Siemens NX模板文件技术在国标制图模板中的应用

陈祥

(上海第二工业大学机电工程学院,上海201209)

Siemens NX模板文件技术在国标制图模板中的应用

陈祥

(上海第二工业大学机电工程学院,上海201209)

在计算机辅助设计中Siemens NX的应用已十分广泛,建模规范及建模标准已成为企业实施三维CAD软件的关键。通过Siemens NX模板文件技术,设计符合国标的制图模板文件将有利于解决该软件在三维模型转换为二维工程图时遇到的规范化与标准化问题,具有较高的应用价值。

Siemens NX;模板文件技术;制图模板

0 引言

Siemens NX软件的前身是广为熟悉的UG NX软件,最早由美国麦道(MD)公司开发,1991年11月并入美国通用汽车公司EDS分部并由其独立子公司Unigraphics Solutions开发。在2007年5月被西门子公司收购,归入其PLM系统中并更名为Siemens NX。Siemens NX是当今世界最为先进的集CAD、CAM、CAE于一身的工程软件之一[1]。

在使用Siemens NX软件将设计零件的三维实体模型直接生成二维工程图时,虽然从UGS到Siemens软件经过了多个版本的开发,也为中国大陆用户开发了“GC工具箱”的功能[2],但其本身的设置和我国的国家标准仍有一些出入,往往需要AutoCAD等软件进行后期图纸文件的处理。为了提高工作效率,规范设计图纸,本文设计一款符合国标的制图模板文件,在导出二维工程图时调用该模板,即可使其模型和图纸在保持参数化的同时符合中国国家标准。这也将给当前的教学工作和企业带来便利。

1 Siemens NX模板文件技术

应用Siemens NX软件进行建模、工程出图、CAM、CAE等工作,用户在新建文件时直接调用软件中已有的模板文件。这些模板在各个模块之间相互切换的时候保持了Siemens NX在设计时的参数化相关性,这也是Siemens NX模板文件技术在其参数化设计概念中的一个重要表现,在诸如重用库、部件族等功能中也应用了该技术。就工程图模块而言,模板文件不同,会直接导致同一零件模型在导出的工程图中标注样式、剖视图样式等方面的不同。虽然随着软件版本的不断更新,软件系统默认提供的各种类型模块的模板文件技术也在不断优化,但其自带的工程图模板仍然不能完全符合我国机械设计制图标准。而在企业的设计规范化问题上,无论怎样优化模板文件技术,也不能满足企业的特殊要求。

在Siemens NX软件中,用户可以通过修改环境变量UGIIROOT DIR来制定模板调用的路径,而软件系统提供的默认模板文件储存在安装路径下UGII emplates文件夹中。根据软件的定义,模板文件技术的结构组成如图1所示[3]。部件文件(后缀名为prt)是初始环境文件,其中含有分类图层、基准坐标以及预设参数等信息。资源文件后缀名为pax,用XML语言进行编写,其中含有模板的文件名字、描述、预览图片及调用路径位置等信息,可通过该文件以配置节点的形式来注册模板文件。Siemens NX提供了几种资源文件如表1所示。图片文件则是在用户新建模板时起到预览的作用。因此,无论是企业在实施Siemens NX时,还是机械类专业在进行CAD教学时,都可以根据自身需求来定制并注册模板文件。这也是基于Siemens NX来自定义国标制图模板文件的一个突破口。

表1 模板资源文件Tab.1 Siemens NX.pax fles

图1 模板文件结构图Fig.1 Template fle structure diagram

2 A0国标制图模板设计

根据上述介绍,Siemens NX中的工程图模板分为主模型方式和非主模型方式两种类型。其中主模型方式不包含三维建模环境的设置,而非主模型方式除处理三维建模环境外,还对图框、标题栏、装配明细栏等进行处理[4]。另外,在中国国家标准GB/T 14689-2008《技术制图图纸幅面和格式》中指出常用的基本幅面从小到大依次有A4、A3、A2、A1、A0五个类型[5],配置主模型方式和非主模型方式两种类型需要定制10个工程图模板(若每种幅面都考虑纵向和横向两种情况,则工程图模板个数为20个),并且应有与模板相对应的图片文件(JPG格式)作为新建时的预览。

下文以A0大小的横向幅面为例,在Siemens NX 6.0.5.3软件版本环境下,说明非主模型方式类型的工程图模板文件设计方式及其应用方法。

2.1 部件文件设计

国标图框的部件文件设计主要由两大部分内容构成。第一部分是根据技术制图国家标准中的规定对部件文件的字体、图线、图样画法、指引线和基准线等内容进行设置[6]。第二部分则是参照中国国家标准GB/T 10609.1-2008《技术制图标题栏》,通过Siemens NX制图模块中的曲线工具和表格注释功能对部件文件添加国标图框。最后将该设计的横向A0幅面部件文件以文件名A0-H-noviewstemplate.prt加以保存,以备模板文件调用。

2.1.1 标准设置

在Siemens NX中,对于制图标准的基础内容设置可在“用户默认设置”中进行修改[7],其对话框样式如图2所示。以对指引线进行设置为例做介绍,首先在左侧“制图”选项大类中选择“注释”选项,并选择“直线/箭头”选项卡,指引线定位选择(指引线从左侧引出),竖直对齐选择(指引线从中间对齐)。通过此类方式,可将原先的制图标准“GB(出厂设置)”进行相应的修改,使其不符合部分更改成符合国标的样式。更改完成后,可将该设置另存为“用户自定义GB”制图标准。

图2 用户默认设置对话框Fig.2 User default settings dialog box

2.1.2 标题栏设计

根据国家标准的标题栏框尺寸,在A0模板标题栏处建立180 mm×56 mm的标题栏。在制图功能模块中,选择“插入”下拉菜单中的“表格注释”命令,会在光标位置显示一个矩形表格边框,在适当的位置放置表格,按默认参数创建的表格注释会出现在鼠标单击的位置。在“注释首选项”对话框中的“截面”和“单元格”选项卡中,设置表格相对应用点的位置、表头位置、文本在单元格中的对齐方式等,如图3、图4所示。由于Siemens NX“表格注释”功能不能同列修改不同的宽距,在标题栏中插入相应的直线,由不同的表格组成最后的标题栏,如图5所示。

图3 注释首选项对话框中的单元格选项卡Fig.3 Commenting preferences dialog box-cell card

图4 注释首选项对话框中的截面选项卡Fig.4 Commenting preferences dialog box-section tab

图5 标题栏Fig.5 The title bar

为了提高三维模型导出二维工程图时的效率,可直接将上述设计的标题栏和三维模型部件的属性相互关联,这样在出工程图时便可将标题栏各项内容的值自动填写入相应的位置。例如:三维模型部件属性中添加“单位名称”,值为“上海第二工业大学”;将标题栏中“单位名称”这一单元格的值设置为〈w@单位名称〉,即可使其与三维部件属性中“单位名称”的值相关联,实现标题栏的自动填写与更新,优化自动化出图水平。

2.2 图片文件制作

制作图片文件,是模板文件设计中最为简单的一个环节,但却必不可少,因为后期的资源文件需要调用该图片文件作为预览之用。设计时,只需打开之前设计完成的国标图框部件文件(以A0-H-noviews-template.prt文件为例),在Siemens NX中使用“导出JPEG”功能就能在用户指定的路径下生成该部件文件的图片文件。图6为A0-H-noviews-template.prt部件文件所对应的图片文件A0-H-noviews-template.jpg。最后,将该图片文件复制到Siemens NX安装路径UGII emplates文件夹中。

图6 横向A0图纸图片文件Fig.6 A0-H drawings picture fle

2.3 资源文件设置

在Siemens NX 6.0.5.3中,由于版本从6.0.0.24升级到了6.0.5.3,并加入了初级1.0版本的“GC Toolkit”,所以真正调用的pax资源模板文件被存放在了安装目录下的UGIIhtml fles文件夹中。其中的metric drawing templates.pax文件即为非主模型方式工程图模板资源文件。为保持软件版本的原有特性不被破坏,在设置前,先将其备份。用记事本方式打开该文件,按照XML语言编写规则,结合已设计好的部件文件(以A0-H-noviews-template.prt文件为例)和制作好的图片文件(以A0-H-noviewstemplate.jpg文件为例)进行相应的修改。

以A0横向图幅为例,修改语句如下:

〈PaletteEntry id=“d1”〉

〈References/〉

〈Presentationname=“A0-横向”description=“NX示例,无视图,1个图纸页”〉

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

〈/Presentation〉

〈ObjectData class=“DrawingTemplate”〉

〈TemplateFileType〉none〈/TemplateFileType〉

〈Filename〉A0H-noviews-template.prt

〈/Filename〉

〈Units〉metric〈/Units〉

〈UsesMasterModel〉Yes〈/UsesMasterModel〉

〈/ObjectData〉

〈/PaletteEntry〉

其中:id=“d1”为模板定义时所需的唯一标识号。“A0-横向”为模板名字;“A0-H-noviewstemplate.jpg”为模板预览图片文件;“A0-H-noviewstemplate.prt”为模板调用的部件文件;〈Units〉metric〈/Units〉则将单位设置为公制。

3 应用验证

通过上述方式,对模板文件中的部件文件、图片文件以及资源文件进行设计和配置,并最终完成对国标制图模板文件的技术注册。当再次打开Siemens NX软件时,点击“新建”按钮,切换到“图纸”选项卡时,由于注册时的模板文件标识号为d1,所以第一个模板文件即是名为“A0-横向”的国标制图模板文件,如图7所示。在后期的二维制图工作中,使用该模板文件,可以简单并快速地实现规范和标准等设计知识的重用,这是应用Siemens NX软件完成工程图绘制的一个可靠而又有效的方法。

图7 新建图纸对话框Fig.7 New drawing dialog box

4 结语

本文研究了一种基于Siemens NX软件环境的国标制图模板文件设计方法,以A0图幅制图模板为例,说明了设计思路和方法步骤,并成功应用于Siemens NX的模板文件技术中。通过此方法,无论是高校还是企业,都能定制符合国家标准的制图模板文件,在实践教学或是实际设计出图中,都在规范化和标准化问题上建立了相应的体系制度,有利于提高工作和学习效率。本文方法可以推广到其他模块模板文件的定制工作中。

[1]姜海军.CAD/CAM软件——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,马玉娟.基于NX模板文件定制技术的应用研究[J].现代机械,2011(4):57-59.

[4]王颖,刘卫东.UG NX7.0制图环境中pax资源板图框模板文件的设置[J].泰州职业技术学院学报,2011,11(6): 90-91,108.

[5]GB/T 14689-2008,技术制图图纸幅面和格式[S].

[6]全国技术产品文件标准化技术委员会.技术产品文件标准汇编:技术制图卷[M].3版.北京:中国标准出版社,2012.

[7]梁纲.UG NX国标化环境的研究与实现[D].上海:上海交通大学,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

陈祥(1986–),男,上海人,助工,硕士,主要研究方向为计算机辅助设计。电子邮箱chenxiang@sspu.edu.cn。