参数化设计是在对零部件结构形状分析的基础上, 通过尺寸参数和约束来定义有明显对应关系的几何图形, 以此达到驱动几何图形的目的, 即改变尺寸或约束, 对应的几何图形就会发生相应的变化。参数化设计能够反映设计者设计过程中的设计理念。
针对三维软件的参数化设计的研究十分广泛。结合实例, 研究了UG系统二次开发过程中的特点和实现方法;基于UG二次开发对参数化零件族系统进行了研究;L and Zhao为了提高飞机发动机三维管道布局系统的效率, 基于UG二次开发, 建立了参数化组件库, 实现了自动化布管和实时修改的功能;Wang基于UG/KF二次开发技术, 实现了叶轮模型的参数化设计;运用UG设计了汽轮机叶片夹具、球面渐开线弧齿锥齿轮、蜗杆传动参数化系统。
管壳式换热器在化工食品等行业应用广泛。运用基于Pro-Engineer的骨架模型设计方法, 实现了管壳式换热器的参数化及系列化设计;对换热器进行模块化、参数化研究, 并进行了动态建模仿真。管式换热器种类非常多, 设计人员需要根据物料及杀菌的要求进行换热器类型的选择及具体结构参数的设计, 如何快速实现不同型号换热器的选择与设计成为制约企业杀菌机设计效率提高的关键因素。本文运用UG提供的UG/Open开发工具和Microsoft Visual Studio 2013开发平台, 完成管壳式换热器的参数化设计建模, 能够快速设计出符合要求的管式杀菌机, 有利于减少饮料杀菌机的设计周期, 提高设计效率, 降低生产成本。
Microsoft Visual Studio是综合性开发工具产品, 由美国微软公司开发, 包含了整个SDLC (软件生命周期即开发、测试、发布等) 中的大部分开发工具, 如源代码管理、持续集成、单元测试与TDD等, 而且所编写的代码对所有微软支持平台适用, 其中包括NET Framework、Windows Mobile、Compact Framework等。具有诸多优秀的特征, 包括自动检查代码错误, 多字节与宽字节间的转换, 对Active X空间的支持以及与NX等三维软件良好的接口关系和调试功能。因此在选择平台时, 选用Microsoft Visual Studio系列。
NX中不仅包含强大的一体化CAD/CAE/CAM功能, 还提供了一整套用于NX二次开发的软件模块, 其中有几种与NX二次开发相关的关键技术, 如表1。
基于UG的二次开发, 运用Microsoft Visual Studio2013开发平台, 对饮料杀菌机中的管壳式换热器进行菜单个性化定制、参数驱动的三维模型搭建、三维模型的虚拟装配的参数化设计。该参数化设计具有如下的优势与前景:
1) 与传统的设计方法相比, 设计工作量小, 根据不同客户的不同要求, 能够快速完成管壳式换热器的三维建模, 大幅度地减少了设计周期, 提高了生产效率, 节约了成本, 给企业带来了实际效益;
2) 与其他的管壳式换热器参数化设计方法相比, 从一个新的角度, 综合运用UG二次开发工具NX/Open MenuScript、NX/Open UIStyler、NX/Open API、NX/Open C++以及Microsoft Visual Studio 2013, 对整个管壳式换热器进行了参数化设计, 更加全面;
3) 基于UG二次开发的管壳式换热器参数化设计, 在实际生产中, 有着非常好的应用前景, 同时也为整个管式饮料杀菌机的参数化设计提供了快速建模的方法。
