，即数据库中的字段名，以下每行为一个记录，表示确定某一规格零件的一组参数。
表2 阀体密封圈参数化数据表
图3 部件族对话框
2.3 创建系列化零件
在阀体密封圈参数化数据表中，选定某一数据行，单击Excel菜单中【部件族】→【确认部件】命令，生成某一规格的零件，以确认选定参数是否正确。全部参数确认无误后，可单击Excel菜单【部件族】→【保存族】命令，来保存该阀体密封圈参数化数据表。
最后在表2所示的阀体密封圈参数化数据表中选定第3～8行，然后在Excel菜单中单击【部件族】→【创建部件】命令，系统开始创建部件族成员，并提示创建信息，如图4所示。同时在指定的路径及工作目录下生成DN65-DN200规格的阀体密封圈系列零件族，如图5所示，创建完成的创建完成的阀体密封圈系列部件族如图6所示。
图4 创建部件族成员信息
图5 指定路径及文件夹下生成的部件族
图6 创建完成的阀体密封圈系列部件族
3 结论
利用NX的部件族数据表驱动技术来创建系列零件的三维模型库是一种简单、高效和实用参数化设计方法，该方法不需要专业的编程开发工作，只要熟悉NX的建模操作，一般企业的技术人员可以对系列化产品进行参数化设计，建立属于企业自己的系列化产品库，并且利于后期的产品库的扩展和维护，避免了重复性的工作，大大提高工作效率。
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本文标题：NX在系列化产品参数化设计中的应用
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