基于UG的滾動軸承的標(biāo)準(zhǔn)庫制作

1、 摘要本文以UG為平臺，介紹了參數(shù)化建模的基本思想，分析了在UG環(huán)境下進行滾動軸承標(biāo)準(zhǔn)庫創(chuàng)建的方法。根據(jù)滾動軸承的特點提取基本參數(shù)，采用草圖造型、特征造型、表達式相關(guān)性等方法建立滾動軸承參數(shù)化模型,利用UG部件族功能調(diào)用Excel電子表格，創(chuàng)建了滾動軸承的標(biāo)準(zhǔn)庫。本文為軸承類零件的參數(shù)化設(shè)計和標(biāo)準(zhǔn)庫制作提供了有益的探索途徑。關(guān)鍵詞：UG;標(biāo)準(zhǔn)庫;參數(shù)化;滾動軸承ThemanufactureofRollingContactBearingsstandardstorehousebasedonUGAbstractInthispaper,thebasicthoughtofparameterization

2、andthemethodsaboutthemakingofRollingContactBearingssstandardpartlibraryhasbeenintroduced.AccordingtothefeaturesofRollingContactBearings,theprimaryparametershasbeenpickedouttobulidthemodeloftheRollingContactBearingsinthewayofsketchmodelling,featuremodellingandthefunctionofexpression;andastandardpartl

3、ibraryoftheRollingContactBearingshasbeenmadebyusingthefunctionofUG/PartFamiliesmoduleswhichcouldcallandedittheExcel.Bearingpartsfortheparametersofthedesignandproductionstandardsprovideausefulwaytoexplore.Keywords:UG,standardpartlibrary,parameterization,RollingContactBearings目錄TOC o 1-5 h z HYPERLINK

4、 l bookmark8 緒論3 HYPERLINK l bookmark10 UG環(huán)境下標(biāo)準(zhǔn)件庫的開發(fā)方法及參數(shù)化設(shè)計3 HYPERLINK l bookmark12 滾動軸承標(biāo)準(zhǔn)件庫創(chuàng)建方法4滾動軸承標(biāo)準(zhǔn)件庫創(chuàng)建5 HYPERLINK l bookmark14 滾動軸承的分類5 HYPERLINK l bookmark18 深溝球軸承標(biāo)準(zhǔn)庫的創(chuàng)建5 HYPERLINK l bookmark16 提取基本參數(shù)建立表達式5 HYPERLINK l bookmark30 深溝球軸承模型的創(chuàng)建5 HYPERLINK l bookmark20 深溝球軸承模型生成標(biāo)準(zhǔn)庫7 HYPERLINK l bo

5、okmark28 角接觸球軸承標(biāo)準(zhǔn)庫的創(chuàng)建9 HYPERLINK l bookmark22 提取基本參數(shù)建立表達式9角接觸球軸承模型的創(chuàng)建10 HYPERLINK l bookmark32 角接觸球軸承模型生成標(biāo)準(zhǔn)庫12推力球軸承標(biāo)準(zhǔn)庫的創(chuàng)建13 HYPERLINK l bookmark26 提取基本參數(shù)建立表達式13推力球軸承模型的創(chuàng)建13推力球軸承模型生成標(biāo)準(zhǔn)庫15 HYPERLINK l bookmark38 圓柱滾子軸承標(biāo)準(zhǔn)庫的創(chuàng)建16 HYPERLINK l bookmark40 提取基本參數(shù)建立表達式16 HYPERLINK l bookmark42 圓柱滾子軸承模型的創(chuàng)建16 H

6、YPERLINK l bookmark44 圓柱滾子軸承模型生成標(biāo)準(zhǔn)庫18圓錐滾子軸承標(biāo)準(zhǔn)庫的創(chuàng)建19 HYPERLINK l bookmark34 提取基本參數(shù)建立表達式19 HYPERLINK l bookmark36 圓錐滾子軸承模型的創(chuàng)建19圓錐滾子軸承模型生成標(biāo)準(zhǔn)庫21 HYPERLINK l bookmark46 結(jié)束語22謝辭23 HYPERLINK l bookmark48 參考文獻24英文文獻名稱（滾動軸承）1緒論滾動軸承是現(xiàn)代機器中廣泛應(yīng)用的部件之一，它是依靠主要元件間的滾動解出來支撐轉(zhuǎn)動零件的。滾動軸承絕大多數(shù)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，也是部件典型參數(shù)化設(shè)計的系列化零件。為了適應(yīng)各種不

7、同工況的需要，要求有各種不同特性的滾動軸承，以獲得預(yù)期的使用效果。隨著CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)品的設(shè)計與制造有了新的發(fā)展，即從三維到二維的設(shè)計步驟，也就是首先要建立三維模型，然后自動生成二維的工程圖紙，或者利用三維零件模型直接生成數(shù)控代碼，實現(xiàn)無圖紙加工，節(jié)約時間和成本3。因此對滾動軸承進行直接、快速、高效、精確的三維造型顯得尤為重要。由此可知滾動軸承的標(biāo)準(zhǔn)庫建立顯得非常有意義。目前有許多三維造型軟件如UG、Pro/E、SolidWorks等，UG(Unigraphics)是美國EDS公司開發(fā)CAD/CAM/CAE系統(tǒng)，是當(dāng)前國際流行的工業(yè)設(shè)計平臺。它在全球已經(jīng)擁有眾多用戶，廣泛應(yīng)用于機械

8、、汽車、飛機、電器、化工等各個行業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計、制造與分析。作為一款實用的工業(yè)設(shè)計軟件包，UG為用戶提供了強大的復(fù)合建模手段，包括實體建模、自由曲面建模、特征建模、裝配建模等基本建模功能。UG軟件的幾何特征建模，比其他三維軟件的體素建模所攜帶的信息量大，質(zhì)量高，而且表達簡單(體素建模不含定位特性和定位相關(guān)性)，能夠簡潔、清楚的描述出零件的集合形狀，屬性等，為后繼的快速、方便裝配及制造提供了基礎(chǔ)，同時對硬件資源的消耗也小。此外，它還具有良好的開放性、容錯性以及靈活的桌面管理方式、簡潔的操作等優(yōu)點5。所謂參數(shù)化就是對零件上各個特征施加各種約束，各個特征的幾何形狀與尺寸大小用變量參數(shù)的方式來表示，如定

9、義某個特征變量的參數(shù)發(fā)生了改變，則零件的這個特征的幾何形狀或尺寸的大小將隨參數(shù)的改變而改變。本文是基于UG下對滾動軸承進行標(biāo)準(zhǔn)庫的建立，根據(jù)滾動軸承的特點采用草圖、表達式的相關(guān)性等方法建立三維參數(shù)化模型來建立滾動軸承的標(biāo)準(zhǔn)庫。2UG環(huán)境下標(biāo)準(zhǔn)件庫的開發(fā)方法及參數(shù)化設(shè)計UG環(huán)境下標(biāo)準(zhǔn)件庫的開發(fā)方法，大致可以分為以下幾種：關(guān)系表達式法：建立標(biāo)準(zhǔn)件的三維模型，通過ToolsfExpression修改表達式的值驅(qū)動模型的更新實現(xiàn)系列化設(shè)計進而建立標(biāo)準(zhǔn)件庫。電子表格法：先創(chuàng)建模板文件，在此基礎(chǔ)上確定一組特征參數(shù)來控制模型的幾何拓撲關(guān)系，并將其系列尺寸填入到Excel家族成員表中，通過選擇表中不同系列的尺

10、寸驅(qū)動模型更新建立標(biāo)準(zhǔn)件庫。用戶自定義特征(UDF)法：采用UDF功能，將標(biāo)準(zhǔn)件的三維模型定義成特征，在調(diào)用時改變所需的參數(shù)，此種方法無法加入經(jīng)驗控制規(guī)則，缺乏智能性且交互性差。編程法：采用UGOpen二次開發(fā)工具為每一種標(biāo)準(zhǔn)件建立一個子程序，并自動形成裝配所需part文件，運用這種方法開發(fā)者必須熟悉編程，并且工作量很大，增加了實現(xiàn)的難度7。由于電子表格法可以根據(jù)裝配的需要及時選擇參數(shù)以生成部件，又比較易于制作，本文就采用其中的電子表格法，它利用了參數(shù)化設(shè)計的基本思想。參數(shù)化設(shè)計的基本手段有程序驅(qū)動(Program-Driven)與尺寸驅(qū)動(Dimension-Driven)兩種。尺寸驅(qū)動是對

11、程序驅(qū)動的擴展，它的基本思想是由應(yīng)用程序生成所涉及的基圖，該圖的尺寸有一系列的標(biāo)識，這些尺寸由用戶在編程時輸入或交互式輸入，從而生成用戶所需要的模型。參數(shù)化設(shè)計的優(yōu)點有兩點：1)參數(shù)化設(shè)計技術(shù)以其強有力的尺寸驅(qū)動修改圖形功能為初始產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)品建模和修改系列產(chǎn)品設(shè)計提供了有效的手段；2)參數(shù)化設(shè)計可以滿足設(shè)計具有相同或相近幾何拓撲結(jié)構(gòu)的工程系列產(chǎn)品及相關(guān)工藝裝備的需要。利用多組參數(shù)驅(qū)動零部件的特征尺寸和位臵尺寸以完成零部件的三維建模，減少了大量重復(fù)、繁瑣的工作，大大提高了設(shè)計效率和設(shè)計精度13。3滾動軸承標(biāo)準(zhǔn)件庫創(chuàng)建方法在計算機輔助設(shè)計領(lǐng)域，從零件到組件，從組件到部件，從部件到產(chǎn)品，都不同程度

12、地存在系列化的問題。例如標(biāo)準(zhǔn)件滾動軸承，在產(chǎn)品的系列化設(shè)計中此類零件經(jīng)常是幾何拓撲結(jié)構(gòu)相同或相似，尺寸規(guī)格不同，工程設(shè)計人員常常因不同尺寸而重復(fù)設(shè)計，這樣不僅浪費時間精力，而且造成產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫過大，不易管理,且容易出現(xiàn)問題。面對上述問題，UG提供了一套完整的產(chǎn)品設(shè)計解決方案，可以在產(chǎn)品模型設(shè)計的各個方面完成參數(shù)化設(shè)計，實現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的可控性。軸承的外徑、內(nèi)徑、寬度和內(nèi)外圈倒角半徑是軸承的主要設(shè)計參數(shù)，在UG軟件中把這些參數(shù)作為設(shè)計變量建立軸承的參數(shù)化模型，即可使軸承的三維模型可根據(jù)設(shè)計參數(shù)變化而改變。在建模工作平面上直接生成的平面圖形或?qū)嶓w，不能完全利用參數(shù)驅(qū)動其形狀、尺寸和位臵，而在草圖平面中建

13、立的每一個對象都可以通過施加約束，建立形狀、尺寸和位臵參數(shù)，實現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計3。在建立滾動軸承標(biāo)準(zhǔn)庫時,首先是在草圖模式下建立滾動軸承的內(nèi)圈、外圈和滾子并且對草圖進行尺寸約束和幾何關(guān)系約束，以實現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計。其次通過旋轉(zhuǎn)和環(huán)形陣列操作生成參數(shù)化的實體模型。最后通過部件族電子表格來創(chuàng)建滾動軸承的標(biāo)準(zhǔn)庫。4滾動軸承標(biāo)準(zhǔn)件庫創(chuàng)建滾動軸承的分類根據(jù)軸承中摩擦性質(zhì)的不同，可以把軸承分為滑動軸承和滾動軸承兩大類。而根據(jù)滾動軸承的結(jié)構(gòu)形式不同還可以將滾動軸承分為深溝球軸承、角接觸球軸承、圓柱滾子軸承、圓錐滾子軸承、調(diào)心軸承、推力球軸承等。為減少設(shè)計和使用人員的工作量，下面以常用的五種軸承的結(jié)構(gòu)形式建立了五個標(biāo)

14、準(zhǔn)庫，在工作過程中，工作人員只需打開標(biāo)準(zhǔn)庫，按軸承標(biāo)號調(diào)出相應(yīng)的軸承即可得到所需的軸承模型。深溝球軸承標(biāo)準(zhǔn)庫的創(chuàng)建圖1深溝球軸承的結(jié)構(gòu)提取基本參數(shù)建立表達式如右圖1所示,深溝球軸承的基本結(jié)構(gòu)尺寸有D、d、B和內(nèi)外圓倒角半徑rs(未標(biāo)注)。而其余任意約束尺寸均可通過這三個基本尺寸，由一個特定的表達式表示出來。以6000(GB/T276-94)為例6000深溝球軸承的基本參數(shù)如下：d=10mm/軸承內(nèi)徑D=26mm/軸承外徑b=8mm/軸承寬度rs=0.3mm/軸承內(nèi)外圈圓角半徑在后期的模型草圖繪制過程中，可以利用這三個基本變量來建立不同的表達式，從而達到利用這三個變量約束整個草圖的所有尺寸的目的

15、。根據(jù)模型所需參數(shù)建立如下表達式：A=(D-d)/2/軸承的厚度從標(biāo)題欄一一【工具】打開表達式對話框如圖所示，用D代表d,用DD代表D,用B代表b,用R代表r,輸入?yún)?shù)表達式所示(圖2)。深溝球軸承模型的創(chuàng)建在xcyc平面建立圖3所示草圖，并通過所建立的表達式對圖形進行約束,然后繞xc坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)生成基體實體(圖4)。（：nii-D）/28mm88mm1010mm2626mm0.30.3mm12式值單虧名稱ABDdu取消名稱圖2表達式對話框mm磴式conE!魁口Q壁應(yīng)用圖3內(nèi)外圈結(jié)構(gòu)草圖圖4內(nèi)外圈結(jié)構(gòu)實體（2）在xcyc平面建立圖5（圓）和圖6（點）所示草圖，并通過所建立的表達式對圖形進行約束。

16、圖5滾子圓結(jié)構(gòu)草圖圖6點位臵草圖圖7滾子實體模型將內(nèi)外圈實體隱藏后，讓圖5示圓沿xc坐標(biāo)軸矢量方向，繞圖6所示點旋轉(zhuǎn)生滾子實體（圖7）。通過布爾操作【求和】將滾子和內(nèi)圈合并，點擊【特征操作】中【實例特征】，打開如圖（8）所示，點擊【環(huán)形陣列】，對滾子進行陣列操作，即可生成如圖（9）所示的10個滾子的實體模型。圖8實例對話框圖9滾子實體模型（3）顯示隱藏的外圈，通過【特征操作】中的【邊倒圓】選項，分別選中軸承內(nèi)外圈的邊，在設(shè)臵項的下拉菜單中選擇公式輸入，并分別輸入R即可得到軸承內(nèi)外圈圓角（如圖10）。圖10倒角后深溝球軸承的實體模型深溝球軸承模型生成標(biāo)準(zhǔn)庫在完成深溝球軸承參數(shù)化模型的創(chuàng)建后,我們

17、就可以將其當(dāng)作一個部件模板,來創(chuàng)建與其結(jié)構(gòu)相似的其他設(shè)計參數(shù)值的深溝球軸承模型,既深溝球軸承的標(biāo)準(zhǔn)庫。部件組電子表格是用來創(chuàng)建和管理部件庫的，該電子表格可以將一個系列部件的可變參數(shù)管理起來，通過修改或添加表格數(shù)據(jù)就可以很方便地更新已存在部件或生成新的部件，而無需重新創(chuàng)建部件模型。(1)單擊【工具】T【部件族】命令,系統(tǒng)彈出如圖11所示的【部件族】對話框,并將B、D、DD、R作為添加列進行添加。對于族保存目錄可以選擇默認也可以另行設(shè)臵，但是其目錄中不允許有中文存在。B可導(dǎo)人部件族模板可用的列部件族電子表格族保存目錄圖11部件族對話框圖12部件族電子表格(2)點擊【創(chuàng)建】按鈕，在彈出的電子表格內(nèi)輸

18、入如圖12所示的數(shù)據(jù)。(3)點擊電子表格里【部件族】T【創(chuàng)建部件】命令，UG將按電子表格中的數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)庫的創(chuàng)建，并按指定的路徑進行保存。至此深溝球軸承的標(biāo)準(zhǔn)庫已經(jīng)制作完。圖13為按存盤路徑打開的標(biāo)準(zhǔn)庫文件夾。使用者如有需要，即可按軸承代號進行檢索，直接點擊打開就可獲得相應(yīng)代號的深溝球軸承模型。打開部科文科查撈范圈（1.1：shengouqiuzhoucheng456T8n-o_uoO444446-H-666iJ&slSJO1oOo_u6I61封6034ILIILI61012-:41I;:oon-oooooo-U22222333363406-1我攝近的文檔我的交檔臬面我的電腦網(wǎng)上鄰居0K取消文

19、件名文件類型(X):廠不加我組件圖14滾動軸承模型對比為對標(biāo)準(zhǔn)庫作較好的比較，通過導(dǎo)入方式分別將代號為6000、6201、6303的軸承導(dǎo)入到同一界面。其模型對比如上圖14所示。角接觸球軸承標(biāo)準(zhǔn)庫的創(chuàng)建提取基本參數(shù)建立表達式如右圖15所示,角接觸球軸承的基本結(jié)構(gòu)尺寸有D、d、B和內(nèi)外圓倒角半徑rs和rls(未標(biāo)注)。而其余任意約束尺寸均可通過這三個基本尺寸，由一個特定的表達式表示出來。圖l5角接觸球軸承7000C角接觸球軸承的基本參數(shù)如下:d=l0mm/軸承內(nèi)徑D=26mm/軸承外徑B=8mm/軸承寬度rs=0.3mm/軸承外圈圓角半徑rls=0.l5mm/軸承外圈圓角半徑根據(jù)模型所需參數(shù)建立

20、如下表達式：A=(D-d)/2/軸承的厚度從標(biāo)題欄一一【工具】打開表達式對話框如圖所示，用D代表d,用DD代表D,用B代表b,用Rs代表rs，用Rls代表rs，輸入?yún)?shù)表達式，如圖16所示。 命3的V刖表達試列出的表達式I公式D-D)/284.3.2II10值I單ifDDRlsRe名稱必式角接觸球軸承的創(chuàng)260.150.3忑度圖16表達式對話框建確定8mm8mm10mm26mm0.15mm0.3mmmmv應(yīng)用取消1）在XCyc平面建立圖17所示草圖，并通過所建立的表達式對圖形進行約束，然后繞Xc坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)生成基體實體（圖18）。ILXV來11:卜N、_l_jII!y仝圖17內(nèi)外圈結(jié)構(gòu)草圖圖18

21、內(nèi)外圈結(jié)構(gòu)實體（2）在xcyc平面建立圓（圖19）和點（圖20）所示草圖，并通過所建立的表達式對圖形進行約束。將內(nèi)外圈實體隱藏后，讓圖19所示圓沿xc坐標(biāo)軸矢量方向，繞圖20所示點旋轉(zhuǎn)生滾子實體（圖21）。通過布爾操作【求和】將滾子和內(nèi)圈合并，點擊【特征操作】中【實例特征】打開如圖（22）所示，點擊“環(huán)形陣列”，對滾子進行陣列操作，即可生成如圖（23）所示的10個滾子的實體模型。圖20點位臵草圖圖21滾子實體模型圖22實例對話框圖23滾子實體模型通過【實例特征】中的【邊倒圓】選項，分別選中軸承內(nèi)外圈的邊，在設(shè)臵項的下拉菜單中選擇公式輸入，并分別輸入“Rs”和“Rls”即可得到軸承內(nèi)外圈圓角（圖

22、24）。其中外圈兩個圓角半徑值為Rls;內(nèi)圈兩個圓角半徑值為Rs。圖24倒角后角接觸球軸承的實體模型角接觸球軸承模型生成標(biāo)準(zhǔn)庫單擊【工具】一【部件族】命令,系統(tǒng)彈出如圖25所示的【部件族】對話框,并將B、D、DD、R作為添加列進行添加。對于族保存目錄可以選擇默認也可以另行設(shè)臵，但是其目錄中不允許有中文存在。表達式VBUnnV：添加列刖裁杵族X回可導(dǎo)入部件族模板可用的列選定的列BAT|移除列族保存目錄F:UG.4.Ozuoyejiaojiechin:瀏覽部件族電子表格圖25部件族對話框圖26部件族電子表格點擊【創(chuàng)建】按鈕，在彈出的電子表格內(nèi)輸入如圖26所示的數(shù)據(jù)。-表格里W創(chuàng)建,并按指定的路徑進

23、行保存。至此角接觸球軸承的標(biāo)部件族】一【創(chuàng)建部件】命令，UG將按電子表格準(zhǔn)庫我們已經(jīng)制作完。圖27為按存盤路徑打開的標(biāo)準(zhǔn)庫文件夾。使用者如有需要，即可按軸承代號進行檢索，直接點擊打開就可獲得相應(yīng)代號的深溝球軸承模 為對標(biāo)準(zhǔn)庫作較好的比較，通過導(dǎo)入方式分別將代號為7000C、7201C、7301C的角接觸球軸承導(dǎo)入到同一界面。其模型正視圖對比（圖28）。圖28滾動軸承模型對比推力球軸承標(biāo)準(zhǔn)庫的創(chuàng)建提取基本參數(shù)建立表達式如圖31所示推力球軸承的基本結(jié)構(gòu)尺寸有D、d、B和內(nèi)外圓倒角半徑rs。而其余任意約束尺寸均可通過這三個基本尺寸，由一個特定的表達式表示出來。7000C角接觸球軸承的基本參數(shù)如下：d

24、=10mm/軸承內(nèi)徑D=26mm/軸承外徑T=11mm/軸承寬度圖29推力球軸承結(jié)構(gòu)rs=0.3mm/軸承外圈圓角半徑根據(jù)模型所需參數(shù)建立如下表達式：A=（D-d）/2/軸承的厚度從標(biāo)題欄一一【工具】打開表達式對話框如圖所示，用D代表DD,用D代表d,用R代表r,輸入?yún)?shù)表達式（圖30）。推力球軸承模型的創(chuàng)建（1）在xcyc平面建立圖31所示草圖，并通過所建立的表達式對圖形進行約束，然后繞xc坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)生成基體實體（圖32）。（2）在xcyc平面建立圓（圖33）和點（圖34）所示草圖,并通過所建立的表達式對圖形進行約束。剪表達式確定應(yīng)用取消名稱座式單位A(DD-D)/28mmD1010mmDD

25、2626mmR0.60.6mmT1111mm圖30表達式對話框1竝i長度V列出的表達式命名的圖31內(nèi)外圈結(jié)構(gòu)草圖圖圖33滾子圓結(jié)構(gòu)草圖展V亠Nlnl圖35將內(nèi)外圈實體隱藏后，讓圖33所示圓沿xc坐標(biāo)軸矢量方向，繞圖34示點旋轉(zhuǎn)生滾子實體（圖35）。通過布爾操作【求和】將滾子和內(nèi)圈合并，點擊【特征操作】中【實例特征】點擊“環(huán)形陣列”，對滾子進行陣列操作，即可生成如圖（36）所示的10個滾子的實體模型。圖36滾子實體模型圖37倒角后推力球軸承的實體模型（3）顯示隱藏的外圈，通過【特征操作】中的【邊倒圓】選項，分別選中軸承內(nèi)外圈的邊，在設(shè)臵項的下拉菜單中選擇公式輸入，并分別輸入R即可得到如圖37所示

26、的軸承內(nèi)外圈圓角。推力球軸承模型生成標(biāo)準(zhǔn)庫（1）單擊【工具】一【部件族】命令,系統(tǒng)彈出如圖38所示的【部件族】對話框,并將B、D、DD、R作為添加列進行添加。對于族保存目錄可以選擇默認也可以另行設(shè)臵，但是其目錄中不允許有中文存在。瀏覽.DDR衛(wèi),部件族表添加列選定的列移除列族保存目錄部件族電子表格創(chuàng)建漏輯刪除恢復(fù)取消|戶退|叱|DB_PART_NOOS_PART_NAME陽一F：VUG.4.0zuoyetui1iqiuzhoucheng0可導(dǎo)入部件族模板可用的列3）點擊電子表格里0K*取消打開部幷文丹512005120151202SJ5120351204沏5120551304513051513

27、065130751308沏51309衛(wèi)51405SJ514065140T助514085jj51409我的文檔我的電腦網(wǎng)用居曲攝i:麗勺文檔臺面查扌塔巳圍（I）：|bFtuiliQiuHhouuhen弐圖39標(biāo)準(zhǔn)庫文件夾人廠不加我組件應(yīng)項.I表文件名（S）文件類型）：部件文件（*.prt）（2）點擊【創(chuàng)建】按鈕，在彈出的電子表格內(nèi)輸入基本參數(shù)。中的數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)庫的創(chuàng)建，并按指定的路徑進行保存。至此角接觸球軸承的標(biāo)準(zhǔn)庫我們已經(jīng)制作完。圖39為按存盤路徑打開的標(biāo)準(zhǔn)庫文件夾。使用者如有需要，即可按軸承代號進行檢索，直接點擊打開就可獲得相應(yīng)代號的深溝球軸承模型。l6l6為對標(biāo)準(zhǔn)庫作較好的比較，通過導(dǎo)入方

28、式分別將代號為51200、51305、51405的角接觸球軸承導(dǎo)入到同一界面。其模型正視圖對比（圖40）。圖40推力球模型對比圓柱滾子軸承標(biāo)準(zhǔn)庫的創(chuàng)建4.5.1提取基本參數(shù)建立表達式如右圖41所示,圓柱滾子軸承的基本結(jié)構(gòu)尺寸有D、d、B和內(nèi)外圓倒角半徑rs和rls（未標(biāo)注）。而其余任意約束尺寸均可通過這三個基本尺寸，由一個特定的表達式表示出來。N204E型圓柱滾子軸承的基本參數(shù)如下：d=20mm/軸承內(nèi)徑D=47mm/軸承外徑b=l4mm/軸承寬度圖41圓柱滾子軸承結(jié)構(gòu)圖rs=lmm/軸承內(nèi)圈圓角半徑r1s=0.6mm/軸承外圈圓角半徑根據(jù)模型所需參數(shù)建立如下表達式：A=（D-d）/2/軸承的

29、厚度從標(biāo)題欄一一【工具】打開表達式對話框如圖所示，用D代表d,用DD代表D,用B代表b,用Rs代表rs，用Rls代表rls，輸入?yún)?shù)表達式（圖42）。圓柱滾子軸承模型的創(chuàng)建（1）在xcyc平面建立圖43所示草圖，并通過所建立的表達式對圖形進行約束,然后繞xc坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)生成基體實體（圖44）。 名稱1公式丄值i單位A(DD-D瀝16mmB2020mmD3030mmDIi6262mmR1e0.60.6mmRs11mmtlu一-|卜1勒表達式mmVp2圖44內(nèi)外圈結(jié)構(gòu)實體屣定11應(yīng)用11取消圖43內(nèi)外圈結(jié)構(gòu)草圖畏度（2）在xcyc平面建立（圖45）草圖，并通過所建立的表達式對圖形進行約束。圖45滾子

30、結(jié)構(gòu)草圖圖46中心線位臵草圖圖47滾子實體模型將內(nèi)外圈實體隱藏后，讓圖45所示圓沿xc坐標(biāo)軸矢量方向，繞圖46所示中心線旋轉(zhuǎn)生滾子實體（圖47）。通過布爾操作【求和】將滾子和內(nèi)圈合并，點擊【特征操作】中【實例特征】，點擊“環(huán)形陣列”，對滾子進行陣列操作，即可生成如圖（48）所示的10個滾子的實體模型。圖48滾子實體模型圖49倒角后圓柱滾子軸承的實體模型（3）顯示隱藏的外圈，通過【特征操作】中的【邊倒圓】選項，分別選中軸承內(nèi)外圈的邊，在設(shè)臵項的下拉菜單中選擇公式輸入，并分別輸入R即可得到如圖49所示的軸承內(nèi)外圈圓角。圓柱滾子軸承模型生成標(biāo)準(zhǔn)庫（1）單擊【工具】一【部件族】命令,系統(tǒng)彈出如圖50所

31、示的【部件族】對話框,并將B、D、DD、R作為添加列進行添加。對于族保存目錄可以選擇默認也可以另行設(shè)臵，但是其目錄中不允許有中文存在。表達式VBAnnnY添加列選定的列BAnrmYl彌部杵族0可導(dǎo)趴制件族檯板可用的列移除列族保存目錄F:iUG.4.0zuoyeyuanzhug圖50部件族對話框圖51標(biāo)準(zhǔn)庫文件夾（2理擊【創(chuàng)建】按鈕創(chuàng)建門漏輯冊除）點擊電子表格里【部件族】冊除在彈出的電子表格內(nèi)輸入基本參數(shù)。一【創(chuàng)建部件】命令，UG將按電子表格中的數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)庫的創(chuàng)建，并按指定的路徑進行保存。至此角接觸球軸承的標(biāo)準(zhǔn)庫我們已經(jīng)制作完。圖51為按存盤路徑打開的標(biāo)準(zhǔn)庫文件夾。使用者如有需要，可按軸承代號

32、進行檢索，直接點擊打開就可獲得相應(yīng)代號的深溝球軸承模型。l9l9為對標(biāo)準(zhǔn)庫作較好的比較，通過導(dǎo)入方式分別將代號為N204F、N304F、N305F的圓柱滾子軸承導(dǎo)入到同一界面。其模型對比（圖52）。圖52圓柱滾子軸承對比圓錐滾子軸承標(biāo)準(zhǔn)庫的創(chuàng)建4.6.1提取基本參數(shù)建立表達式如右圖53所示,圓錐滾子軸承的基本結(jié)構(gòu)尺寸有B、C、D、d、T和內(nèi)外圓倒角半徑rs和rls（未標(biāo)注）。而其余任意約束尺寸均可通過這七個基本尺寸，由一個特定的表達式表示出來。圓錐滾子軸承中代號為30206的軸承的基本參數(shù)如下：d=30mmD=62mmB=l6mmC=l4mmT=l7.25mmRs=lmm/軸承內(nèi)徑圖53圓錐滾

33、子軸承結(jié)構(gòu)/軸承外徑/軸承內(nèi)圈寬度/軸承外圈寬度/軸承寬度/軸承內(nèi)圈圓角半徑Rls=lmm/軸承外圈圓角半徑根據(jù)模型所需參數(shù)建立如下表達式：A=（D-d）/2/軸承的厚度從標(biāo)題欄【工具】打開表達式對話框，用D代表d,用DD代表D,用Rls代表rls，用Rs代表rs,輸入?yún)?shù)（圖54）。圓錐滾子軸承模型的創(chuàng)建（1）在XCyc平面建立圖55所示草圖，并通過所建立的表達式對圖形進 行約束，然后繞xc坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)生成基體實體（圖56）。（2）在xcyc平面建立矩形（圖57）和中心線（圖58）草圖，并通過所建立的表達式對圖形進行約束。名稱5P表達式圖56內(nèi)外圈結(jié)構(gòu)實體列出的表達式命名的圖55內(nèi)外圈結(jié)構(gòu)草圖

34、圖57滾子結(jié)構(gòu)草圖圖58中心線位臵草圖圖59滾子實體模型將內(nèi)外圈實體隱藏后,讓圖57示圓沿xc坐標(biāo)軸矢量方向，繞圖58所示中心線旋轉(zhuǎn)生滾子實體（圖59）。通過布爾操作【求和】將滾子和內(nèi)圈合并，點擊【特征操作】中【實例特征】點擊【環(huán)形陣列】，對滾子進行陣列操作，即可生成如圖（60）所示的10個滾子的實體模型。圖60滾子實體模型圖61倒角后圓錐滾子軸承的實體模型（3）顯示隱藏的外圈，通過【特征操作】中的【邊倒圓】選項，分別選中軸承內(nèi)外圈的邊，在設(shè)臵項的下拉菜單中選擇公式輸入，并分別輸入R即可得到軸承內(nèi)外圈圓角（圖61）。圓錐滾子軸承模型生成標(biāo)準(zhǔn)庫（1）單擊【工具】-【部件族】命令，系統(tǒng)彈出【部件族

35、】對話框（圖62）,并將B、D、DD、R作為添加列進行添加。對于族保存目錄可以選擇默認也可以另行設(shè)臵，但是其目錄中不允許有中文存在。（2）點擊【創(chuàng)建】按鈕，在彈出的電子表格內(nèi)輸入基本參數(shù)。（3）點擊電子表格里【部件族】-【創(chuàng)建部件】命令，UG將按電子表格中的數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)庫的創(chuàng)建，并按指定的路徑進行保存。至此角接觸球軸承的標(biāo)準(zhǔn)庫我們已經(jīng)制作完。下圖63為按存盤路徑打開的標(biāo)準(zhǔn)庫文件夾。使用者如有需要，即可按軸承代號進行檢索，直接點擊打開就可獲得相應(yīng)代號的深溝球軸承模型。為對標(biāo)準(zhǔn)庫作較好的比較，通過導(dǎo)入方式將任意三個圓錐滾子軸承導(dǎo)入到同一界面。其模型對比（圖64）。0可導(dǎo)入部件族槿板可用的列族保存目

36、錄部件族電子表榕圖63標(biāo)準(zhǔn)庫文件夾凹圖62部件族對話框檢復(fù)取消圖64不同軸承模型對比圖5結(jié)束語本文通過實例介紹了軸承三維模型的參數(shù)化設(shè)計，根據(jù)不同結(jié)構(gòu)類型建立不同的參數(shù)化模板，利用多組參數(shù)驅(qū)動零件的特征尺寸和位臵尺寸以完成軸承的三維建模，提高了軸承的參數(shù)化程度，最后通過部件族電子表格來創(chuàng)建軸承的標(biāo)準(zhǔn)庫，從而為設(shè)計人員減少了大量重復(fù)、繁瑣、復(fù)雜的設(shè)計過程，大大提高了設(shè)計效率和設(shè)計精度。但由于資料和水平有限，軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)化設(shè)計系列做的還不夠全面，在以后的學(xué)習(xí)和設(shè)計中將會加以改進。謝辭在畢業(yè)設(shè)計結(jié)束之際，首先感謝我的指導(dǎo)教師在本次設(shè)計中給予我殷切指導(dǎo)，在整個設(shè)計過程中田老師在設(shè)計思路和設(shè)計方法上給予

37、我以充分的指導(dǎo)。老師淵博的知識和治學(xué)嚴(yán)謹讓我十分佩服。在本次設(shè)計中我不僅受到老師的學(xué)風(fēng)、師德的熏陶，而且他的學(xué)識和風(fēng)范、關(guān)懷和教誨，將成為我永遠的精神動力，并相信這在我的人生中將會受益匪淺，同時也使自己的理論學(xué)習(xí)和實際聯(lián)系得更加緊密。參考文獻濮良貴，紀(jì)名剛機械設(shè)計M.北京:高等教育出版社，2005曾向陽，謝國明，王學(xué)平.UGNX高級開發(fā)實例M.北京：電子工業(yè)出版社，2004陳立德機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計M.北京：高等教育出版社，2006沈精虎.UGNX中文版機械設(shè)計基礎(chǔ)教程M.北京:人民郵電出版社,2006胡仁喜.精通UGNX4.0機械設(shè)計M.北京:電子工業(yè)出版社,2006夏德偉，張俊生.UGNX

38、4.0中文機械設(shè)計典型范例教程M.北京:電子工業(yè)出版社,2006黃翔,李迎光.UG應(yīng)用開發(fā)教程與實例精解M.清華大學(xué)出版社，2005王群.UG零件設(shè)計實例與技巧M.國防工業(yè)出版社，2005(9)王學(xué)平.基于UG的表達式及其應(yīng)用J.機械制造，2003，1(6):315316莊亞紅，范元勛.一種基于UG的三維參數(shù)化設(shè)計技術(shù)J.機械，2004，1(5)：124125李世國.三維模型的參數(shù)化設(shè)計策略及程序設(shè)計技術(shù)J.機械，2000，3(1)：100李素萍等.基于UG參數(shù)化快速設(shè)計方法的研究及應(yīng)用J.鍛壓技術(shù)，2006,1(4):302303戴麗娜，徐冰等以UG為平臺的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件庫開發(fā)J.現(xiàn)代制造工程,

39、2006,2(6)：158160劉莉莉.利用UG草圖實現(xiàn)模型的參數(shù)化設(shè)計J,2003，1(9)：2324陳長生基于UG參數(shù)化技術(shù)完成實體零件庫的建立J.機械設(shè)計與制造，2003，1(4)：100101李素萍，劉根生，基于UG的參數(shù)化設(shè)計方法及程序設(shè)計J.技術(shù)計算機應(yīng)用，2005,1(5)：182184石蘇慶.基于UG的三維標(biāo)準(zhǔn)件庫的建立原則和方法J.CAD/CAM/CAPP應(yīng)用，2005,2(8)：211212萬久團等，基于UG的三維參數(shù)化標(biāo)準(zhǔn)件庫的建立J.電氣技術(shù)與自動化，2002,1(4)：98100宋欣,孟兆新基于UG建立標(biāo)準(zhǔn)零件庫的方法J.哈爾濱鐵道工作研究，2003,1(10)：20

40、7210吳義忠等基于組件的三維參數(shù)化標(biāo)準(zhǔn)件庫系統(tǒng)研究與開發(fā)J.機械科學(xué)與技術(shù)，2004,1(1)：4951本科生畢業(yè)論文(設(shè)計)開題報告題目名稱基于UG的滾動軸承的標(biāo)準(zhǔn)庫制作學(xué)生姓名專業(yè)機電技術(shù)教育學(xué)號指導(dǎo)教師姓名所學(xué)專業(yè)機械設(shè)計制造及自動化職稱完成期限20*年2月25日至20*年5月25日一、選題的目的意義美國EDS公司的Unigraphics(UG)是一個優(yōu)秀的機械CAD/CAE/CAM體化高端軟件，它基于完全的三維實體復(fù)合造型、特征建模、裝配建模技術(shù)，能設(shè)計出任意復(fù)雜的產(chǎn)品模型。加之技術(shù)處于領(lǐng)先地位的CAM模塊、內(nèi)嵌的CAE模塊，使CAD、CAE和CAM有機集成，可以使產(chǎn)品的設(shè)計、分析和

41、制造一次完成。目前，UG已廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、通用機械、家用電器等領(lǐng)域。作為通用CAD/CAE/CAM軟件，UG功能非常強大，但缺乏通用標(biāo)準(zhǔn)件庫以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件庫，而具體行業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計總是經(jīng)常用到通用標(biāo)準(zhǔn)件和本行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件。由于標(biāo)準(zhǔn)件在產(chǎn)品的全部零件中占有很大的比例，因此有必要開發(fā)通用標(biāo)準(zhǔn)件庫以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件庫，以減少重復(fù)設(shè)計和繪圖，提高產(chǎn)品設(shè)計效率，縮短設(shè)計周期。當(dāng)前由于我國在機械行業(yè)中標(biāo)準(zhǔn)庫的應(yīng)用還不是很廣泛，所以對本課題的研究是具有非常深遠的現(xiàn)實意義。二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀目前，在國外基于UG參數(shù)化設(shè)計在快速設(shè)計領(lǐng)域中已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車、航空、航天、家電、機械、醫(yī)療儀器等行業(yè)領(lǐng)域的產(chǎn)品設(shè)計、

42、制造與分析，實現(xiàn)了設(shè)計優(yōu)化技術(shù)與基于產(chǎn)品和加工過程的結(jié)合?，F(xiàn)在主要研究的是如何在現(xiàn)有仿真設(shè)計及有限元分析的基礎(chǔ)上，對特別工藝實現(xiàn)直接加工，以真正實現(xiàn)機械設(shè)計加工一體化、無圖紙化。在國內(nèi)目前在參數(shù)化設(shè)計領(lǐng)域的發(fā)展非常的迅猛，也為我國機械制造業(yè)帶來了新的活力，但是由于我國技術(shù)水平的限制，在應(yīng)用CAD/CAM技術(shù)制造滾動軸承產(chǎn)品時，造型精度不高，這將直接影響到產(chǎn)品的有限元分析、虛擬樣機設(shè)計的仿真結(jié)果，并影響到相關(guān)產(chǎn)品的制造精度，所以利用UG對滾動軸承進行參數(shù)化設(shè)計不僅可以提高設(shè)計效率，更重要的是可以提高機械裝配的精度和效率。三、主要研究內(nèi)容在UG環(huán)境下對滾動軸承的外徑D,內(nèi)徑d,寬度B,等主要參數(shù)進

43、行提取，然后在UG軟件中把這些參數(shù)作為設(shè)計變量建立聯(lián)接件的參數(shù)化模型，使?jié)L動軸承的三維模型可根據(jù)設(shè)計參數(shù)變化而變化，從而制作出滾動軸承的標(biāo)準(zhǔn)件庫。四、畢業(yè)論文(設(shè)計)的研究方法或技術(shù)路線1結(jié)合自己的情況多方搜集相關(guān)資料，制定畢業(yè)設(shè)計方案；確定出滾動軸承的主要設(shè)計參數(shù)，把滾動軸承的模型尺寸與設(shè)計參數(shù)建立關(guān)系；在UG軟件中建立滾動軸承的設(shè)計參數(shù)變量；根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸變量利用UG進行建模；5使任意滾動軸承的模型可通過修改設(shè)計參數(shù)得到；用Excel建立滾動軸承的參數(shù)數(shù)據(jù)庫；將Excel數(shù)據(jù)庫與UG軟件聯(lián)接，生成UG的滾動軸承的標(biāo)準(zhǔn)庫.五、主要參考文獻與資料濮良貴，紀(jì)名剛機械設(shè)計M.北京:高等教育出版社，2

44、005曾向陽，謝國明，王學(xué)平.UGNX高級開發(fā)實例M.北京：電子工業(yè)出版社，2004陳立德機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計M.北京：高等教育出版社，2006沈精虎.UGNX中文版機械設(shè)計基礎(chǔ)教程M.北京:人民郵電出版社,2006胡仁喜.精通UGNX4.0機械設(shè)計M.北京:電子工業(yè)出版社,2006夏德偉，張俊生.UGNX4.0中文機械設(shè)計典型范例教程M.北京:電子工業(yè)出版社,2006黃翔,李迎光.UG應(yīng)用開發(fā)教程與實例精解M.清華大學(xué)出版社，2005王群.UG零件設(shè)計實例與技巧M.國防工業(yè)出版社，2005(9)王學(xué)平.基于UG的表達式及其應(yīng)用J.機械制造，2003，1(6)：315316莊亞紅，范元勛.一種

45、基于UG的三維參數(shù)化設(shè)計技術(shù)J.機械，2004，1(5)：124125李世國.三維模型的參數(shù)化設(shè)計策略及程序設(shè)計技術(shù)J.機械，2000，3(1)：100李素萍等.基于UG參數(shù)化快速設(shè)計方法的研究及應(yīng)用J.鍛壓技術(shù)，2006,1(4)：302303戴麗娜，徐冰等以UG為平臺的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件庫開發(fā)J.現(xiàn)代制造工程，2006,2(6):158160劉莉莉.利用UG草圖實現(xiàn)模型的參數(shù)化設(shè)計J,2003，1(9)：2324陳長生基于UG參數(shù)化技術(shù)完成實體零件庫的建立J.機械設(shè)計與制造，2003，1(4)：100101李素萍，劉根生，基于UG的參數(shù)化設(shè)計方法及程序設(shè)計J.技術(shù)計算機應(yīng)用，2005，1(5)：182184石蘇慶.基于UG的三維標(biāo)準(zhǔn)件庫的建立原則和方法J.CAD/CAM/CAPP應(yīng)用，2005，2(8)：211212萬久團等，基于UG的三維參數(shù)化標(biāo)準(zhǔn)件庫的建立J.電氣技術(shù)與自動化，2002，1(4)：98100宋欣,孟兆新基于UG建立標(biāo)準(zhǔn)零件庫的方法J.哈爾濱