基于NX的产品参数化快速设计系统开发文献综述

1. 文献综述（或调研报告）：

基于UG NX的二次开发技术在国内有较多的文章，涉及二次开发工具的使用、平台的配置、参数化的建模方法和与数据库结合的开发方法。也有较多文章对其他特定的产品进行参数化二次开发的阐述。

UC为用户提供强大的二次开发工具，例如UG/ Open API函数库与二次开发辅助工具UC/Open MenuScript。利用UG/ Open API函数可以建立与原UG软件应用程序的链接，也可以开发UC软件与其他软件的接口。UG/Open MenuScript是 UG/Open 中制作下拉菜单及工具条的模块，它可用于编辑UG统的菜单，也可创建用户自行开发的应用程序菜单。系统的实现包括系统功能的交互和数据的传递。[1]

基于UG二次开发的参数化建模方法，包括以下步骤：环境配置、菜单编写、对话框设计、回调程序。环境配置采用UG与VC 结合，配置系统环境变量，建立相应的文件夹；菜单编写使用UG自带的MenuScript脚本语言，可以和UG软件完美融合；对话框设计可采用NX／Open二次开发包中的UIStyler提供全部的NX标准可视控件，能制作NX风格的交互界面；回调函数利用VC 平台，自己编写相应功能的回调函数。[2]

基于UG的参数化设计方法及程序设计技术，三维CAD系统的参数化设计策略有三种：（1）利用设计变量表实现三维模型的参数化设计，UG具有强大的造型功能，可以通过特征构建三维模型，并自动生成设计变量表。用户可以通过对设计变量表中的数据进行修改，以设计变量作为三维模型的参数，从而实现驱动模型。这种方法不用编程，但效率不高。（2）利用编程技术实现三维模型的参数化设计，利用UG提供的开发环境应用程序接口，提供UG/OPEN API二次开发工具和C语言实现参数化设计，这种方法功能强大，但开发效率低。（3）利用设计变量与程序技术相结合的方式实现三维模型的参数化驱动，在UG系统中，可以通过参数表达式与编程相结合，可以方便的驱动模型。[3]

基于UG二次开发的深孔钻参数化设计，文中采用NX/OPEN GRIP二次开发语言，结合 C/C ，通过人机交互，实现驱动参数围绕基准生成参数化的刀具模型。通过对草图模型进行分析，找到模型的基准点和基准线，建立不同刀片的参数方程，分析模型的特征，通过多个参数构建参数化模型，包括钻体、导向块、周边刀片、中心刀片和中间刀片，它们都与基准建立相应的参数方程。[4]

参数化技术利用图形中蕴涵的知识信息来进行推理求解，以重现用户的设计意图。其中蕴涵的知识信息就是图形元素之间的几何约束关系，它是图形中底层次的抽象信息，是维系图形的基本形状不变的基本要素。参数化技术将产品模型表示成几何元素及其约束关系组成的几何约束系统，即产品的参数化模型，以其中的尺寸约束属性作为整个模型的参数。参数化模型可以根据设计的需要改变尺寸参数，并通过几何推理算法重建产品的几何模型。[5]

一个完整的系统包括参数化CAD建模系统、参数化CAE分析系统和数据查询系统。结构分为四层，分别是用户层、平台集成层、设计系统层和数据库。不同的层次又由不同模块构成。系统将参数化建模和参数化分析以及数据库有几的结合在一起，从零件的设计到分析到存入数据库，这整一套过程均由系统自动完成。[6]

可重用技术是有效进行产品参数化快速设计的基础。涉及产品设计信息、产品设计信息可重用性、模块化等。产品设计信息是指己有的产品所包含的设计知识、设计方法、设计过程以及几何结构等信息在内的产品信息的总和。所谓设计重用是指在产品功能设计、概念设计、结构设计、详细设计、工艺设计及围绕该产品的各种设计活动中重用、引用或参考己有的产品设计成果。模块是一组具有同一功能和结合要素，但性能、规格或结构不同却能互换的单元。模块化设计可以极大提高设计的效率。[7]

MBD（Model Based Definition），基于模型的定义，是一种用集成的三维实体模型来完整表达分散在二维工程图和三维模型中所有的设计制造信息的方法，它改变了“三维设计模型 二维工程图纸”的设计制造模式，将二维模型中进行公差、尺寸、工艺描述的部分全部放在三维模型中，最终实现设计、制造、检验过程中所有的数据都在MBD模型上集成[8]