摘 要：介绍了UGII中建立标准件的一般原则和UGII （V16.0）中常用的建立标准件库的方法，对使用用户自定义特征、表达式、零件族和程序建立标准件库的方法进行了详细介绍，同时给出了这几种方法的适用场合和使用时的注意事项。

关键词：标准件；用户自定义特征；表达式；零件族；程序开发

中图分类号：TP391.7　 文献标识码：A

机械产品的开发过程中会用到大量的通用件、标准件、相似件、借用件，如何方便地建立这些常用零部件的图库，利用已有的资源，花费较少的时间完成产品设计一直是用户所关心的。CAD/CAM的高档三维软件UGII系统中的用户自定义特征、电子表格、零件族和程序等工具可以针对不同情况，实现这种方便。下面就具体的建库原则、方法及其适用范围进行介绍。

1 标准件库的建立原则

(1)在具体运用各种方法建立标准件库时，一般都要设置相应的环境变量；

(2)标准件应该是参数化的，并且特征数尽量少，以降低模型的复杂程度和能根据要求进行更改，减少更改时可能出现的问题；

(3)标准件中可能在同系列其它标准件中被抑制的特征，不应用来建立和定位其它特征；

(4)标准件的对称中心应与坐标系（工作坐标和绝对坐标）重合，从而使标准件易于装配，同时应为标准件建立实体引用集，使装配中的标准件只显示出实体部分；

2 标准件库的建立方法

2.1 用UDF建立标准件库

或者在操作系统的环境变量中给出UGII_DEFAULTS_FILE的值，指定UGII使用ug_metric.def文件；

(2)在ug_metric.def中给出UDF库定义文件的路径和文件名，如：Solids_UdfLibraryFile： c:\\users\\library_dir.txt；

UDF库定义文件是一个后缀为".txt"的文本文件，其中的每一行定义了：Library name; library directory；

(3)根据库定义文件中的信息建立相应的目录；

(4)创建一个标准件：FIle→New→标准件名；Application→Modeling；

(5)导出特征为UDF：File→Export→UDF(注意选择根特征，并包括所有子特征)；

在每个库目录里也会产生一个相应的library_dir.txt文件，其每一行分别说明了：

UDF name；UDF directory及part name；UDF directory and CGM name；

(6)UDF的调用：Insert→Form Feature→UDF；

(7) UDF的修改：Edit →Feature →Parameters→选择该UDF，也可以展开为一系列的特征进行修改；

图1 导入GB1096-79普通平键时的对话框

使用UDF创建标准件库可方便地定义变量名称，设置缺省值等，但由于UDF是作为特征存在的，所以必须先建立一个part文件，才能加入UDF；对于较简单的标准件可以通过设定导出UDF时的Input Parameters对各参数的取值进行控制。

2.2 用表达式建立标准件库

(5)标准件的调用：由于是作为一个零件保存的，所以可直接作为组件加入到装配中；

(6)标准件的修改：将该标准件变为工作部件，进入Tools→Expression,利用过滤器进行过滤，只使input_*的表达式显示出来，进行修改并另名保存便生成一个新的标准件。

图2 用表达式建立的GB/T2150-91 M12连接螺母

使用UDF和表达式建立标准件库都需要查找手册修改相应参数的值。但如果将上述的两种方法结合起来，则可以使简单标准件不需要查手册。其方法是用UDF建立标准件，并使用表达式和适当的判断语句控制相关参数的值。如上面的M12螺母，在UDF中只使用具有标志性的参数如螺纹孔孔径，其它参数值通过使用if...else...，根据建立该标准件时标志性参数的值加以设定。但如使用了Suppress by Expression对某些特征进行了抑制，则在导入后该特征不会根据表达式值进行更新，必须使模型抑制再不抑制才能得到正确的显示结果，这一点需要注意。

2.3 用零件族建立标准件库

(1)设置零件族成员的存放和查找目录： File→Option→Save Options/ Load Options。

(2)选择模板 模板应能表达零件族成员的所有可能情况，因此，应该对该零件族中特征最多最复杂的零件进行分析，参考同系列的其它零件补充所缺特征和相关的表达式，使模板最终能够通过改变表达式的值和抑制特征来表达该零件族的全部成员。

(3)模板的三维造型 首先通过Tools→Expression输入模板所用到的全部表达式，并赋以适当值，表达式中应充分利用该系列零件参数表中的各参数名，以便于以后对该零件族的修改；模板中特征的定位尺寸应作适当变换以全部相对于用作定位基准的特征；模板中各特征的放置面和穿透面应使用所有成员中都存在且固定的面或基准面，避免因放置面和穿透面所在的特征抑制而导致的不正确的抑制。

（4）零件族建立 导入表达式到Excel建立族表，对成员中不存在的特征，即族的参数表中为空的，可以通过将用表达式抑制选项所产生的参数值置0以抑制该特征，并将与该特征相关的参数（如定位尺寸等）值置为0进行处理，检验并保存符合要求的族表到模板中。

（5）零件族成员的修改 零件族成员可以加入到装配中，但对零件族成员的修改只能在模板中进行，另外一种办法是对成员进行另名保存，这样该成员就成为一个独立的零件，而不再是零件族成员了，可以象操作零件一样对它进行操作。

a 与前盖结合面 b 与后盖结合面

图3 用零件族建立的组合机床主轴箱体（T0711-11）系列零件的模板

使用零件族建立标准件时，标准件的相关参数放在数据库中，所以可以用来建立较复杂和规格非常多的标准件。缺点是所要求的建模技巧高，建模之前要仔细分析同系列标准件的特点。

2.4 用程序写标准件库

通过分析同系列标准件的特点，使用UG/Open写标准件库是一般商用标准件库的建方法，这种方法建立的标准件库常通过UG/Menu、UG/User Tools或File→Execute UG/Open来执行。其优点是利于控制模型的生成和建立专用CAD系统，利于对库加密，占用磁盘空间小，但需要熟悉程序语言，还需要购买相应的开发模块和运行许可证，对人员素质要求也最高，特别是刚开始写程序时，需要花费相当多的精力。

3 结束语

标准件库的建立可以明显减轻用户设计过程中的重复劳动，并为技术人员进行准确快速的设计提供保障。用户可以根据实际需要综合运用这几种方法建立自己的标准件库，但同时也对用户对UGII中的建模方法和对全参数化设计的理解提出了更高的要求。所以，应在充分熟悉UGII的基础上，才能建立符合要求的标准件库。