基于NX的组合机床快速设计系统的研制

2 基于NX的组合机床快速设计系统的设计流程

    基于NX的组合机床快速设计系统的工作流程如图2所示。

图2 组合机床的设计系统框图

    在进行组合机床设计时，系统中嵌入了设计推理和设计过程引导机制，设计者只需根据设计过程的引导通过人机界面输入产品设计需求，例如被加工件材料、加工面、加工要求等主要工艺参数，进行简单的操作，系统调用人工智能系统进行基于实例的推理，从实例库中推理出最相似的实例。系统推理出的实例可能与设计需求存在一定的差距，系统运用基于规则的推理并通过人工交互方式对实例进行修改，初步确定组合机床的总体布局及相关零部件的结构尺寸及安装位置、匹配方式等主要信息；然后系统调用模型库中已有的相似零部件模型进行修改和参数化设计，进行参数化建模和装配；完成组合机床的的参数化初装配后基本上确定了组合机床总体设计方案，接下来对照客户要求和标准检验是否满足要求，如满足设计要求则输出设计结果，如不能满足要求则返回到人机交互系统进行基于规则的推理，对设计方案进行修改，重复上述过程直到设计方案满足设计要求为止。

3 基于NX的组合机床快速设计系统研制的技术路线

    3.1 组合机床设计流程的确立

    通过组合机床设计知识的收集，结合组合机床行业工程师的设计经验，确定组合机床设计的人工设计流程和设计规则；通过对NX设计软件中产品设计的Wave技术和系统工程方法进行研究，确定了组合机床三维设计的一般流程；把组合机床的三维设计流程融入到智能化系统的开发中去，实现了组合机床快速设计流程的智能化向导。

    3.2 定义工程规则

    利用所挖掘的工程知识来定义组合机床设计过程中的工程规则，根据用户的需要建立由这些工程规则和设计知识所组成的设计过程导引，从而实现从产品工程参数到三维模型几何参数的转化，并驱动相关的设计过程。

    3.3 组合机床控制结构的建立

    组合机床的三维设计主要是控制结构的设计和零部件建模与装配。在控制结构中，通过基准面和草图，来定位各个组件的位置和形状，这些基准面的位置以及草图尺寸通过表达式来控制。组合机床控制结构如图3所示。

图3 组合机床控制结构

    在组合机床控制结构中建立大量通过表达式参数控制的基准面、基准轴、草图等，从而控制组合机床产品装配中各个零部件的位置、形状等，从而实现了组合机床自顶向下的参数化设计。