本系統(tǒng)旨在開發(fā)一款基于UG平臺(tái)智能化注塑模CAD專用模塊，實(shí)現(xiàn)手機(jī)等小型模具的快速設(shè)計(jì)，以提高設(shè)計(jì)效率，縮短模具設(shè)計(jì)周期，并以數(shù)字化設(shè)計(jì)方法提高模具設(shè)計(jì)質(zhì)量。通過運(yùn)用實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)技術(shù)成果，全面提高公司的模具三維CAD/CAM/CAE技術(shù)水平，滿足企業(yè)模具產(chǎn)品打入國際市場(chǎng)的現(xiàn)實(shí)需求，提高企業(yè)的面向經(jīng)濟(jì)全球化趨勢(shì)下的長(zhǎng)遠(yuǎn)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
在實(shí)際生產(chǎn)設(shè)計(jì)過程中，對(duì)于復(fù)雜的機(jī)械產(chǎn)品零件的某一部分，其結(jié)構(gòu)是完全相同的或大體相同，只是在不同的應(yīng)用中，尺寸不同而已。因此把這些常用的結(jié)構(gòu)特征存儲(chǔ)起來，在零件的設(shè)計(jì)過程中，當(dāng)遇到類似的結(jié)構(gòu)時(shí)，把存儲(chǔ)的結(jié)構(gòu)作為一個(gè)整體即一個(gè)特征調(diào)進(jìn)來，像機(jī)器的裝配過程一樣，按照實(shí)際需要的尺寸及約束條件把它同零件原有的部分進(jìn)行布爾運(yùn)算（交、并、差）得到設(shè)計(jì)師需要的結(jié)果。而當(dāng)前Mold Wizard 提供的標(biāo)準(zhǔn)件平臺(tái)是通過裝配方式調(diào)入的，采用固有的配合方式。這種方式缺乏靈活性，而且會(huì)產(chǎn)生冗余的裝配結(jié)構(gòu)，增加用戶使用的難度。該項(xiàng)目通過類似標(biāo)準(zhǔn)件的建庫方案為用戶定義特征提供一個(gè)開放性的平臺(tái)，只需把已定義特征在數(shù)據(jù)庫中注冊(cè)，然后通過該平臺(tái)進(jìn)行調(diào)用，系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)輸入?yún)?shù)自動(dòng)生成相應(yīng)的特征。因此，基于UG進(jìn)行用戶自定義特征（User Defined Feature）庫的二次開發(fā)，能夠更好地滿足企業(yè)的個(gè)性化設(shè)計(jì)要求，并充分融合企業(yè)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)知識(shí)，對(duì)企業(yè)實(shí)現(xiàn)注塑模的快速、智能化設(shè)計(jì)有著十分重要的意義。
1. 系統(tǒng)界面如下：
2. 特征定義與實(shí)例化
UDF 實(shí)際上是對(duì)造型系統(tǒng)中已有的形狀特征和造型方式的封裝。通過封裝, UDF 屏蔽了對(duì)設(shè)計(jì)人員而言沒有工程意義的繁瑣的何造型操作, 而將具有工程意義的參考幾何元素、約束和尺寸以接口的形式暴露給設(shè)計(jì)人員。這些具有工程意義的參數(shù)和幾何元素由設(shè)計(jì)人員在對(duì)UDF進(jìn)行實(shí)例化時(shí)確定。UDF 的定義過程包括幾何定義、屬性定義和約束定義三步。幾何定義就是使用特征造型系統(tǒng)進(jìn)行造型的過程, 幾何定義的過程則表現(xiàn)為用戶從特征歷史樹上選取子特征的過程, 被選取的子特征構(gòu)成UDF所包含的內(nèi)部特征集合。屬性定義的過程是定義UDF所包含的描述信息的過程。約束的定義分為兩步, 首先用戶選擇具有工程意義的尺寸和參數(shù), 而后用戶建立個(gè)參數(shù)之間的約束方程。UDF 的實(shí)例化過程包括UDF 定位、參數(shù)賦值、約束檢查和內(nèi)部特征重構(gòu)四步。通過對(duì)屬性和參數(shù)重新賦值, 進(jìn)而驅(qū)動(dòng)UDF 模型得到不同的實(shí)例。
3.系統(tǒng)概念模型
該平臺(tái)的整體設(shè)計(jì)模型如下圖1，其中擁護(hù)模型庫是指用來存放用戶自定義特征的特征集合。運(yùn)用用戶自定義特征（UDF）這種機(jī)制可建立用戶自定義特征和專用特征庫，設(shè)計(jì)者只要在設(shè)計(jì)過程的用戶界面中輸入相關(guān)參數(shù)值和約束值，就可將用戶自定義特征無縫集成到設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，滿足用戶的特定要求，體現(xiàn)了設(shè)計(jì)者的靈活性和創(chuàng)造性，提高了設(shè)計(jì)效率。設(shè)計(jì)人員可以將經(jīng)常使用的特征經(jīng)過定義以后存于用戶自定義特征庫（UDF LIBRARY）中，當(dāng)此類特征積累到一定數(shù)量時(shí)，這些特征就成為設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)特征數(shù)據(jù)庫，后續(xù)設(shè)計(jì)中遇到同樣的問題時(shí)，只需要從數(shù)據(jù)庫中選用所需的UDF 特征，既節(jié)省時(shí)間又能使設(shè)計(jì)滿足標(biāo)準(zhǔn)化模塊化的要求。用戶自定義特征庫系統(tǒng)主要由圖庫與外界的接口模塊、特征部件注冊(cè)表、用戶自定義特征尺寸信息數(shù)據(jù)庫以及建庫工具組成。界面設(shè)計(jì)模塊是聯(lián)系用戶和系統(tǒng)的橋梁，通過圖形界面用戶可完成自定義特征的調(diào)用及后續(xù)操作，所有特征模型是參數(shù)化的，用戶選擇特征的參數(shù)通過注冊(cè)模塊已存入數(shù)據(jù)庫,系統(tǒng)根據(jù)選擇類型在數(shù)據(jù)庫中搜索相應(yīng)記錄,驅(qū)動(dòng)相應(yīng)模型生成特征。
3.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)管理
用戶注冊(cè)模塊對(duì)特征進(jìn)行分類管理，在注冊(cè)文件中把特征按照類別不同加入到不同的注冊(cè)表項(xiàng)中，方便用戶迅速索引到所需類型的特征。 注冊(cè)文件分為兩部分，第一個(gè)為數(shù)據(jù)庫路徑注冊(cè)文件，負(fù)責(zé)提供數(shù)據(jù)文件路徑。第二個(gè)是模型數(shù)據(jù)注冊(cè)文件,根據(jù)不同的模型,用戶輸入相應(yīng)的關(guān)鍵尺寸。數(shù)據(jù)庫的管理分為外部管理和內(nèi)部管理，其中外部管理的主要工作是，當(dāng)用戶選擇某一特征名稱時(shí)，在界面上顯示特征的關(guān)鍵尺寸參數(shù)和二維圖形。一旦用戶確定采用某一規(guī)格的特征時(shí)，特征管理系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)其名稱到特征幾何模型庫搜索相應(yīng)的模型。同時(shí)，根據(jù)特征名稱到庫中搜索相應(yīng)的數(shù)據(jù)文件.最后，用這些參數(shù)值對(duì)標(biāo)準(zhǔn)件模型進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，得到用戶指定的特征。數(shù)據(jù)的內(nèi)部管理主要通過系統(tǒng)注冊(cè)文件和零件間的索引關(guān)系來實(shí)現(xiàn)，在建庫時(shí)通過文件名實(shí)現(xiàn)特征在庫內(nèi)部的關(guān)聯(lián)。數(shù)據(jù)庫采用Microsoft Excel，利用ODBC訪問數(shù)據(jù)庫。采用Excel作為存儲(chǔ)介質(zhì)能讓用戶方便地對(duì)標(biāo)準(zhǔn)件數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，相比其他數(shù)據(jù)庫，沒有數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的用戶也能輕松操作，因此具有良好的操作性和擴(kuò)展性。
系統(tǒng)生成的UG爆炸效果圖如下：
本系統(tǒng)旨在開發(fā)一款基于UG平臺(tái)智能化注塑模CAD專用模塊，實(shí)現(xiàn)手機(jī)等小型模具的快速設(shè)計(jì)，以提高設(shè)計(jì)效率，縮短模具設(shè)計(jì)周期，并以數(shù)字化設(shè)計(jì)方法提高模具設(shè)計(jì)質(zhì)量。通過運(yùn)用實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)技術(shù)成果，全面提高公司的模具三維CAD/CAM/CAE技術(shù)水平，滿足企業(yè)模具產(chǎn)品打入國際市場(chǎng)的現(xiàn)實(shí)需求，提高企業(yè)的面向經(jīng)濟(jì)全球化趨勢(shì)下的長(zhǎng)遠(yuǎn)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
在實(shí)際生產(chǎn)設(shè)計(jì)過程中，對(duì)于復(fù)雜的機(jī)械產(chǎn)品零件的某一部分，其結(jié)構(gòu)是完全相同的或大體相同，只是在不同的應(yīng)用中，尺寸不同而已。因此把這些常用的結(jié)構(gòu)特征存儲(chǔ)起來，在零件的設(shè)計(jì)過程中，當(dāng)遇到類似的結(jié)構(gòu)時(shí)，把存儲(chǔ)的結(jié)構(gòu)作為一個(gè)整體即一個(gè)特征調(diào)進(jìn)來，像機(jī)器的裝配過程一樣，按照實(shí)際需要的尺寸及約束條件把它同零件原有的部分進(jìn)行布爾運(yùn)算（交、并、差）得到設(shè)計(jì)師需要的結(jié)果。而當(dāng)前Mold Wizard 提供的標(biāo)準(zhǔn)件平臺(tái)是通過裝配方式調(diào)入的，采用固有的配合方式。這種方式缺乏靈活性，而且會(huì)產(chǎn)生冗余的裝配結(jié)構(gòu)，增加用戶使用的難度。該項(xiàng)目通過類似標(biāo)準(zhǔn)件的建庫方案為用戶定義特征提供一個(gè)開放性的平臺(tái)，只需把已定義特征在數(shù)據(jù)庫中注冊(cè)，然后通過該平臺(tái)進(jìn)行調(diào)用，系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)輸入?yún)?shù)自動(dòng)生成相應(yīng)的特征。因此，基于UG進(jìn)行用戶自定義特征（User Defined Feature）庫的二次開發(fā)，能夠更好地滿足企業(yè)的個(gè)性化設(shè)計(jì)要求，并充分融合企業(yè)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)知識(shí)，對(duì)企業(yè)實(shí)現(xiàn)注塑模的快速、智能化設(shè)計(jì)有著十分重要的意義。
1. 系統(tǒng)界面如下：
2. 特征定義與實(shí)例化
UDF 實(shí)際上是對(duì)造型系統(tǒng)中已有的形狀特征和造型方式的封裝。通過封裝, UDF 屏蔽了對(duì)設(shè)計(jì)人員而言沒有工程意義的繁瑣的何造型操作, 而將具有工程意義的參考幾何元素、約束和尺寸以接口的形式暴露給設(shè)計(jì)人員。這些具有工程意義的參數(shù)和幾何元素由設(shè)計(jì)人員在對(duì)UDF進(jìn)行實(shí)例化時(shí)確定。UDF 的定義過程包括幾何定義、屬性定義和約束定義三步。幾何定義就是使用特征造型系統(tǒng)進(jìn)行造型的過程, 幾何定義的過程則表現(xiàn)為用戶從特征歷史樹上選取子特征的過程, 被選取的子特征構(gòu)成UDF所包含的內(nèi)部特征集合。屬性定義的過程是定義UDF所包含的描述信息的過程。約束的定義分為兩步, 首先用戶選擇具有工程意義的尺寸和參數(shù), 而后用戶建立個(gè)參數(shù)之間的約束方程。UDF 的實(shí)例化過程包括UDF 定位、參數(shù)賦值、約束檢查和內(nèi)部特征重構(gòu)四步。通過對(duì)屬性和參數(shù)重新賦值, 進(jìn)而驅(qū)動(dòng)UDF 模型得到不同的實(shí)例。
3.系統(tǒng)概念模型
該平臺(tái)的整體設(shè)計(jì)模型如下圖1，其中擁護(hù)模型庫是指用來存放用戶自定義特征的特征集合。運(yùn)用用戶自定義特征（UDF）這種機(jī)制可建立用戶自定義特征和專用特征庫，設(shè)計(jì)者只要在設(shè)計(jì)過程的用戶界面中輸入相關(guān)參數(shù)值和約束值，就可將用戶自定義特征無縫集成到設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，滿足用戶的特定要求，體現(xiàn)了設(shè)計(jì)者的靈活性和創(chuàng)造性，提高了設(shè)計(jì)效率。設(shè)計(jì)人員可以將經(jīng)常使用的特征經(jīng)過定義以后存于用戶自定義特征庫（UDF LIBRARY）中，當(dāng)此類特征積累到一定數(shù)量時(shí)，這些特征就成為設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)特征數(shù)據(jù)庫，后續(xù)設(shè)計(jì)中遇到同樣的問題時(shí)，只需要從數(shù)據(jù)庫中選用所需的UDF 特征，既節(jié)省時(shí)間又能使設(shè)計(jì)滿足標(biāo)準(zhǔn)化模塊化的要求。用戶自定義特征庫系統(tǒng)主要由圖庫與外界的接口模塊、特征部件注冊(cè)表、用戶自定義特征尺寸信息數(shù)據(jù)庫以及建庫工具組成。界面設(shè)計(jì)模塊是聯(lián)系用戶和系統(tǒng)的橋梁，通過圖形界面用戶可完成自定義特征的調(diào)用及后續(xù)操作，所有特征模型是參數(shù)化的，用戶選擇特征的參數(shù)通過注冊(cè)模塊已存入數(shù)據(jù)庫,系統(tǒng)根據(jù)選擇類型在數(shù)據(jù)庫中搜索相應(yīng)記錄,驅(qū)動(dòng)相應(yīng)模型生成特征。
3.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)管理
用戶注冊(cè)模塊對(duì)特征進(jìn)行分類管理，在注冊(cè)文件中把特征按照類別不同加入到不同的注冊(cè)表項(xiàng)中，方便用戶迅速索引到所需類型的特征。 注冊(cè)文件分為兩部分，第一個(gè)為數(shù)據(jù)庫路徑注冊(cè)文件，負(fù)責(zé)提供數(shù)據(jù)文件路徑。第二個(gè)是模型數(shù)據(jù)注冊(cè)文件,根據(jù)不同的模型,用戶輸入相應(yīng)的關(guān)鍵尺寸。數(shù)據(jù)庫的管理分為外部管理和內(nèi)部管理，其中外部管理的主要工作是，當(dāng)用戶選擇某一特征名稱時(shí)，在界面上顯示特征的關(guān)鍵尺寸參數(shù)和二維圖形。一旦用戶確定采用某一規(guī)格的特征時(shí)，特征管理系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)其名稱到特征幾何模型庫搜索相應(yīng)的模型。同時(shí)，根據(jù)特征名稱到庫中搜索相應(yīng)的數(shù)據(jù)文件.最后，用這些參數(shù)值對(duì)標(biāo)準(zhǔn)件模型進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，得到用戶指定的特征。數(shù)據(jù)的內(nèi)部管理主要通過系統(tǒng)注冊(cè)文件和零件間的索引關(guān)系來實(shí)現(xiàn)，在建庫時(shí)通過文件名實(shí)現(xiàn)特征在庫內(nèi)部的關(guān)聯(lián)。數(shù)據(jù)庫采用Microsoft Excel，利用ODBC訪問數(shù)據(jù)庫。采用Excel作為存儲(chǔ)介質(zhì)能讓用戶方便地對(duì)標(biāo)準(zhǔn)件數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，相比其他數(shù)據(jù)庫，沒有數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的用戶也能輕松操作，因此具有良好的操作性和擴(kuò)展性。
系統(tǒng)生成的UG爆炸效果圖如下：
