惠帅 张恩光

摘 要：以GB/T 6172.1-2000六角薄螺母为例，介绍在UG NX8.0环境中模型参数化的设计方法，利用部件族建立螺母标准件库，并在装配中验证了设计的正确性，提高设计效率，缩短制造技术基础课程设计时间。

关键词：UG NX；参数化；部件族；制造技术基础

一、 引言

在机械制造技术基础课程设计中，使用三维数字化产品软件如UG NX，对机床夹具进行设计、建模、装配时会用到规格不同的标准件，对标准件逐个设计建模会消耗大量的时间。本文利用UG NX8.0对GB/T 6172.1-2000六角薄螺母标准件进行参数化设计，建立标准件库，验证其可靠性，调用方便，提高设计效率，节约课程设计时间，降低制造周期及成本。

二、 建立螺母参数化模型

GB/T 6172.1-2000六角薄螺母标准件，零件参数如图1所示。

根据图2选用螺纹规格M16～M64参数da，dw，m，P，Smax建立螺母参数表达式，β，θ为固定值选择β=30°，θ=120°。打开UG NX8.0软件，[新建]文件M16.prt，进入建模模块，[工具]——[表达式]，以M16螺纹规格给定参数值，如图2所示。

在“Xc-Yc”平面上创建草图，如图3所示，完成约束草图，使用[拉伸]，选择正六边形六条边线和内圆线进行拉伸操作，方向为Zc，拉伸距离设置为参数“m”，结果模型如图4所示。建立“Yc-Zc”基准平面，然后在该基准平面上绘制下一步操作截面草图，进行几何约束和设置参数尺寸约束，如图5所示。图中P6=30°，P7=60°，P8=dw/2，P9=da/2，P10=（da-P）/2，p11=m。

點击[完成草图]命令退出草图任务环境，使用菜单命令[插入]——[设计特征]——[回转]，选择图5草图作为截面几何图形，以Zc为指定矢量，中心孔圆心为指定点，角度360°和图4模型进行布尔求交运算，得到六角薄螺母模型。再用菜单命令[插入]——[设计特征]——[螺纹]，在螺母中心孔制作符号螺纹，螺纹参数设置手工输入完整螺纹，右旋，螺纹大径da，螺纹小径da-P，螺距p，螺纹钻尺寸da-P，结果如图6所示。最终，通过以上操作得到M16六角薄螺母参数化模型。

三、 创建螺母部件族

打开UG NX8.0，使用菜单命令[首选项]——[电子表格]打开电子表格首选项，电子表格首选项中提供了UG与Microsoft Excel和Xess之间的接口，方便数据管理和参数化设计。选中Excel作为默认的电子表格应用程序。利用部件族建立螺母标准件库，在部件族电子表格中修改和增加记录数据从而驱动现有零件模型或创建新零件。在M16六角薄螺母参数化模型中，使用菜单命令[工具]——[部件族]，选择要添加到部件族电子表格的列，把da，dw，m，P，Smax参数添加到选定的列，设置好组保存目录，点击部件族电子表格“创建”按钮，创建电子表格，输入M16

Symbol～A@ M64螺纹规格参数值，如图7所示。

在Microsoft Excel表格菜单栏中点击命令[加载项]——[部件族]——[保存族]，立即返回到M16.prt模型部件族对话框中，点击确定，螺母部件族创建完毕。

四、 在课程设计夹具装配中调用验证

打开机械制造技术基础课程设计夹具装配文件jiaju—asm.prt，[装配]——[组件]——[添加组件]，打开添加组件对话框。打开M16螺母模型文件，选中已加载部件M16.prt确定。进入选择族成员对话框，如图8所示，在匹配成员项选择所需要规格的六角薄螺母标准件进行装配，满足装配需要，验证了其正确性和可靠性。

五、 总结

本文利用UG NX部件族，以GB/T 6172.1-2000六角薄螺母为例，在机械制造技术基础课程设计的机床夹具设计中建立标准件库，并在装配中验证了设计的可靠性，为制造技术基础课程设计节约了时间，该应用具有很好的通用性和扩展性，提高设计效率，减少生产成本。

参考文献：

[1]毛雨辉，邱长华.基于UG的标准件库的研究和建立[J].工程图学学报，2007（01）：157-161.

[2]邹青，呼咏.机械制造技术基础课程设计指导教程[M].北京：机械工业出版社，2011：143-145.

[3]全国紧固件标准化技术委员会.GB/T 6172.1-2000，六角薄螺母[S].北京：中国标准出版社，2000.

[4]严婷.基于UG的三维参数化标准件库的研究与开发[D].武汉：华中科技大学，2007.

作者简介：

惠帅，张恩光，广东省珠海市，吉林大学珠海学院 机械工程学院。