陳祥

(上海第二工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,上海201209)

Siemens NX模板文件技術(shù)在國標(biāo)制圖模板中的應(yīng)用

陳祥

(上海第二工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,上海201209)

在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中Siemens NX的應(yīng)用已十分廣泛,建模規(guī)范及建模標(biāo)準(zhǔn)已成為企業(yè)實(shí)施三維CAD軟件的關(guān)鍵。通過Siemens NX模板文件技術(shù),設(shè)計(jì)符合國標(biāo)的制圖模板文件將有利于解決該軟件在三維模型轉(zhuǎn)換為二維工程圖時(shí)遇到的規(guī)范化與標(biāo)準(zhǔn)化問題,具有較高的應(yīng)用價(jià)值。

Siemens NX;模板文件技術(shù);制圖模板

0 引言

Siemens NX軟件的前身是廣為熟悉的UG NX軟件,最早由美國麥道(MD)公司開發(fā),1991年11月并入美國通用汽車公司EDS分部并由其獨(dú)立子公司Unigraphics Solutions開發(fā)。在2007年5月被西門子公司收購,歸入其PLM系統(tǒng)中并更名為Siemens NX。Siemens NX是當(dāng)今世界最為先進(jìn)的集CAD、CAM、CAE于一身的工程軟件之一[1]。

在使用Siemens NX軟件將設(shè)計(jì)零件的三維實(shí)體模型直接生成二維工程圖時(shí),雖然從UGS到Siemens軟件經(jīng)過了多個(gè)版本的開發(fā),也為中國大陸用戶開發(fā)了“GC工具箱”的功能[2],但其本身的設(shè)置和我國的國家標(biāo)準(zhǔn)仍有一些出入,往往需要AutoCAD等軟件進(jìn)行后期圖紙文件的處理。為了提高工作效率,規(guī)范設(shè)計(jì)圖紙,本文設(shè)計(jì)一款符合國標(biāo)的制圖模板文件,在導(dǎo)出二維工程圖時(shí)調(diào)用該模板,即可使其模型和圖紙?jiān)诒３謪?shù)化的同時(shí)符合中國國家標(biāo)準(zhǔn)。這也將給當(dāng)前的教學(xué)工作和企業(yè)帶來便利。

1 Siemens NX模板文件技術(shù)

應(yīng)用Siemens NX軟件進(jìn)行建模、工程出圖、CAM、CAE等工作,用戶在新建文件時(shí)直接調(diào)用軟件中已有的模板文件。這些模板在各個(gè)模塊之間相互切換的時(shí)候保持了Siemens NX在設(shè)計(jì)時(shí)的參數(shù)化相關(guān)性,這也是Siemens NX模板文件技術(shù)在其參數(shù)化設(shè)計(jì)概念中的一個(gè)重要表現(xiàn),在諸如重用庫、部件族等功能中也應(yīng)用了該技術(shù)。就工程圖模塊而言,模板文件不同,會直接導(dǎo)致同一零件模型在導(dǎo)出的工程圖中標(biāo)注樣式、剖視圖樣式等方面的不同。雖然隨著軟件版本的不斷更新,軟件系統(tǒng)默認(rèn)提供的各種類型模塊的模板文件技術(shù)也在不斷優(yōu)化,但其自帶的工程圖模板仍然不能完全符合我國機(jī)械設(shè)計(jì)制圖標(biāo)準(zhǔn)。而在企業(yè)的設(shè)計(jì)規(guī)范化問題上,無論怎樣優(yōu)化模板文件技術(shù),也不能滿足企業(yè)的特殊要求。

在Siemens NX軟件中,用戶可以通過修改環(huán)境變量UGIIROOT DIR來制定模板調(diào)用的路徑,而軟件系統(tǒng)提供的默認(rèn)模板文件儲存在安裝路徑下UGII emplates文件夾中。根據(jù)軟件的定義,模板文件技術(shù)的結(jié)構(gòu)組成如圖1所示[3]。部件文件(后綴名為prt)是初始環(huán)境文件,其中含有分類圖層、基準(zhǔn)坐標(biāo)以及預(yù)設(shè)參數(shù)等信息。資源文件后綴名為pax,用XML語言進(jìn)行編寫,其中含有模板的文件名字、描述、預(yù)覽圖片及調(diào)用路徑位置等信息,可通過該文件以配置節(jié)點(diǎn)的形式來注冊模板文件。Siemens NX提供了幾種資源文件如表1所示。圖片文件則是在用戶新建模板時(shí)起到預(yù)覽的作用。因此,無論是企業(yè)在實(shí)施Siemens NX時(shí),還是機(jī)械類專業(yè)在進(jìn)行CAD教學(xué)時(shí),都可以根據(jù)自身需求來定制并注冊模板文件。這也是基于Siemens NX來自定義國標(biāo)制圖模板文件的一個(gè)突破口。

表1 模板資源文件Tab.1 Siemens NX.pax fles

圖1 模板文件結(jié)構(gòu)圖Fig.1 Template fle structure diagram

2 A0國標(biāo)制圖模板設(shè)計(jì)

根據(jù)上述介紹,Siemens NX中的工程圖模板分為主模型方式和非主模型方式兩種類型。其中主模型方式不包含三維建模環(huán)境的設(shè)置,而非主模型方式除處理三維建模環(huán)境外,還對圖框、標(biāo)題欄、裝配明細(xì)欄等進(jìn)行處理[4]。另外,在中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 14689-2008《技術(shù)制圖圖紙幅面和格式》中指出常用的基本幅面從小到大依次有A4、A3、A2、A1、A0五個(gè)類型[5],配置主模型方式和非主模型方式兩種類型需要定制10個(gè)工程圖模板(若每種幅面都考慮縱向和橫向兩種情況,則工程圖模板個(gè)數(shù)為20個(gè)),并且應(yīng)有與模板相對應(yīng)的圖片文件(JPG格式)作為新建時(shí)的預(yù)覽。

下文以A0大小的橫向幅面為例,在Siemens NX 6.0.5.3軟件版本環(huán)境下,說明非主模型方式類型的工程圖模板文件設(shè)計(jì)方式及其應(yīng)用方法。

2.1 部件文件設(shè)計(jì)

國標(biāo)圖框的部件文件設(shè)計(jì)主要由兩大部分內(nèi)容構(gòu)成。第一部分是根據(jù)技術(shù)制圖國家標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定對部件文件的字體、圖線、圖樣畫法、指引線和基準(zhǔn)線等內(nèi)容進(jìn)行設(shè)置[6]。第二部分則是參照中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 10609.1-2008《技術(shù)制圖標(biāo)題欄》,通過Siemens NX制圖模塊中的曲線工具和表格注釋功能對部件文件添加國標(biāo)圖框。最后將該設(shè)計(jì)的橫向A0幅面部件文件以文件名A0-H-noviewstemplate.prt加以保存,以備模板文件調(diào)用。

2.1.1 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置

在Siemens NX中,對于制圖標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)內(nèi)容設(shè)置可在“用戶默認(rèn)設(shè)置”中進(jìn)行修改[7],其對話框樣式如圖2所示。以對指引線進(jìn)行設(shè)置為例做介紹,首先在左側(cè)“制圖”選項(xiàng)大類中選擇“注釋”選項(xiàng),并選擇“直線/箭頭”選項(xiàng)卡,指引線定位選擇(指引線從左側(cè)引出),豎直對齊選擇(指引線從中間對齊)。通過此類方式,可將原先的制圖標(biāo)準(zhǔn)“GB(出廠設(shè)置)”進(jìn)行相應(yīng)的修改,使其不符合部分更改成符合國標(biāo)的樣式。更改完成后,可將該設(shè)置另存為“用戶自定義GB”制圖標(biāo)準(zhǔn)。

圖2 用戶默認(rèn)設(shè)置對話框Fig.2 User default settings dialog box

2.1.2 標(biāo)題欄設(shè)計(jì)

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)題欄框尺寸,在A0模板標(biāo)題欄處建立180 mm×56 mm的標(biāo)題欄。在制圖功能模塊中,選擇“插入”下拉菜單中的“表格注釋”命令,會在光標(biāo)位置顯示一個(gè)矩形表格邊框,在適當(dāng)?shù)奈恢梅胖帽砀?按默認(rèn)參數(shù)創(chuàng)建的表格注釋會出現(xiàn)在鼠標(biāo)單擊的位置。在“注釋首選項(xiàng)”對話框中的“截面”和“單元格”選項(xiàng)卡中,設(shè)置表格相對應(yīng)用點(diǎn)的位置、表頭位置、文本在單元格中的對齊方式等,如圖3、圖4所示。由于Siemens NX“表格注釋”功能不能同列修改不同的寬距,在標(biāo)題欄中插入相應(yīng)的直線,由不同的表格組成最后的標(biāo)題欄,如圖5所示。

圖3 注釋首選項(xiàng)對話框中的單元格選項(xiàng)卡Fig.3 Commenting preferences dialog box-cell card

圖4 注釋首選項(xiàng)對話框中的截面選項(xiàng)卡Fig.4 Commenting preferences dialog box-section tab

圖5 標(biāo)題欄Fig.5 The title bar

為了提高三維模型導(dǎo)出二維工程圖時(shí)的效率,可直接將上述設(shè)計(jì)的標(biāo)題欄和三維模型部件的屬性相互關(guān)聯(lián),這樣在出工程圖時(shí)便可將標(biāo)題欄各項(xiàng)內(nèi)容的值自動填寫入相應(yīng)的位置。例如:三維模型部件屬性中添加“單位名稱”,值為“上海第二工業(yè)大學(xué)”;將標(biāo)題欄中“單位名稱”這一單元格的值設(shè)置為〈w@單位名稱〉,即可使其與三維部件屬性中“單位名稱”的值相關(guān)聯(lián),實(shí)現(xiàn)標(biāo)題欄的自動填寫與更新,優(yōu)化自動化出圖水平。

2.2 圖片文件制作

制作圖片文件,是模板文件設(shè)計(jì)中最為簡單的一個(gè)環(huán)節(jié),但卻必不可少,因?yàn)楹笃诘馁Y源文件需要調(diào)用該圖片文件作為預(yù)覽之用。設(shè)計(jì)時(shí),只需打開之前設(shè)計(jì)完成的國標(biāo)圖框部件文件(以A0-H-noviews-template.prt文件為例),在Siemens NX中使用“導(dǎo)出JPEG”功能就能在用戶指定的路徑下生成該部件文件的圖片文件。圖6為A0-H-noviews-template.prt部件文件所對應(yīng)的圖片文件A0-H-noviews-template.jpg。最后,將該圖片文件復(fù)制到Siemens NX安裝路徑UGII emplates文件夾中。

圖6 橫向A0圖紙圖片文件Fig.6 A0-H drawings picture fle

2.3 資源文件設(shè)置

在Siemens NX 6.0.5.3中,由于版本從6.0.0.24升級到了6.0.5.3,并加入了初級1.0版本的“GC Toolkit”,所以真正調(diào)用的pax資源模板文件被存放在了安裝目錄下的UGIIhtml fles文件夾中。其中的metric drawing templates.pax文件即為非主模型方式工程圖模板資源文件。為保持軟件版本的原有特性不被破壞,在設(shè)置前,先將其備份。用記事本方式打開該文件,按照XML語言編寫規(guī)則,結(jié)合已設(shè)計(jì)好的部件文件(以A0-H-noviews-template.prt文件為例)和制作好的圖片文件(以A0-H-noviewstemplate.jpg文件為例)進(jìn)行相應(yīng)的修改。

以A0橫向圖幅為例,修改語句如下:

〈PaletteEntry id=“d1”〉

〈References/〉

〈Presentationname=“A0-橫向”description=“NX示例,無視圖,1個(gè)圖紙頁”〉

〈PreviewImagetype=“UGPart”location=“A0-H-noviews-template.jpg”/〉

〈/Presentation〉

〈ObjectData class=“DrawingTemplate”〉

〈TemplateFileType〉none〈/TemplateFileType〉

〈Filename〉A(chǔ)0H-noviews-template.prt

〈/Filename〉

〈Units〉metric〈/Units〉

〈UsesMasterModel〉Yes〈/UsesMasterModel〉

〈/ObjectData〉

〈/PaletteEntry〉

其中:id=“d1”為模板定義時(shí)所需的唯一標(biāo)識號?！癆0-橫向”為模板名字;“A0-H-noviewstemplate.jpg”為模板預(yù)覽圖片文件;“A0-H-noviewstemplate.prt”為模板調(diào)用的部件文件;〈Units〉metric〈/Units〉則將單位設(shè)置為公制。

3 應(yīng)用驗(yàn)證

通過上述方式,對模板文件中的部件文件、圖片文件以及資源文件進(jìn)行設(shè)計(jì)和配置,并最終完成對國標(biāo)制圖模板文件的技術(shù)注冊。當(dāng)再次打開Siemens NX軟件時(shí),點(diǎn)擊“新建”按鈕,切換到“圖紙”選項(xiàng)卡時(shí),由于注冊時(shí)的模板文件標(biāo)識號為d1,所以第一個(gè)模板文件即是名為“A0-橫向”的國標(biāo)制圖模板文件,如圖7所示。在后期的二維制圖工作中,使用該模板文件,可以簡單并快速地實(shí)現(xiàn)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)等設(shè)計(jì)知識的重用,這是應(yīng)用Siemens NX軟件完成工程圖繪制的一個(gè)可靠而又有效的方法。

圖7 新建圖紙對話框Fig.7 New drawing dialog box

4 結(jié)語

本文研究了一種基于Siemens NX軟件環(huán)境的國標(biāo)制圖模板文件設(shè)計(jì)方法,以A0圖幅制圖模板為例,說明了設(shè)計(jì)思路和方法步驟,并成功應(yīng)用于Siemens NX的模板文件技術(shù)中。通過此方法,無論是高校還是企業(yè),都能定制符合國家標(biāo)準(zhǔn)的制圖模板文件,在實(shí)踐教學(xué)或是實(shí)際設(shè)計(jì)出圖中,都在規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化問題上建立了相應(yīng)的體系制度,有利于提高工作和學(xué)習(xí)效率。本文方法可以推廣到其他模塊模板文件的定制工作中。

[1]姜海軍.CAD/CAM軟件——UG NX8.0使用教程[M].北京:高等教育出版社,2012.

[2]Siemens PLM Software.Siemens NX GC Toolkits User Guide[R].2010.

[3]李青祝,馬玉娟.基于NX模板文件定制技術(shù)的應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代機(jī)械,2011(4):57-59.

[4]王穎,劉衛(wèi)東.UG NX7.0制圖環(huán)境中pax資源板圖框模板文件的設(shè)置[J].泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2011,11(6): 90-91,108.

[5]GB/T 14689-2008,技術(shù)制圖圖紙幅面和格式[S].

[6]全國技術(shù)產(chǎn)品文件標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會.技術(shù)產(chǎn)品文件標(biāo)準(zhǔn)匯編:技術(shù)制圖卷[M].3版.北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2012.

[7]梁綱.UG NX國標(biāo)化環(huán)境的研究與實(shí)現(xiàn)[D].上海:上海交通大學(xué),2007.

Application of Siemens NX Template File Technology in National Standard Drawing Templates

CHEN Xiang
(School of Mechanical&Electronic Engineering,Shanghai Second Polytechnic University, Shanghai 201209,P.R.China)

Siemens NX applications in computer-aided design has a very wide,modeling specifcation and modeling standards have become the key to implementation of three-dimensional CAD software.By Siemens NX template fle technology,designing drawing template fles which comply with national standards will help solve the issues of normalization and standardization when the software encounteres in three dimensional model to two-dimensional engineering drawings.It has a strong value in practical application.

Siemens NX;template fle technology;drawing template

TH126

B

1001-4543(2014)03-0215-05

2014-04-03

陳祥(1986–),男,上海人,助工,碩士,主要研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。電子郵箱chenxiang@sspu.edu.cn。