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篇1

關(guān)鍵詞:UG; 參數(shù)化; 注塑模; 車載箱

中圖分類號:TG76;TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B

文章編號:1004-373X(2010)12-0053-02

Parametrization Design of Bicycle-bone Case

XIE Fang1, JIA Yi-chao2, LIU Xing-gang1

(1.Zhangjiakou Vocational and Technical College, Zhangjiakou 075000, China;

2.School of Material Science and Technology, Hebei University of Technology, Tianjin 300130, China)

Abstract:According to the bicycle-bone cases that can be quickly installed on the bicycles made in other countries, the product shaping and mold design are performed with the function of the parametrization design of UG. All the design parameters of the product are stored in the database, and the relations of all size data are set up with the expresions when the product shaping and mold design are carried out. As any dimension is changed, the overall size of the product model is variated with the change and the parametrization drive is realized. The mold design was implemented with UG Mold Wizard module. The practical design proves that the parameterization design is helpful for the improvement of design speed and work efficiency.

Keywords: UG; parametrization; injection mould; bicycle-bone case

0 引 言

模具工業(yè)已成為國際經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)工業(yè),地位無可替代。隨著我國逐步成為全球制造業(yè)的基地,模具行業(yè)得到了迅速的發(fā)展[1]。在如此激烈的競爭中,如何縮短制造周期、提高模具質(zhì)量、降低模具成本,成為了模具企業(yè)的一項挑戰(zhàn)。隨著模具CAD/CAM技術(shù)的不斷發(fā)展,掌握CAD/CAM 軟件的使用,并用于模具的數(shù)字化設(shè)計與制造是其中的關(guān)鍵。為提高產(chǎn)品設(shè)計的開發(fā)效率,零件參數(shù)化設(shè)計方法被越來越多的設(shè)計人員掌握與使用,與其他設(shè)計方法相比,參數(shù)驅(qū)動方法具有簡單、方便和易開發(fā)使用等特點,同時CAD技術(shù)的發(fā)展也為參數(shù)化設(shè)計提供了有力的方法和工具[2-5]。

1 產(chǎn)品介紹

該產(chǎn)品主要在國外自行車上使用,其特點是能夠通過專用卡具與自行車迅速裝卡。產(chǎn)品特設(shè)提手功能,方便攜帶,合葉蓋設(shè)計,方便整理。車載箱在使用中需要有一定得強(qiáng)度和硬度要求,選用了ABS塑料。其成型性能好、流動性好、成型收縮率小,在模具中凝固也較快,模塑周期短;但吸水性大,成型前必須使原材料充分干燥[6]。

利用UG軟件對形狀相似的產(chǎn)品進(jìn)行模具設(shè)計時,產(chǎn)品及模具的所有尺寸都存在數(shù)據(jù)庫中,生產(chǎn)需要某種規(guī)格的產(chǎn)品時,只需要修改三維模型的某一尺寸改變后,相應(yīng)的三維模型、二維工程圖、組建及模具等都隨尺寸發(fā)生了改變,實現(xiàn)了參數(shù)化驅(qū)動[7-8]。

2 車載箱參數(shù)化建模

所謂參數(shù)化,是指對零件的各種特征施加各種約束形式,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。參數(shù)化設(shè)計的主要特點是:基于特征、全尺寸約束、全數(shù)據(jù)相關(guān)、尺寸驅(qū)動設(shè)計修改。

參數(shù)化建模有以下3種方法:一種是在建模時,模型的幾何尺寸由其中某個尺寸值決定,適合于形狀規(guī)則、截面簡單的零件;另一種是先繪制模型草圖,將模型中的幾何尺寸改為取某個尺寸值,適用于截面復(fù)雜的零件;第三種是基于裝配的參數(shù)化設(shè)計建模方式是將裝配關(guān)系引入?yún)?shù)化設(shè)計中,可以解決復(fù)雜模型某個部分無法定位的難題,同時可以進(jìn)行部件的整體參數(shù)化設(shè)計[3,9-10]。參數(shù)化建模的首要步驟是對產(chǎn)品進(jìn)行形體分析,從而確定設(shè)計變量和建模策略,然后進(jìn)行參數(shù)化建模以及參數(shù)提取,最后進(jìn)行模型的驗證[3]。如圖1(a)所示,該產(chǎn)品設(shè)計時,為滿足外觀要求,其長寬高尺寸比采用黃金分割比例,比例系數(shù)取0.618。黃金比具有嚴(yán)格的比例性、藝術(shù)性、和諧性,蘊(yùn)藏著豐富的美學(xué)價值。根據(jù)車載箱的用途還可以設(shè)計成其他樣式,如圖1(b)這款車載箱可作為裝載寵物的工具。

圖1 車載箱模型

利用UG中的參數(shù)化功能,可以實現(xiàn)尺寸驅(qū)動。對于車載箱的箱體部分,如圖2所示,圈內(nèi)的結(jié)構(gòu)是與自行車快速卡具連接部分的尺寸為固定值,其余箱體外形尺寸在建模后,在UG的表達(dá)式窗口中將其數(shù)值修改為公式,來完成尺寸驅(qū)動的參數(shù)化設(shè)計,還需要將零件鞲霆尺寸的名稱改變一下并統(tǒng)一管理,以便在實現(xiàn)參數(shù)化驅(qū)動,改變某一尺寸時,能夠及時找到相應(yīng)的變量名稱,圖3列出了箱體主要參數(shù)的表達(dá)式關(guān)系。產(chǎn)品造型完成后生成一份產(chǎn)品數(shù)據(jù)的Excel表格。設(shè)計者可以在表達(dá)式窗口中或Excel工作表中修改箱體長度(length)的值產(chǎn)生所需尺寸規(guī)格的產(chǎn)品模型。

圖2 車載箱箱體三維造型

使用同樣的方法創(chuàng)建箱蓋和提手的三維造型,每個三維模型都附帶一個參數(shù)表達(dá)式的Excel表格,用戶可將產(chǎn)品的各部分表達(dá)式數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理起來,通過改變或添加參數(shù)表達(dá)式就可以方便地改變已存在產(chǎn)品的形狀或生成不同規(guī)格的零件,不再需要重新建模。將上面3個部件導(dǎo)入UG中,并選擇合適的裝配關(guān)系完成產(chǎn)品的裝配。產(chǎn)品造型的系列化效果如圖4所示。

圖3 車載箱箱體尺寸的表達(dá)式

圖4 系列產(chǎn)品示意圖

3 模具設(shè)計流程

利用UG MoldWizard進(jìn)行模具設(shè)計的流程如下: 加載產(chǎn)品和項目初始化;定義模具坐標(biāo)系統(tǒng)和材料收縮率;定義分型線和創(chuàng)建分型面;創(chuàng)建型心、型腔、頂出系統(tǒng)、澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和排溢系統(tǒng);加入模架和標(biāo)準(zhǔn)件,最終設(shè)計結(jié)果如圖5所示。

圖5 模具裝配圖

篇2

關(guān)鍵詞：參數(shù)化設(shè)計 產(chǎn)品形態(tài) 邏輯構(gòu)成 結(jié)構(gòu)構(gòu)成肌理構(gòu)成

中圖分類號：TB47

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1003-0069（2016）02-0024-02

參數(shù)化設(shè)計目前在現(xiàn)代設(shè)計中的應(yīng)用比較廣泛，在各類造型領(lǐng)域的探索中，建筑行業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)取得了較為顯著的成績。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，參數(shù)化設(shè)計的應(yīng)用面在不斷擴(kuò)大，逐漸由建筑領(lǐng)域擴(kuò)展到其他領(lǐng)域，初步展開在產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計中的應(yīng)用，并出現(xiàn)一些相關(guān)設(shè)計作品，但對于設(shè)計方法和應(yīng)用路徑的研究還不完善?；趹?yīng)用路徑的研究一定程度上對推動設(shè)計創(chuàng)新具有重要的現(xiàn)實意義。

1 參數(shù)化設(shè)計概述

參數(shù)化設(shè)計其實就是參變量化設(shè)計，即把設(shè)計參變量化，每個參變量控制或表明設(shè)計結(jié)果的某種重要性質(zhì)，改變參變量的值會改變設(shè)計結(jié)果。

參數(shù)化設(shè)計的最大特點表現(xiàn)在參數(shù)的即時調(diào)節(jié)和與之相對應(yīng)數(shù)字模型的即時反饋。在參數(shù)化設(shè)計系統(tǒng)中，不變參數(shù)通過一定的邏輯規(guī)則形成設(shè)計基礎(chǔ)，再通過可變參數(shù)的數(shù)值調(diào)節(jié)進(jìn)行方案的調(diào)整和優(yōu)化，最終生成設(shè)計結(jié)果。在這個過程中，各種影響因素被數(shù)據(jù)化和關(guān)聯(lián)化，并通過規(guī)則和邏輯貫穿在一起。參數(shù)化的這種可變和易于調(diào)節(jié)的特點，使設(shè)計變得更加方便和靈活，設(shè)計師只需要調(diào)節(jié)規(guī)則邏輯中的參數(shù)就能迅速調(diào)整方案的呈現(xiàn)效果。參數(shù)化設(shè)計的運用可以在短時間內(nèi)生成一系列方案，設(shè)計師或用戶可以根據(jù)設(shè)計要求或?qū)徝澜?jīng)驗進(jìn)行方案選擇，這在一定程度上帶來更為豐富、多變的體驗，促進(jìn)基于互聯(lián)網(wǎng)的個性定制的發(fā)展和完善，為設(shè)計行業(yè)帶來新的活力。

2 參數(shù)化設(shè)計與產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計

數(shù)理邏輯又稱“符號邏輯”，是一門用數(shù)學(xué)方法研究思維的形式結(jié)構(gòu)及其規(guī)律的學(xué)科。數(shù)理邏輯在形態(tài)塑造中的運用能夠體現(xiàn)比例與尺度、對稱與均衡、節(jié)奏與韻律、統(tǒng)一與變化等形式美法則。從古至今，一些簡單而經(jīng)典的數(shù)理邏輯被廣泛運用到設(shè)計當(dāng)中，最為人們熟知的就是黃金分割比，古代的埃及金字塔、印度泰姬陵到現(xiàn)代蘋果公司的很多產(chǎn)品設(shè)計都以黃金分割比為內(nèi)在邏輯，這些設(shè)計無不被人奉為經(jīng)典。

當(dāng)代，計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展與3D打印技術(shù)的進(jìn)步，使復(fù)雜數(shù)理邏輯的呈現(xiàn)成為可能，參數(shù)化設(shè)計便是其中之一，其作為一種新的設(shè)計方法在現(xiàn)代設(shè)計中的探索極為引入注目。尤其在產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計領(lǐng)域，參數(shù)化設(shè)計使原來不可能實現(xiàn)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)與形式得以呈現(xiàn)，形態(tài)的內(nèi)在數(shù)理邏輯性使產(chǎn)品展現(xiàn)出變化豐富、充滿律動的形式美感，既能豐富產(chǎn)品的視覺呈現(xiàn)效果，又可以滿足用戶的個性化需求。參數(shù)化設(shè)計正逐漸應(yīng)用于產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計中，并呈現(xiàn)出一個新的發(fā)展潮流“。

3 參數(shù)化設(shè)計在產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計中的應(yīng)用路徑

參數(shù)化設(shè)計在產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計中的應(yīng)用主要表現(xiàn)為邏輯構(gòu)成形態(tài)、結(jié)構(gòu)構(gòu)成形態(tài)和肌理構(gòu)成形態(tài)三個方面。

3.1 邏輯構(gòu)成形態(tài)

邏輯構(gòu)成形態(tài)是指以符合或接近數(shù)理邏輯關(guān)系的規(guī)則塑造的形體，著重強(qiáng)調(diào)形態(tài)的邏輯性。參數(shù)化的產(chǎn)品邏輯構(gòu)成形態(tài)設(shè)計的基本流程如下：（1）確定設(shè)計目標(biāo)；（2）找出對設(shè)計目標(biāo)具有影響的各類因素，將這些因素轉(zhuǎn)化為有效的參量，通過研究和邏輯推理，確定參數(shù)之間的基本關(guān)系；（3）運用某種規(guī)則系統(tǒng)（即算法）構(gòu)筑參數(shù)關(guān)系，逐步實施算法生成產(chǎn)品的設(shè)計原型；（4）通過對算法中關(guān)鍵變量的調(diào)整，生成海量方案，這一環(huán)節(jié)如果達(dá)不到理想效果，則返回去進(jìn)一步修改算法，進(jìn)行新一輪的實施和迭代，從而得到另一類可能性，在算法的反復(fù)實施和迭代中生成理想的設(shè)計結(jié)果；（5）設(shè)計師或用戶在生成的一系列方案中進(jìn)行方案挑選。整個流程可以概括為：設(shè)計目標(biāo)――參量設(shè)定――算法構(gòu)建――參數(shù)調(diào)整――評價――確定。

例如由美國設(shè)計師Matthias Pliessnig為私人客戶所設(shè)計的阿瑪達(dá)長凳（圖1），是參數(shù)化的產(chǎn)品邏輯構(gòu)成形態(tài)設(shè)計的一個典型案例。其設(shè)計目標(biāo)是一個貫穿空間的寬大流動的長凳，設(shè)計師首先運用曲線干擾、細(xì)分等規(guī)則營造一個高低起伏、凹凸有致的流動效果，構(gòu)造出長凳的設(shè)計原型；其次通過對整體尺寸、細(xì)分次數(shù)等參數(shù)數(shù)值的調(diào)節(jié)，生成一系列的形態(tài)結(jié)果。最后根據(jù)自己的經(jīng)驗、審美或腦海中的預(yù)想等進(jìn)行方案評估和挑選，得到令人滿意的視覺形態(tài)。

3.2 結(jié)構(gòu)構(gòu)成形態(tài)

對于參數(shù)化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)構(gòu)成形態(tài)設(shè)計，一方面可以通過相關(guān)參數(shù)化軟件對現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化，以達(dá)到某種經(jīng)濟(jì)或生態(tài)效益；另一方面也可以運用參數(shù)化設(shè)計方法研究及模擬自然界和傳統(tǒng)人工物中的結(jié)構(gòu)，賦予產(chǎn)品以新的結(jié)構(gòu)形式。

3.2.1 拓?fù)鋬?yōu)化

拓?fù)鋬?yōu)化算法主要用于結(jié)構(gòu)優(yōu)化。基于設(shè)計目標(biāo)的拓?fù)鋬?yōu)化可以將材料均質(zhì)的模型優(yōu)化為材料在空間中的最佳分布模型，也可以從力學(xué)角度出發(fā)對原有產(chǎn)品模型進(jìn)行拓?fù)渥冃危ㄟ^這兩種方式的反復(fù)迭代優(yōu)化，最終產(chǎn)生一種新的結(jié)構(gòu)形態(tài)?？梢钥偨Y(jié)為：設(shè)計目標(biāo)――力學(xué)分析――變形優(yōu)化――評價――確定。

例如德國設(shè)計師Marco Hemmerling和Ulrich Nether設(shè)計的這款衍生椅（圖2），即是參數(shù)化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化的典型案例。其設(shè)計目標(biāo)是在原材料減少的同時保證座椅的穩(wěn)定性及舒適度。設(shè)計師在設(shè)計構(gòu)建時主要采用有限元建模軟件，對座椅的結(jié)構(gòu)性能、材料特性、人機(jī)工程學(xué)數(shù)據(jù)以及生產(chǎn)加工工藝等參數(shù)進(jìn)行綜合分析，并通過反復(fù)迭代，生成一個最優(yōu)化的方案模型，最終呈現(xiàn)的是經(jīng)過計算機(jī)邏輯運算之后的結(jié)構(gòu)，亦是座椅的最終形態(tài)。衍生椅設(shè)計通過參數(shù)化軟件的運用，在功能優(yōu)化的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了產(chǎn)品的形態(tài)創(chuàng)新和制造的經(jīng)濟(jì)性。

3.2.2 結(jié)構(gòu)模擬

大自然中的諸多結(jié)構(gòu)不僅具有科學(xué)的力學(xué)法則，并且擁有和諧的美感，前人通過學(xué)習(xí)、模仿和研究自然界中的生物結(jié)構(gòu)，創(chuàng)造了很多優(yōu)秀的人工結(jié)構(gòu)，流傳至今。參數(shù)化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)構(gòu)成形態(tài)設(shè)計的另一種方式就是研究自然界和傳統(tǒng)人工物中的結(jié)構(gòu)，將影響產(chǎn)品及結(jié)構(gòu)構(gòu)件的要素轉(zhuǎn)化為多個參數(shù)，設(shè)定模擬算法，并進(jìn)行優(yōu)化與創(chuàng)新，在反復(fù)迭代中生成最終的結(jié)構(gòu)形態(tài)。即：設(shè)計目標(biāo)――研究現(xiàn)有結(jié)構(gòu)――模擬優(yōu)化――評價―確定。

例如荷蘭Studio Drift工作室設(shè)計的可以動態(tài)變化的吊燈――TheShylights（羞羞燈）（圖3），便是通過對自然界中優(yōu)秀結(jié)構(gòu)的模擬，所實現(xiàn)的產(chǎn)品創(chuàng)新。綻放是花最美的瞬間，然而到了夜間，美麗的花朵便害羞般的閉合起來，The Shylights（羞羞燈）正是模擬花瓣盛開和閉合這兩個動作，即垂下綻放時燈具打開，向上收縮時燈具關(guān)閉。其設(shè)計的關(guān)鍵是利用參數(shù)化軟件模擬花的開合，為燈具制作了可伸縮并極其精密的機(jī)械骨架，以此生動地呈現(xiàn)花朵綻放時所展現(xiàn)出的自然生命力。

3.3 肌理構(gòu)成形態(tài)

肌理是物體表面組織結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)形式，是產(chǎn)品形態(tài)的重要組成部分。參數(shù)化的產(chǎn)品肌理構(gòu)成形態(tài)設(shè)計的基本流程如下：（1）確定設(shè)計目標(biāo)；（2）找出影響特定產(chǎn)品肌理設(shè)計的各種因素，將其轉(zhuǎn)化為參（變）量，并基于對這些參（變）量的分析確定具體的設(shè)計元素；（3）設(shè)定該元素自身的變化及組合邏輯（算法），通過算法的逐步實施構(gòu)造出設(shè)計原型；（4）確定變量，調(diào)節(jié)變量數(shù)值，推敲方案；（5）通過對參數(shù)的綜合調(diào)節(jié)進(jìn)一步優(yōu)化方案，并在比較的基礎(chǔ)上挑選最終效果。該流程可以概括為：設(shè)計目標(biāo)――確定設(shè)計元素――基于元素的變化及組合邏輯（算法）構(gòu)建――變量數(shù)值調(diào)節(jié)――評價――確定。

例如由馬薩諸塞州的Nervous System實驗室設(shè)計的Hyphae Lamps（圖4），是參數(shù)化的產(chǎn)品肌理構(gòu)成形態(tài)設(shè)計的一個典型案例。HyphaeLamps是系列化的有機(jī)臺燈設(shè)計，以自然界中的生物生長規(guī)律為元素，設(shè)定生長算法，從最初的種子和一個基面，通過節(jié)點的不斷分支與合并，生長為一個有機(jī)的鏤空網(wǎng)絡(luò)。同時，算法可以隨著參數(shù)數(shù)值的調(diào)整而發(fā)生改變，每個燈都是基于這些類似算法而單獨種植的，因此，這一系列有機(jī)臺燈中的每一個都是獨一無二的，其自然化的肌理可以通過LED燈向墻上或天花板上投射獨特的圖案，創(chuàng)造一種空靈和有機(jī)的氛圍。

4 結(jié)論

篇3

【關(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu)設(shè)計；頂層參數(shù)；參數(shù)化設(shè)計；表達(dá)式鏈接

Product Electrical System Design Automation

【Abstract】According to the different types of topological structure similar case,by different stylist design,dynamic,and old duplicated error probability and could cut a repeated the same mistake.And after cutting sometimes parts processing,appear unable to assembly needs to repair to use,the serious influence product development cycles,thus the enterprise competitive power decrease.Through 1/2ATR and 3/4ATR size of box/structural parameter technology research,built chassis parametric design system,and experience,with test satisfactory results have been obtained.Make this kind of product design,built good and trees become public resources system reusable,make a design and production efficiency is greatly increased.

【Key words】Struture design;The level parameter;Parametric design;Expression links

0.概述

計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD）技術(shù)是現(xiàn)代設(shè)計的必備工具，在國內(nèi)外企業(yè)中得到了越來越多的應(yīng)用。然而，雖然現(xiàn)有的CAD技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)在很大程度上改變了傳統(tǒng)的設(shè)計理念，但大多數(shù)企業(yè)并未實現(xiàn)真正意義上的參數(shù)化設(shè)計。只有真正意義的參數(shù)化設(shè)計，才能使得產(chǎn)品設(shè)計周期大大縮短，設(shè)計成本大幅度降低。參數(shù)化設(shè)計技術(shù)作為一項先進(jìn)的技術(shù)必將得到越來越多的應(yīng)用。

對于具有相似拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的光機(jī)結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，只是為適應(yīng)市場需求，尺寸和布局發(fā)生了變化，如箱體類、軸系類等等零件及裝配都可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)的參數(shù)化設(shè)計。針對不同的設(shè)計需求，依靠該結(jié)構(gòu)的全局設(shè)計參數(shù)，快速自動完成整個結(jié)構(gòu)部件設(shè)計。本文可用大型三維結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件-UG5.0軟件中CAD部分的Modeling、Assembly和Drafting模塊進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)密封機(jī)箱的參數(shù)化設(shè)計研究。

UG是一套功能強(qiáng)大的三維CAD/CAM/CAE軟件系統(tǒng)，其內(nèi)容涵蓋了產(chǎn)品從概念設(shè)計、工業(yè)造型設(shè)計、三維模型設(shè)計、分析計算、動態(tài)模擬與仿真、工程圖輸出，到生產(chǎn)加工成產(chǎn)品的全過程。其應(yīng)用范圍涉及機(jī)械、航空航天、汽車、造船、通用機(jī)械、醫(yī)療器械和電子等諸多領(lǐng)域。

本文對標(biāo)準(zhǔn)密封機(jī)箱的參數(shù)化設(shè)計及應(yīng)用情況進(jìn)行論述[1]~[12]。

1.參數(shù)化模型的建立

機(jī)箱參數(shù)化模型的建立主要包括以下內(nèi)容：零件及裝配模型的設(shè)計及機(jī)箱參數(shù)化模型的測試。

1.1設(shè)計工作主要內(nèi)容

參數(shù)化模型的設(shè)計工作，需對建立的模型進(jìn)行反復(fù)的測試與反復(fù)修改模型及表達(dá)式，主要設(shè)計內(nèi)容包括以下方面。

頂層表達(dá)式的建立

首先需要確定機(jī)箱的頂層設(shè)計參數(shù)，因頂層設(shè)計參數(shù)是全局設(shè)計變量，參數(shù)化模型就是用全局設(shè)計變量來驅(qū)動模型的變化。機(jī)箱的設(shè)計輸入即為全局設(shè)計變量。

圖一 頂層表達(dá)式的建立

對于機(jī)箱來說，設(shè)計輸入為機(jī)箱的外形尺寸，每塊電路板的厚度，每塊電路板上冷板厚度，電路板間距，機(jī)上安裝孔間距等等，這些設(shè)計輸入都是作為頂層參數(shù)來建立頂層表達(dá)式。建立的頂層參數(shù)的表達(dá)式如圖一所示。

機(jī)箱參數(shù)化建模方式

機(jī)箱采用自上而下和自下而上相結(jié)合的方式進(jìn)行建模。自上而下建立模型，即先建裝配，再在裝配中建立零件模型；自下而上建模，即零件模型建好后，再裝配在一起。根據(jù)機(jī)箱的總體外形尺寸，在裝配粗略建立機(jī)箱的前面板、側(cè)板、上蓋板、下蓋板等零件的外形尺寸，然后再分別對零件進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計。

1/2ATR和3/4ATR兩種尺寸機(jī)箱裝配參數(shù)化模型建立

根據(jù)GJB 441-1988電子設(shè)備機(jī)箱、安裝架的安裝形式和基本尺寸等標(biāo)準(zhǔn)來分別建立兩種尺寸機(jī)箱。

1/2ATR機(jī)箱的外形尺寸為：寬和高分別為：194mm和124mm，長度根據(jù)實際情況來定。外形尺寸如圖二所示：

圖二 1/2ATR機(jī)箱外形結(jié)構(gòu)尺寸

3/4ATR機(jī)箱的外形尺寸為：寬和高分別為190.5mm和194mm，長度根據(jù)實際情況來定。外形尺寸如圖三所示：

圖三 3/4ATR機(jī)箱結(jié)構(gòu)外形尺寸

篇4

工藝裝備（工裝）是機(jī)械工業(yè)的重要組成部分，是機(jī)械產(chǎn)品性能、精度、質(zhì)量、壽命、生產(chǎn)效率以及控制生產(chǎn)成本的基礎(chǔ)保證。結(jié)構(gòu)越是緊湊、精度越高的機(jī)械裝置，其制造過程對工裝的依賴程度便越高。以沈陽機(jī)床（集團(tuán)）有限責(zé)任公司（以下簡稱“沈陽機(jī)床”）研制的機(jī)械式雙軸轉(zhuǎn)臺pct40為例，該產(chǎn)品有35種零件，裝配工裝就有21種之多，其中一些工裝結(jié)構(gòu)相同或類似，但零件尺寸不同。按照我們以往的設(shè)計流程，在三維建模和繪制工程圖時，設(shè)計員需要進(jìn)行較多的重復(fù)工作，影響了設(shè)計效率。結(jié)構(gòu)相同或類似零件的三維模型和工程圖等技術(shù)文件也影響到技術(shù)文件的管理。本文以偏心法蘭調(diào)整工具為例介紹了利用Pro/ENGINEER的“族表”工具和“重復(fù)區(qū)域”功能，對一類結(jié)構(gòu)相同的工裝進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計，有效地減少了設(shè)計員的重復(fù)工作和技術(shù)文件數(shù)量。

二、關(guān)于參數(shù)化設(shè)計

參數(shù)化設(shè)計是指零件或部件的形狀比較定型，用一組參數(shù)約束該幾何圖形的一組結(jié)構(gòu)尺寸序列，參數(shù)與設(shè)計對象的控制尺寸有顯式對應(yīng)，當(dāng)賦予不同的參數(shù)序列值時，就可驅(qū)動達(dá)到新的目標(biāo)幾何圖形，其設(shè)計結(jié)果是包含設(shè)計信息的模型。參數(shù)化為產(chǎn)品模型的可變性、可重用性及并行設(shè)計等提供了手段，使用戶可以利用以前的模型方便地重建模型，并可以在遵循原設(shè)計意圖的情況下方便地改動模型，生成系列產(chǎn)品，大大提高了生產(chǎn)效率。參數(shù)化概念的引入代表了設(shè)計思想上的一次變革，即從避免改動設(shè)計到鼓勵使用參數(shù)化修改設(shè)計。

Pro/ENGINEER提供了多種二次開發(fā)工具，如族表工具、用戶定義特征（UDF）、Pro/Program、J-link以及Pro/TOOLKIT等。通過族表可以方便地管理具有相同或相近結(jié)構(gòu)的零件，特別適用于標(biāo)準(zhǔn)零件的管理。族表工具是通過建立一個通用零件作為父零件，然后在其基礎(chǔ)上對各參數(shù)加以控制生成派生零件。整個族表是通過電子表格來實現(xiàn)的，因此可以稱其為表格驅(qū)動。

三、偏心法蘭調(diào)整工具設(shè)計

偏心法蘭內(nèi)外圈的中心線是不重合的，如圖1所示，法蘭內(nèi)外圓中心線距離為S。當(dāng)法蘭以外圓中心線為軸轉(zhuǎn)動時，內(nèi)圓中心線就以外圓中心線為軸，以S為半徑轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)法蘭內(nèi)圈在垂直方向上的位置移動，移動的最大距離為2S。弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)就應(yīng)用偏心法蘭來調(diào)整凸輪軸與分度盤中心距，避免出現(xiàn)二者配合過緊或過松的現(xiàn)象。裝配時，偏心法蘭的外圓與箱體上的孔配合，保證了其軸線沒有徑向移動，凸輪軸通過軸承與偏心法蘭內(nèi)圈結(jié)合，根據(jù)實際情況轉(zhuǎn)動偏心法蘭，使其內(nèi)圓中心線在垂直方向上產(chǎn)生位移，達(dá)到通過改變機(jī)構(gòu)的中心距使弧面凸輪與分度盤獲得優(yōu)良配合的目的。根據(jù)裝配需要，設(shè)計出偏心法蘭的調(diào)整工具，調(diào)整工具的二維示意圖如圖2所示。

在調(diào)整工具一端任選兩個相對的孔打入圓柱銷，裝配調(diào)整時，將圓柱銷插入偏心法蘭端面上的孔Фd0中；調(diào)整工具的另一端也是利用端面上的孔與類似卡鉗的工裝連接，該工裝的設(shè)計與本文內(nèi)容無關(guān)，故不在此做介紹。

四、調(diào)整工具參數(shù)化設(shè)計

以沈陽機(jī)床研制的機(jī)械式雙軸轉(zhuǎn)臺pct40為例，該產(chǎn)品有2種尺寸不同的偏心法蘭需要使用調(diào)整工具，另外分別安裝與之配合的2種鎖緊法蘭也需要同樣結(jié)構(gòu)但不同尺寸的調(diào)整工具，因此這里需要設(shè)計4件調(diào)整工具。這種現(xiàn)象在工裝設(shè)計中是常見的情況，若是按照傳統(tǒng)設(shè)計流程，設(shè)計員必須分別進(jìn)行多次重復(fù)的三維建模和繪制工程圖的工作才能完成設(shè)計任務(wù)。但是利用Pro/ENGINEER的族表功能，對其進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計，將不再需要重復(fù)建模，而只需對一個模型的尺寸參數(shù)進(jìn)行重新設(shè)計，便可得到一組不同的調(diào)整工具。從而達(dá)到減少設(shè)計人員的重復(fù)勞動，提高工作效率的目的。

1.三維模型參數(shù)化設(shè)計

以需要設(shè)計的任一調(diào)整工具作為原始模型建立三維模型，以后再需要設(shè)計結(jié)構(gòu)類似的調(diào)整工具時，不再重復(fù)建模，而是運用族表功能對相關(guān)尺寸約束進(jìn)行參數(shù)設(shè)計。在創(chuàng)建“族表”之前，我們有必要將模型的相關(guān)尺寸名稱按照我們需要的進(jìn)行修改，如d1、L1和外徑等。然后，便可進(jìn)行“族表”的創(chuàng)建，先將模型相關(guān)尺寸添加到“族項目”中，為了讓設(shè)計員快速定位尺寸參數(shù)可以插入“注釋行”對每個尺寸的含義做詳細(xì)的描述，“族表”便建立完成。當(dāng)我們需要重新設(shè)計一件與其結(jié)構(gòu)相同但尺寸不同的調(diào)整工具時，不再需要重新建模，只要在“族表”中插入實例行，對相關(guān)尺寸參數(shù)進(jìn)行設(shè)計，便可得到另一個模型，如圖3所示。

2.工程圖的繪制

工程圖的繪制方式有兩種，一種是按照繪圖標(biāo)準(zhǔn)繪制一張完整的工程圖并做完整的尺寸標(biāo)準(zhǔn)，將工程圖中的尺寸數(shù)值更改為特定代號，然后附上顯示三維模型族表的表格。該表格使用Pro/ENGINEER的“重復(fù)區(qū)域”功能來制作，通過“更新表”可以使該表格與三維模型的族表同步。此方法繪制的工程圖可以定義為列表式，如圖4所示。

第二種方法可稱為模板式，即建立一個“工程圖模板”。所謂“工程圖模板”是在一張工程圖上設(shè)置其“出圖行為”，作為工程制圖的出圖規(guī)范，每個視圖的詳細(xì)規(guī)范通過模板視圖指令對話框設(shè)定，如圖5所示。需要出圖時，在指定模板選框中選擇使用模板，然后選取已制定好的工程圖模板，點擊確定便會按照設(shè)計員制作的工程圖模板形成工程圖文件，移動各視圖至適當(dāng)位置并整理尺寸便完成了工程圖的繪制，大大提高了設(shè)計員的出圖效率。

這兩種方法各有優(yōu)劣，使用列表式繪制工程圖時，不同型號的零件需要從列表中選擇對應(yīng)的尺寸參數(shù)，所以不太適用于結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的零件，但特別適用于標(biāo)準(zhǔn)零件的繪制，如企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)工裝、標(biāo)準(zhǔn)工具等這些結(jié)構(gòu)相同，尺寸不同且數(shù)量較多的零件。模板式繪制工程圖則適用于另一些結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的零件。

篇5

關(guān)鍵詞：調(diào)壓線圈；參數(shù)化設(shè)計；二次開發(fā)；AutoCAD

中圖分類號：TM411 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）03-0110-02

在大部分中小企業(yè)中，由于技術(shù)力量薄弱，圖紙的修改難度極大，經(jīng)常出問題，返工的圖紙時有發(fā)生，不僅浪費了大量的物力、人力和財力，更浪費了很多寶貴的競爭機(jī)會，能開發(fā)一套實用的繪圖軟件，將大大減少技術(shù)人員的勞動量，且出錯的概率減小到了最低，對企業(yè)來說是一件低投資高回報的事情。本文介紹的是給某變壓器廠制作軟件時高壓線圈圖紙的開發(fā)過程。

1 總體規(guī)劃

根據(jù)圖紙將各部分開完成，分為高壓線圈視圖、中壓線圈視圖、線圈端面視圖、壓裝高度示意圖、HTV角環(huán)放置示意圖、MTV角環(huán)放置示意圖、MTV匝數(shù)簡圖、HTV出頭示意圖、參數(shù)特性表、技術(shù)要求、標(biāo)題欄和明細(xì)欄這幾個部分。

主函數(shù)中完成函數(shù)調(diào)用，塊插入，書寫技術(shù)要求，標(biāo)題欄和明細(xì)欄填寫。

2 高壓線圈主視圖繪制

基點確定了視圖的位置，其它點坐標(biāo)都根據(jù)基點坐標(biāo)計算得到，基點選擇在圖1所示的點，該點是線圈相線起始位置，相線標(biāo)注、撐條繪制、匝線繪制等都與該點直接相關(guān)，所以選擇該點作為基點。

基點確定后，根據(jù)編程習(xí)慣，在使用到該點的地方定義點坐標(biāo)。開始時，定義了圖2所示坐標(biāo)。

2.1 設(shè)計思路

設(shè)計時，重復(fù)性部分、有規(guī)律變化部分設(shè)計為獨立模塊，用函數(shù)來處理，其余部分在該函數(shù)中完成。經(jīng)過已有圖紙的分析，函數(shù)部分為撐條繪制、匝線繪制、相線序號標(biāo)注、油道排列標(biāo)注、墊塊厚度標(biāo)注、匝線數(shù)目標(biāo)注，其余部分直接在該函數(shù)中完成。

2.2 詳細(xì)繪圖

首先進(jìn)行不規(guī)則的圖線繪制，如第一條直線（PT1 PT2）直線，其余直線按順序進(jìn)行繪制。

2.3 撐條繪制函數(shù)

算法設(shè)計：根據(jù)所給撐條數(shù)，繪制等長直線，算法簡單，用repeat循環(huán)實現(xiàn)，循環(huán)次數(shù)為撐條數(shù)加1，圖中多畫一根撐條，循環(huán)體中只繪制直線即可，步長值為撐條間距*自增變量。下面是函數(shù)功能說明和完整的函數(shù)清單。

； 程序功能：繪制撐條

； 參數(shù)說明：pt_ct 撐條基點坐標(biāo)（中心撐條與線圈最上沿交點）

； ct_num 撐條數(shù)

； ct_jj 撐條間距

； ct_len 撐條高度

； 使用方法：帶參調(diào)用

（defun 6DB602_4draw_ct（pt_ct ct_num ct_jj ct_len / col_width pt_base ）

（setq col_width 0 pt_base （polar （polar pt_ct （/ pi 2） 5） pi （* ct_jj （/ ct_num 2））） ）

（repeat （+ ct_num 1）

（command "clayer" "細(xì)實線層" "line"

（polar pt_base 0 （* ct_jj col_width））

（polar （polar pt_base 0 （* ct_jj col_width））

（/ pi -2） ct_len） ""）

（setq col_width （1+ col_width）） ） ）

函數(shù)執(zhí)行后結(jié)果如圖3所示。

2.4 匝線繪制

算法設(shè)計：匝線要傾斜，中間斷開，繪制時使用repeat函數(shù)，次數(shù)為匝線數(shù)目，循環(huán)體中繪制兩條直線，注意直線的右邊縱坐標(biāo)小于左邊。

函數(shù)如下：

（defun 6DB602_4draw_zx（pt_zx ct_num ct_jj zx_num zx_jj / l_height zx_len）

（setq l_height 0 zx_len （* （/ ct_num 2） ct_jj））

（repeat zx_num （command "clayer" "細(xì)實線層" "line" （polar pt_zx （/ pi -2） （* zx_jj l_height））

（polar （polar （polar pt_zx （/ pi -2） （* zx_jj l_height）） （/ pi -2） 1） 0 （+ zx_len 3）） ""）

（command "clayer" "細(xì)實線層" "line" （polar （polar （polar pt_zx （/ pi -2） （* zx_jj l_height）） （/ pi -2） 1） 0 （+ zx_len ct_jj））

（polar （polar （polar （polar （polar pt_zx （/ pi -2） （* zx_jj l_height）） （/ pi -2） 1） 0 zx_len） （/ pi -2） 1） 0 zx_len） ""）

（setq l_height （1+ l_height））））

2.5 相線序號標(biāo)注

算法設(shè)計：相線標(biāo)注要求每一相線根據(jù)給定的起點序號，逆時針累加，在平面圖中，向右遞增，直到撐條數(shù)為最大值時，從1開始遞增，到達(dá)撐條數(shù)一半時，從左邊開始標(biāo)注。標(biāo)注時遇到相等的情況，減少一相的標(biāo)注，不等時，必須每相進(jìn)行標(biāo)注。根據(jù)以上要求，設(shè)計時，先判斷相線起點是否相同，在進(jìn)行每一相的標(biāo)注。

2.6 油道排列標(biāo)注

算法設(shè)計：油道排列標(biāo)注要求從起點開始，能實現(xiàn)逆時針和順指針旋轉(zhuǎn)標(biāo)注，標(biāo)注數(shù)字按下面公式進(jìn)行計算：（油道數(shù)+油道寬度）/撐條數(shù)×撐條序號+4.5。

2.7 墊塊厚度序列標(biāo)注

算法設(shè)計：墊塊厚度序列標(biāo)注要求根據(jù)給定墊塊厚度序列字符串進(jìn)行標(biāo)注，設(shè)計時，先將字符串進(jìn)行分離，得到對應(yīng)的值，再將其進(jìn)行標(biāo)注。函數(shù)注釋及程序清單如下。

2.8 序號標(biāo)注及其它

線性標(biāo)注、序號標(biāo)注及其他繪制均按AUTOCAD習(xí)慣完成。

3 中壓線圈主視圖繪制

中壓線圈主視圖，大部分與高壓線圈主視圖一致，點位圖中，基點坐標(biāo)選擇一致。

設(shè)計時，中壓線圈思路與高壓線圈思路一致，不再贅述，現(xiàn)將有區(qū)別的部分加以闡述。

墊塊高線繪制時，要求將總高輸入后，將其逐一除以25-35，能除盡時，商就是單個墊塊高度。

4 線圈端面視圖繪制

端面視圖中，相線序號標(biāo)注用函數(shù)實現(xiàn)，相線起點和終點引線用塊插入，其余按AUTOCAD繪圖順序進(jìn)行繪制。

根據(jù)圖形特點，以圓心為基點?；c確定后，進(jìn)行圓的繪制，直線繪制并進(jìn)行陣列，陣列的數(shù)目由撐條數(shù)確定。

環(huán)形數(shù)字標(biāo)注時，重點是坐標(biāo)的計算，起點確定后，根據(jù)標(biāo)注的數(shù)目，均分整圓，得到他們之間的夾角，使用polar函數(shù)，起點和移動距離相同，只需要改變角度即可。

5 其它部分繪制

HTV角環(huán)放置示意圖、MTV角環(huán)放置示意圖、MTV匝線簡圖、壓裝高度示意圖使用、特性表使用塊插入的方式進(jìn)行繪制。圖副、技術(shù)要求、標(biāo)題欄、明細(xì)欄調(diào)用已有工具函數(shù)完成。

6 結(jié) 語

經(jīng)過上述編程，按要求完成了所有功能，為類似零件的二次開發(fā)提供了多個有用的函數(shù)。

參考文獻(xiàn)：

篇6

Y：先介紹一下當(dāng)時申請AA的情況吧。

DY：那個時候知道AA是從建筑學(xué)導(dǎo)報，1996年有一期很詳細(xì)地介紹了AA的教育體系和每個UNIT的研究方向，這樣對AA這個學(xué)校就有了個大概的認(rèn)識，之后也時常關(guān)注一些相關(guān)的信息，不過那個時候AA的主頁遠(yuǎn)沒有現(xiàn)在這么精致，信息量也不大，然后大三學(xué)年結(jié)束后接觸到一位老師，她自己對AA所進(jìn)行的教育模式以及內(nèi)容方向很感興趣，同時也鼓勵學(xué)生去接觸這方面的知識，了解國外的不同設(shè)計理念和設(shè)計方法。

Y：那你認(rèn)為國內(nèi)和國外比較起來，哪些比較大的因素導(dǎo)致了各種差別呢?

DY：我覺得最重要的是各種信息量的差別，AA的研究很具有前瞻性，也就是我們常說的很前衛(wèi)，大部分因為它有自己的信息產(chǎn)生以及消化的系統(tǒng)和平臺，使得獲取信息很有效率，讓內(nèi)容也很豐富。當(dāng)然，這個也有學(xué)校至今160年歷史的積累和自身形成的風(fēng)格。

Y：那你能舉個例子說下AA所謂的系統(tǒng)嗎?

DY：比如我們大家都見過“泡沫”，也聽說過“泡沫邏輯”(voronoD，雖然這個理論和邏輯在很早以前就已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)并深入的研究過，但都多是基于幾何學(xué)上對泡沫幾何形式生成的研究，但有些AA的學(xué)生和老師就根據(jù)這一幾何形式的產(chǎn)生規(guī)律發(fā)展出了一種生成物理形式的方法，并對這種形式的生成方法加以控制，進(jìn)而提出一種建筑形式、空間的可能性。AA學(xué)生設(shè)計的前衛(wèi)和創(chuàng)新就是因為從來不遵循舊有的思維和方法，以不同的家度對待、應(yīng)用以知的知識。

Y：我發(fā)現(xiàn)英國很大部分學(xué)校仍然還是在打圈，就一直沒跳出原有思維和方法，學(xué)生和老師經(jīng)?？吹臇|西也只是40～50年前的，英國人的頑固與守舊是出了名的，也許是物極必反的原因，所以反而有全世界最前衛(wèi)和激進(jìn)的學(xué)校和學(xué)生，AA的誕生最開始好像就是兩位不滿學(xué)院制度教育的學(xué)生輟學(xué)后建立的一個俱樂部。

DY：國內(nèi)的建筑學(xué)教育模式確實需要更新，記得我在大四時，那位導(dǎo)師帶了我一年，我們做了一個影劇院的設(shè)計，這個設(shè)計沒有以往要求的標(biāo)準(zhǔn)的二維CAD圖，卻比較側(cè)重物理模型和三維的表達(dá)。特別是通過手做的模型去感受和分析建筑體量、材料和空間的關(guān)系，最后每個設(shè)計小組的人都錄制了一段DV記錄片，記錄下了設(shè)計、推導(dǎo)的過程，這個DV和最后一個1：200的模型就是我們交付的課程設(shè)計作業(yè)，這個設(shè)計對我有比較深遠(yuǎn)的影響，并不是說設(shè)計出來的東西有多么的不同，而是因為這個因設(shè)計而產(chǎn)生對建筑設(shè)計理解的角度不同，讓我意識到從研究材料的形式以及材料形態(tài)的組合去發(fā)展設(shè)計也是未嘗不可的，而且也是一條非常有意思的思路。

Y：或者說形式的存在本來就是有它的理由，最近兩年參觀AA夏季學(xué)生作品展上發(fā)現(xiàn)有很多物理模型，而且材料也用的比較多。

DY：我想AA的建筑是從形態(tài)出發(fā)歸結(jié)到功能，而普遍的建筑學(xué)教學(xué)模式是從功能出發(fā)，歸結(jié)到形式，AA是研究形式的可能性，比如之前說的泡沫，以一個泡沫為基本的元素或者結(jié)構(gòu)，將一個兩個放在一起和幾十上百個放在一起能有什么不同形式的組合和變化?怎么樣通過這樣的不同形式組合來滿足不同的功能?這是一個很有意思的問題，答案可以有無數(shù)種，你可以花一輩子的時間在這個上面，順帶提一下，最近曝光率很高的水立方，就是其中的一種答案?？梢哉f大多數(shù)學(xué)校的做法是將平面、立面和剖面逐步細(xì)分，而AA是在思考如何將一個單一的物體依托某種規(guī)律或邏輯而生長為一個建筑。

Y：AA的特點也讓我聯(lián)想到赫爾佐格，他的作品也挺重視材料、形式和空間給人的感覺，路易康也很重視形式的本質(zhì)，尊重材料的原有屬性。

DY：我想在方法論上或許有相同之處，以材料本身出發(fā)，不過AA更多地借助了電腦的功能，所以從材料形式的復(fù)雜性來講，較前人來講更加的多樣化與理性。

Y：在你申請的時候，除了之前學(xué)習(xí)當(dāng)中的作品集，有要求你相關(guān)的軟件和編程經(jīng)驗嗎7

DY：學(xué)校并不會以你的電腦水平來評價你設(shè)計的好壞，我想AA會更加注重你的設(shè)計所表達(dá)出來的想法，以及你對建筑設(shè)計的理解角度是否符合你要申請的unit的要求。

Y：副進(jìn)入AA的時候有感覺到什么困難嗎?

DY：主要的困難還是在語言，不過不單是聽得懂與否，而更是一種語境的區(qū)別，因為文化背景不一樣，就如同學(xué)商科的與學(xué)畫畫的聊畫廊，大家背景不同，注重點也不同，自然語言中的著重點和用詞就都不相同，很容易就誤解了。這個磨合期大概有3～4個月吧。不過當(dāng)時在AA的組員英語都還不錯，所以也幫助提高了不少。

Y：能舉例介紹下腳本和數(shù)學(xué)在AADRL的運用嗎?

DY：其實用數(shù)學(xué)不太準(zhǔn)確，應(yīng)該說是一種算法邏輯，叫algorithm。舉例來說，我們先在MAYA里面畫出5個點，取任意每兩個點連線，10分鐘的時間，我們也許可以畫出10個聯(lián)法，而如果將這5個點增加到5萬個，再去聯(lián)線就需要借助電腦腳本編程了，同時那將會生成很多種比較有趣的圖案，簡單地說，電腦腳本編程可以在短時間以大量的數(shù)據(jù)計算，來檢驗最初的設(shè)計概念。

Y：數(shù)位建筑在建筑界也是20世紀(jì)90年代興起的，因為其涉及面廣而深，所以還處在一個探索的階段，可能性比較多。那么你覺得將數(shù)位建筑和其他科學(xué)結(jié)合起來會有可能嗎7我個人就比較喜歡EMERGENT ARCHlTECTURE在結(jié)構(gòu)生態(tài)和建筑的研究。

DY：據(jù)我所了解EMERGENT ARCHlTEC―TURE用到的主要是T~SELLATION(鑲嵌)，一種多面體細(xì)分算法，用最少的面將一個復(fù)雜的形式無縫地銜接起來，舉個簡單的例子，就是將一個蛋殼打碎，然后計算如何將它組合起來，以建筑的角度來講，根據(jù)不同的功能，碎的蛋殼可以部分是墻壁，部分是開窗，但都包含在一個大的整體的曲面內(nèi)。

Y：關(guān)于數(shù)位建筑，在AADRL以及AA其他部門里面有什么特定的研究方向嗎?

DY：數(shù)位建筑可以涉及的東西很多，在DRL的課程研究中，一些人側(cè)重于由面生成建筑，一些人研究單位物體的組合變化如何衍生為建筑。另外，AA里面也有很多你剛才所說的EMERGENT ARCHlTECTURE那種方向，結(jié)合其他科學(xué)領(lǐng)域，我記得有研究粒子系統(tǒng)的，將一個粒子放大為一個小球，試驗小球的群體流動行為，并進(jìn)而在和基地地形的結(jié)合情況下繼續(xù)實驗，看小球的群體行為是怎樣表現(xiàn)基地的特征信息的，同時研究不同的小部分小球群體如何衍變、細(xì)分為實體的空間以滿足不同的功能需要，我自己曾經(jīng)研究過彈性這一材料特性對材料形式的影響，以不同彈性強(qiáng)度去測試同一個面，再用同一個彈性數(shù)值測試不同的面，結(jié)果是有的材料變形接近，有的大不相同，這樣來嘗試出各種不同結(jié)果，當(dāng)然更有意思的是，我可以在MAYA的模型空間中對大量的不同材料進(jìn)行同時測試：比如，對一條線(線狀的材料樣本)設(shè)置不同的彈性強(qiáng)度，彈性強(qiáng)度為10時，會是某種變形，12又是不同的變形，多次嘗試后會首先對彈性強(qiáng)度與材料形式的關(guān)系有個感性的認(rèn)識，然后將上百條線同時設(shè)定不同變化數(shù)值，就有了一個連續(xù)而又變化的整體圖解，這樣就是一個最基本的數(shù)位建筑設(shè)計模式。

所謂數(shù)位建筑設(shè)計，就我的理解，它和傳統(tǒng)的建筑設(shè)計最大區(qū)別就在于它擴(kuò)展了人的能力，不管是想象能力還是實現(xiàn)能力，傳統(tǒng)的手段和方法根本無法實現(xiàn)數(shù)位建筑的復(fù)雜性與多邊性。比如我如果個人計算的話，也許只能計算出1到20的彈性強(qiáng)度使材料產(chǎn)生的變化，而計算機(jī)能在短短的幾秒內(nèi)就能計算出上萬根線在1到1000之間的變化，所產(chǎn)生的變形將更豐富、更有意思。

Y：AA的建筑雖然很前衛(wèi)，但也很注重于實踐，不管在技能在思維培養(yǎng)方面。

DY：AA很注重建筑的實現(xiàn)性，所以很重視實際模型，這點和BARTLETT很不一樣，BARTLETT更注重個人抽象思維能力以及表達(dá)方法。

Y：最后，能介紹一下你在ZAHA那里的工作情況嗎?我了解過AA畢業(yè)的學(xué)生很容易被ZAHA接收，畢竟趣味相投，再加上走數(shù)位建筑的學(xué)校本來也很少。

篇7

為了有效地縮短設(shè)計周期，避免人為大量計算、校對過程中出現(xiàn)錯漏，提高設(shè)計準(zhǔn)確性及合同應(yīng)對能力、降低設(shè)計不良，因此對公交型扶梯進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計勢在必行。

關(guān)鍵詞：公共交通型扶梯、準(zhǔn)確率、效率、參數(shù)化設(shè)計

1.背景與目的

公交型扶梯主要使用于地鐵、BRT、火車站、輕軌等公共交通場所。隨著市場的不斷擴(kuò)大，公交型扶梯使用數(shù)量不斷提高，業(yè)務(wù)也不斷地提升。

當(dāng)前，公交型扶梯合同設(shè)計中，都會對扶梯的各變化部件進(jìn)行一次新的計算、校對、審核等參數(shù)確定過程。流程過多地依賴手工計算，重復(fù)性操作較多，這樣，不但設(shè)計周期長，而且參數(shù)計算過程中出錯率也比較高，設(shè)計人員工作負(fù)擔(dān)過大。

而且，目前公交型扶梯變化部件一碼多物的問題，是由設(shè)計人員在合同基礎(chǔ)設(shè)計書內(nèi)采用ATO（assemble to order）指引來解決，才能達(dá)到下游部門完成生產(chǎn)定制的需要。

EPD（elevator parametric design）參數(shù)化設(shè)計系統(tǒng)是專門針對電梯行業(yè)開發(fā)的產(chǎn)品設(shè)計系統(tǒng)?？勺詣由烧麄€電梯的三維模型、二維工程圖紙、鈑金展開圖、整梯及各部件的物料清單，完成材料、圖號、成本核算等生產(chǎn)所需相關(guān)信息的匯總。能快速提高產(chǎn)品及零部件的系列化及標(biāo)準(zhǔn)化程度，降低非標(biāo)設(shè)計比例，提高設(shè)計準(zhǔn)確率、設(shè)計效率，可在最短時間內(nèi)為后續(xù)生產(chǎn)、采購、倉儲提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。EPD參數(shù)化設(shè)計系統(tǒng)已在直梯和商用扶梯中投入使用。

公交型扶梯設(shè)計中前述的問題要得到解決和改善，需通過對公交型扶梯的EPD參數(shù)化設(shè)計系統(tǒng)開發(fā)，才能達(dá)到縮減設(shè)計周期，避免繁瑣的計算出現(xiàn)錯漏，在采用EPD參數(shù)化設(shè)計系統(tǒng)對公交型扶梯開展設(shè)計工作后，通過系統(tǒng)功能驅(qū)動三維模型變化，達(dá)到不同變化部件一物一碼的目的。實現(xiàn)公交型扶梯合同自動生成基礎(chǔ)設(shè)計書。

2.分析公共交通型扶梯變化規(guī)律

公共交通型（公交型）扶梯的設(shè)計高度必須按土建實際尺寸開展，同時需要精確到1mm，采用參數(shù)化設(shè)計是開展此類提升高度要求的有效設(shè)計方案。

EPD參數(shù)化設(shè)計系統(tǒng)具有良好的人機(jī)界面，其參數(shù)化設(shè)計思想與公交型扶梯參數(shù)化設(shè)計相契合，并能與PLM系統(tǒng)中龐大的數(shù)據(jù)庫相關(guān)聯(lián)，在PLM中原有的部件均可直接引用。公交型扶梯EPD參數(shù)化設(shè)計系統(tǒng)開發(fā)前，按系統(tǒng)要求，需確定公交型扶梯的變化部參數(shù)的變化規(guī)律，并將這些規(guī)律用合理簡化的主要基本參數(shù)計算。

目前公共交通型扶梯產(chǎn)品的合同設(shè)計是在PLM系統(tǒng)上完成，鑒于提升高度精確化的特殊性，變化的零部件一碼對應(yīng)多物，不利于下游部門直接生成MBOM。在基礎(chǔ)設(shè)計書中，需對出現(xiàn)參數(shù)變化的各個零部件進(jìn)行具體數(shù)值化指引，借助制作指引欄、備注欄輔助完成變化零部件的具體值。公交型扶梯合同基礎(chǔ)設(shè)計書需作備注指引的主要有桁架、中間導(dǎo)軌、欄桿三大部分。

經(jīng)過對桁架、導(dǎo)軌、欄桿等各變化部的數(shù)據(jù)分析，我們可以了解公交型扶梯的變化規(guī)律。通過一個具體的提升高度H，將需要作ATO指引的變化部參數(shù)關(guān)聯(lián)在一起，從而實現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計。把計算公式應(yīng)用到EPD系統(tǒng)中，作為系統(tǒng)的腳本參數(shù)及賦值邏輯。

3.公交型扶梯參數(shù)化設(shè)計系統(tǒng)應(yīng)用

經(jīng)過對公交型扶梯三大部分中間變化部參數(shù)變化規(guī)律及參數(shù)數(shù)據(jù)分析，完成了公交型扶梯采用EPD參數(shù)化設(shè)計系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計的數(shù)據(jù)前處理。在公交型扶梯進(jìn)行產(chǎn)品數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化的前提下，EPD系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行公交型扶梯腳本邏輯編制，完善參數(shù)化模型設(shè)計，實現(xiàn)在EPD系統(tǒng)自動生成工號基礎(chǔ)設(shè)計書。

公交型扶梯在PLM系統(tǒng)可將其零部件進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分類，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)由桁架、導(dǎo)軌、桁架小部件及安全裝置、主傳動系統(tǒng)、扶手帶驅(qū)動系統(tǒng)、樓層板、欄桿、電氣系統(tǒng)組成。在EPD設(shè)計系統(tǒng)中將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步細(xì)化和分層。

公交型扶梯的結(jié)構(gòu)層就像“金”字塔結(jié)構(gòu)一樣，每層間傳遞著參數(shù)的相關(guān)信息。此數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層為EPD系統(tǒng)中公交型扶梯大架構(gòu)。在此大架構(gòu)下，將各部件細(xì)分形成產(chǎn)品數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，再將細(xì)分后的各部件編碼化，使其在EPD系統(tǒng)最后生成的基礎(chǔ)設(shè)計書內(nèi)的各部件按產(chǎn)品數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)架構(gòu)有序排列。

通過對公交型扶梯內(nèi)容的信息數(shù)據(jù)輸入，數(shù)據(jù)信息測試完成后，可在EPD系統(tǒng)生成基礎(chǔ)設(shè)計書，但此生成的基礎(chǔ)設(shè)計書，還不能生成生產(chǎn)所必需的ATO指引，還必須對相關(guān)的變化參數(shù)部件，即需作ATO指引的部件進(jìn)行變量賦值。根據(jù)公共交通型扶梯變化規(guī)律，編制變化部裝配腳本邏輯。

完成公交型扶梯產(chǎn)品數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、基本信息錄入、腳本邏輯編制后，運行EPD系統(tǒng)，可在EPD系統(tǒng)中自動生成公交型扶梯基礎(chǔ)設(shè)計書，并以EXCEL的格式顯示。

4.擴(kuò)展

在EPD系統(tǒng)中，完整的腳本邏輯應(yīng)包含編制變化部裝配腳本邏輯和驅(qū)動3D模型腳本邏輯。前者能夠自動生成公交型扶梯的基礎(chǔ)設(shè)計書，后者可以驅(qū)動各個變化零件參數(shù)變化。

在編寫模型腳本邏輯前，需要對各個零部件進(jìn)行三維模型創(chuàng)建。參照原有的公交型扶梯參數(shù)化設(shè)計思想，借助Solidworks三維輔助設(shè)計工具進(jìn)行模型的建模，模型經(jīng)EPD系統(tǒng)腳本控制驅(qū)動后，可實現(xiàn)各個變化部子件的參數(shù)化設(shè)計，得到各個子件的基本信息，實現(xiàn)一物一碼的目標(biāo)。

完成模型腳本邏輯后，能實現(xiàn)不同高度3D模型，能直觀地了解各部件之間的裝配，減少因二維制圖設(shè)計帶來的干涉、錯誤。另外，還能運用ansys對模型進(jìn)行有限元分析，對扶梯的受力、強(qiáng)度等進(jìn)行檢驗和校對。另一方面，也可以通過腳本邏輯輸出二維圖紙而非三維模型。這樣，既可以減少設(shè)計人員圖紙輸出強(qiáng)度，也減少3D模型設(shè)計的時間和難度。并且，不但符合企業(yè)發(fā)展的業(yè)務(wù)要求，也可以減少維護(hù)人員的負(fù)擔(dān)。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 濮良貴 紀(jì)名剛主編 《機(jī)械設(shè)計》 高等教育出版社；

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關(guān)鍵詞：二次開發(fā)；SolidWorks；參數(shù)化；摩托車

引言

本文以某摩托車公司的產(chǎn)品開發(fā)為應(yīng)用例子，將參數(shù)化設(shè)計技術(shù)與三維制圖軟件SolidWorks的二次開發(fā)技術(shù)相結(jié)合，開發(fā)出適應(yīng)于摩托車行業(yè)的參數(shù)化設(shè)計系統(tǒng)。通過本系統(tǒng)可以對摩托車的零部件進(jìn)行參數(shù)設(shè)計和選擇，來實現(xiàn)產(chǎn)品的個性化、系列化開發(fā)。同時也發(fā)揮了開發(fā)新產(chǎn)品的優(yōu)勢，節(jié)省成本，縮短開發(fā)時間，提高開發(fā)效率的現(xiàn)實意義。

1.SolidWorks二次開發(fā)技術(shù)

對于SolidWorks自身來說，為用戶提供了進(jìn)行二次開發(fā)可能性，即SolidWorks 提供了自由、開放的API（ Application Program Interface，應(yīng)用程序接口）函數(shù)，這些API函數(shù)是SolidWorks 的OLE（Object Linking and Embedding，對象鏈接或嵌入） 和COM （Component Object Model，組件對象模型）的接口[1]，所有支持OLE和COM的編程語言都可以作為SolidWorks的開發(fā)工具，如：Delphi、VBA和Visual Basic、等。本文研究發(fā)開的系統(tǒng)采用的是Visual Basic 6.0作為SolidWorks的二次開發(fā)工具。

1.1 SolidWorks的個性化菜單的定制

本系統(tǒng)通過Visual Basic 6.0來定制SolidWorks的個性化菜單。菜單插件的制作應(yīng)該注意的關(guān)鍵點：在工程引用中需要勾選：Solidworks Exposed Type Libraries For add-in Use（SolidWorks插件庫）、Sldworks Type-bray（SolidWorks類庫）、SolidWorks Constant Type Library（SolidWorks常數(shù)庫）[2]。成功完成制作的個性化菜單如圖1所示。

1.2 尺寸驅(qū)動的參數(shù)化設(shè)計

系統(tǒng)利用Visual Basic 6.0編制而成的界面，通過輸入或者選擇的參數(shù)值，給變量值賦，再由算法計算出相關(guān)的數(shù)值。最后將各個數(shù)值通過調(diào)用SolidWorks API中的對應(yīng)的函數(shù)，賦值給圖形的對應(yīng)尺寸，來實現(xiàn)模型快速變形設(shè)計。尺寸的修改是通過約定算法和函數(shù)Dimension來實現(xiàn)。尺寸修改的關(guān)鍵代碼為[3]：Set Dimension = Part.Parameter（“尺寸名稱@草圖/特征名稱”）

Dimension.value = 參數(shù)值（或者尺寸算法）

2.實例演示

零部件參數(shù)化設(shè)計模塊用CG125車型的后平叉為實例，在菜單中的二級菜單中點擊“后平叉參數(shù)化設(shè)計”即可彈出如圖2所示的參數(shù)化設(shè)計界面。我們可以根據(jù)設(shè)計需要來設(shè)定各個主動參數(shù)，這里的設(shè)置也是有約束規(guī)則的。設(shè)置完成后，即可單擊確認(rèn)按鈕來實現(xiàn)自動修改3D模型。

3.結(jié)論

本文通過SolidWorks的二次開發(fā)實現(xiàn)了摩托車零部件的參數(shù)化設(shè)計，同時也將SolidWork二次開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)做了深入的研究。并通過實例演示，來展示了系統(tǒng)的功能。很好的解決了摩托車產(chǎn)品開發(fā)與市場的矛盾。減少了設(shè)計繁瑣，提高了設(shè)計效率。

參考文獻(xiàn)：

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[3]殷國富，尹湘云，胡曉兵.SolidWorks二次開發(fā)實例精解?沖模標(biāo)準(zhǔn)件3D圖庫[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社

作者簡介：

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【關(guān)鍵詞】醫(yī)用升降椅；優(yōu)化設(shè)計；迭代計算

0 概述

科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，產(chǎn)品功能要求的日益增多，壽命期縮短，復(fù)雜性增加，更新?lián)Q代速度變快。此外，由于國際化市場的激烈競爭，用戶對產(chǎn)品功能、質(zhì)量、價格、供貨期、售后服務(wù)等要求越來越高，以信息科學(xué)與微電子技術(shù)為代表的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)對制造業(yè)的滲透、改造和更新，使傳統(tǒng)的制造技術(shù)演變成為一門涵蓋從產(chǎn)品設(shè)計、制造、管理、銷售到回收再生的全過程的跨多個學(xué)科且高度復(fù)雜化、集成化的先進(jìn)制造技術(shù)[1]?，F(xiàn)代設(shè)計是現(xiàn)代制造的基礎(chǔ)，伴隨著先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展，以計算機(jī)和信息技術(shù)為主體的產(chǎn)品現(xiàn)代設(shè)計方法得到了普遍應(yīng)用。

1 優(yōu)化設(shè)計

優(yōu)化設(shè)計是從多種方案中選擇最佳方案的設(shè)計方法。在眾多的優(yōu)化設(shè)計中，結(jié)構(gòu)優(yōu)化是其他優(yōu)化設(shè)計的前提和基礎(chǔ)，只有在結(jié)構(gòu)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，才能進(jìn)一步進(jìn)行性能的優(yōu)化，結(jié)構(gòu)優(yōu)化是在給定約束條件下，按某種目標(biāo)求出最好的設(shè)計方案，通常以計算機(jī)為手段，根據(jù)設(shè)計所追求的性能目標(biāo)，建立目標(biāo)函數(shù)，在滿足給定的各種約束條件下，尋求最優(yōu)的設(shè)計方案。

2 醫(yī)用升降椅優(yōu)化設(shè)計

2.1 升降椅及其結(jié)構(gòu)組成

升降椅是一種新型的椅子，市面上的升降椅使用的升降裝置分為3類――油壓、機(jī)械式和氣壓。在低端的升降椅中以氣壓的居多。氣壓式升降椅里有個氣缸，氣缸內(nèi)的活塞氣動桿上下運動支配椅子升降。

近年來，由于氣壓升降椅的事故頻頻發(fā)生，液壓式升降椅的市場占有率在程上升趨勢，液壓升降椅由于升降過程動作平穩(wěn)等一系列有點，被廣泛應(yīng)用于美容店、醫(yī)療機(jī)構(gòu)等。如圖1所示，本文設(shè)計的醫(yī)用液壓升降椅主要由座板、靠背、扶手、支架、支架搖臂、升降定位裝置（馬達(dá)和活塞桿）和椅腳構(gòu)成。其特征在于：支架和椅腳之間由支架搖臂進(jìn)行對應(yīng)鉸接，支架搖臂以鉸接在椅腳上鉸接軸為圓心上下轉(zhuǎn)動，當(dāng)搖動支架搖臂時帶動支架進(jìn)行升降，實現(xiàn)座板的升降；另外，在支架與椅腳之間還設(shè)置了升降定位裝置。

2.2 升降椅的優(yōu)化設(shè)計

使用優(yōu)化設(shè)計軟件SolidWorks/simulation進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化參數(shù)為搖臂長度、搖臂高度和活塞桿伸縮長度，邊界約束條件為最大升降位移和最小升降位移，優(yōu)化目的是馬達(dá)力最小化。

分析優(yōu)化結(jié)果可以看出，迭代3得到的結(jié)果最優(yōu)，即在搖臂長度為0.4m，搖臂寬度為0.3m，活塞桿伸長量為0.6m時，滿足最小、最大升降位移的約束條件下，馬達(dá)力達(dá)到最小值1393.25N。

3 結(jié)論

馬達(dá)力隨搖臂長度增加呈正比關(guān)系增長，隨搖臂寬度增加呈減小趨勢，在搖臂寬度為0.15-0.27的范圍內(nèi)降低較快，基本上呈線性趨勢，之后基本趨于穩(wěn)定（最小值），所以在設(shè)計時可以固定搖臂寬度，變量減少一個，可以大大簡化優(yōu)化設(shè)計過程，尤其在分析變量與變量相關(guān)性的優(yōu)化過程中，這樣做尤為重要。另外，馬達(dá)力隨活塞桿伸長量的增大而減小，基本上呈線性趨勢。本文的優(yōu)化設(shè)計過程為醫(yī)用升降椅設(shè)計提供了重要的理論依據(jù)。

【參考文獻(xiàn)】

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篇10

這種生產(chǎn)模式給設(shè)計部門帶來了更大的挑戰(zhàn)。如何在現(xiàn)有定型產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，根據(jù)客戶需求，完成定制部分的變形設(shè)計，做到快速響應(yīng)？如何對定制部分的變形設(shè)計進(jìn)行管理，保證技術(shù)管理的規(guī)范化？如何生成包括變形設(shè)計的完整定單BOM？設(shè)計工具多種多樣，二維、三維設(shè)計軟件并存，如何突破工具軟件的限制，更好地適應(yīng)大規(guī)模定制性業(yè)務(wù)？這些都是大家亟待解決的問題。

目前普遍使用的三維設(shè)計軟件都是參數(shù)化的，如Pro/ENGINEER、SolidWorks等，三維軟件的參數(shù)化是基于零件之間的相互參照而進(jìn)行變化。本文所述的中集華駿PLM參數(shù)化設(shè)計系統(tǒng)，是以PLM為平臺，以PLM的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)建立起來的參數(shù)化設(shè)計系統(tǒng)，與三維軟件的參數(shù)化有著本質(zhì)的區(qū)別。該系統(tǒng)以模塊化和參數(shù)化為思路，以參數(shù)傳遞和參數(shù)變化來驅(qū)動物料的生成，實現(xiàn)以銷售訂單為驅(qū)動，根據(jù)訂單參數(shù)進(jìn)行公式計算完成訂單的技術(shù)設(shè)計，生成完整的訂單BOM。

雖然PDM/PLM有配置管理的功能，但是只能根據(jù)配置變量確定各總成是否被選擇以及選擇后的數(shù)量，不能進(jìn)行程序運算。所以，配置管理只適合于客戶定制較少的行業(yè)（如轎車等），而專用車行業(yè)屬于典型的大規(guī)模定制性業(yè)務(wù)，沒有過配置管理的成功應(yīng)用。

一、PLM參數(shù)化設(shè)計系統(tǒng)的原理

PLM參數(shù)化設(shè)計系統(tǒng)分為參數(shù)化零件、參數(shù)化總成和參數(shù)化模板三個層次。系統(tǒng)各層級之間的關(guān)系，如圖1所示。

1.自定義的變量和公式

允許使用者自定義變量和公式是本參數(shù)化系統(tǒng)的特點。使用者可以根據(jù)產(chǎn)品特點，對不同類別的產(chǎn)品定義不同的變量和公式，以滿足大規(guī)模定制性業(yè)務(wù)極為復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理需求。本系統(tǒng)中的變量，包括定單參數(shù)、模板變量和總成變量，共三種變量。變量類型可以為整數(shù)型、實數(shù)型和字符串型等不同的數(shù)據(jù)類型。本系統(tǒng)中的公式是指由許多行代碼組成的程序段。公式具有算術(shù)運算、關(guān)系運算、邏輯運算、函數(shù)調(diào)用和循環(huán)控制等功能，可以完成復(fù)雜的計算。系統(tǒng)在變量定義和公式定義時，均采用了直觀的表格化的方式，并以總成為單位，分段定義公式，既方便用戶使用，又降低了對用戶程序編制水平的要求，為系統(tǒng)的推廣應(yīng)用提供了保障。

2.參數(shù)化零件

PLM中零件一般都具有代號、名稱和材料等屬性，對于一個零件，這些屬性值都是固定的。而在本參數(shù)化系統(tǒng)中，零件除具有固定屬性外，還具有參數(shù)化屬性。其中，零件的參數(shù)化屬性值是可變的，屬性的值變化后，系統(tǒng)就生成一個原零件的實例，該實例的固定屬性與原零件保持一致。零件有多個參數(shù)化屬性，這些屬性值的組合，對應(yīng)一個唯一的實例。

如圖2所示，系統(tǒng)為零件定義了名稱、工藝路線等固定屬性，還定義了零件的5個參數(shù)化屬性，分別為材料種類 C、規(guī)格 D、材質(zhì) M、下料長 L、下料寬 W和有效質(zhì)量（有效質(zhì)量根據(jù)以上5個參數(shù)化屬性自動計算）。當(dāng)零件的這5個參數(shù)化屬性變化后，就會生成一系列的實例。圖3所示列出了零件SGH-5770001-E的4個實例。

零件的參數(shù)化屬性有固定的變量代號，如，下料長對應(yīng)的變量是 L，L的值是通過其所屬總成的公式計算來確定的（如圖6中的“式.下料長公式”項）。

3.參數(shù)化總成

總成一般由子總成和零件構(gòu)成，在PLM中也顯示為樹狀的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，普通的總成其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是固定的。

在本參數(shù)化系統(tǒng)中，定義有一類特殊的總成，即參數(shù)化總成。它具有總成變量、零件計算公式和可變的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，能夠由總成變量和總成計算公式驅(qū)動導(dǎo)致其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)變化和零件屬性值變化，生成總成實例和零件實例。

（1）總成變量用于接收產(chǎn)品模板輸入的值，起著參數(shù)化總成與產(chǎn)品模板之間交換數(shù)據(jù)的功能。零件計算公式包含各零件的材料公式、尺寸公式和數(shù)量公式等，它根據(jù)總成變量的值對零件的參數(shù)化屬性進(jìn)行運算，計算出該總成的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和零件的參數(shù)化屬性值。

（2）參數(shù)化總成的實例是由總成變量控制的。這些總成變量取不同的值時，就產(chǎn)生一系列實例。這些總成變量值的組合，對應(yīng)一個唯一的總成實例。

圖4所示是一個參數(shù)化總成（專用車的一個車廂總成），該總成定義了內(nèi)控長和主廂高等總成變量。圖5列出了這些總成變量的名稱、代號和取值類型等。圖6是總成的計算公式。當(dāng)總成的內(nèi)控長、主廂高等總成變量取不同的值時，就會計算生成一系列的實例，圖7是參數(shù)化總成的實例。

4.參數(shù)化模板

在本參數(shù)化系統(tǒng)中，定義有一種參數(shù)化的產(chǎn)品模板。它包含所有可選的普通總成和參數(shù)化總成，具有訂單參數(shù)、模板變量、總成選擇公式和總成計算公式等。

（1）訂單參數(shù)用于接收銷售系統(tǒng)傳來的數(shù)據(jù)。訂單參數(shù)不足以支持公式計算時，可以定義模板變量。訂單參數(shù)和模板變量都可以參與模板中的公式計算，可以與總成變量相互交換數(shù)據(jù)。

（2）在參數(shù)化模板中，每一個參數(shù)化總成都有對應(yīng)的總成選擇公式和總成計算公式，在這些公式中，訂單參數(shù)和模板變量、總成變量都可以使用?？偝蛇x擇公式用來決定各參數(shù)化總成的數(shù)量（若數(shù)量的計算結(jié)果為0，則不被選擇）。在總成計算公式中，確定該參數(shù)化總成的所有總成變量的值。

車型模板的公式定義頁面如圖8所示，在該頁面上可以定義各總成的選擇公式和各總成的計算公式。點擊圖8上方的單元格后，可以在下方的公式編輯區(qū)域輸入多行的公式。

二、參數(shù)化設(shè)計系統(tǒng)的訂單設(shè)計過程

在訂單設(shè)計時，首先選用“產(chǎn)品模板”將銷售訂單數(shù)據(jù)傳給訂單參數(shù)，然后完善模板變量。點擊計算按紐后，系統(tǒng)開始依次執(zhí)行總成選擇公式和總成計算公式，計算各總成變量值。參數(shù)化總成根據(jù)總成變量的值，計算其零件的尺寸和重量，并生成實例。最終完成訂單全部總成和全部零件的計算，確定訂單的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。具體的訂單設(shè)計過程如圖9所示 。

三、系統(tǒng)應(yīng)用示例

該系統(tǒng)已在中集華駿的罐式車、自卸車和半掛車上全面應(yīng)用，效果十分顯著。圖10所示為粉罐半掛車使用參數(shù)化系統(tǒng)的計算點示意圖。

圖11所示是訂單設(shè)計頁面，用于讀取訂單參數(shù)和確定模板變量的值。上半部分是讀取的訂單參數(shù)，它來源于銷售訂單，其值是不可修改的。下半部分是設(shè)計時需要確定的模板變量。各模板變量的值確定后即可點擊“計算BOM”，讓系統(tǒng)開始計算。

圖12所示是訂單計算完成后，系統(tǒng)生成的技術(shù)規(guī)范確認(rèn)書，用于下發(fā)指導(dǎo)生產(chǎn)。

將計算后的訂單導(dǎo)入ERP系統(tǒng)，就是完整的訂單BOM。如圖13所示。