摘要：本文深入研究并实现了使用UG的电子表格法进行工装夹具设计中常用的标准件及通用件进行参数化建模以及2D工程图生成的方法。该方法适用面广，无需编程，通过简单的编辑电子表格即可实现。
关键词：工装夹具；零件库；UG；参数化建模；工程图
中图分类号：TP39 文献标识码：
随着时代的发展，各行各业都开始全面使用三维软件进行设计。应用三维软件进行工装夹具的设计对于设计者而言有着诸多的优势：设计结构及效果更直观、可以实现自动干涉检查、设计的模型可直接用于后续的强度、耐久性、模态分析以及CAM。
在工装夹具的设计中，有超过50%的零件是标准件及通用件。对于这些零件，设计人员不得不进行简单的重复性的工作来进行建模绘图，在有设计团队时，团队中的其他人员也无法知道某个零件是否以前设计过，这就需要我们建立一个工装夹具的零件库共享给设计团队中每一个人以提高设计效率。
Unigraphics（UG）是一款中高端的三维CAD软件，具有功能强大、应用范围广等优点，被认为是具有统一力的中高端设计解决方案，是工装夹具行业使用最普遍的三维CAD软件。
UG提供了多种建立零件库的方法，其中关系表达式法（Expression）、用户自定义特征法（.udf）和编程法，都需要使用用户有比较专业的知识，普及性不强。UG还提供了使用电子表格（Microsoft Office Excel）进行部件族设计的功能，我们通常称之为电子表格法（SpreadSheet），凭借此功能，我们可以简单的通过建立电子表格以及模板文件的建模来实现相似零件的批量建模。
1 参数化建模的原理
UG提供了使用电子表格进行部件族设计的功能。在UG建模时，对于类似的零件，可以将零件的各种尺寸（草图和实体建模中的尺寸均可）定义为表达式，然后建立一个关联的电子表格，在电子表格中将各类似零件的不同尺寸输入，最后以此电子表格驱动生成不同的零件。
2 参数化模板文件的构建
我们按照常规的建模方法将零件建模，可以绘制草图进行拉伸回转，也可以使用实体建模，下面以带肩六角螺母的建模进行举例说明。
（1） 实体建模生成螺母的肩部，肩部的直径为D，高度为h1；
（2）建草图，画六角，六角的内切圆直径为S，拉伸六角至总高度H；
（3）画草图，直径为S的圆，向下拔模形成倒角；
（4）实体建模生成螺纹M，螺距为P；
（5）在制图模式完成2D工程图。
3 参数表的建立
在三维模型和2D工程图完成之后，在三维建模环境下，选取“工具”中的“部件族”命令，将建模时定义的各个表达式添加到参数表中，点击“创建”按钮建立参数表，参数表为Excel型式。
图示表格中，第一列是零件的序列号，第二列是零件的名称，后面若干列是建模中用到的各个表达式的名称及其对应数据。
4 标准零件的生成
参数表建立之后，可以保存此参数表，在需要使用时，点击Excel中部件族菜单中的创建部件命令，即可创建出需要的部件。
这些部件除了可以拿来直接进行建模装配之外，本身附带的2D工程图也跟着自动更新，此工程图可直接用于生产制造。
5 零件库的使用方法
运用这种方法我们可以简单的在很短的时间内创建出大量的标准及通用零件。这些零件，我们可以保存在自己的电脑上供个人使用，也可以放在某个共享目录里供整个设计团队进行调用。
设计团队需要调用零件库时，只需在UG的重用库窗口中右键鼠标，点击添加库，选择到存放零件库的路径即可。同时将存放零件库的路径添加到UG的装配加载选项中。
有了这个零件中，我们在设计工装夹具时，如果需要使用库里的零件，直接把库里的文件拖到当前装配文件即可；如果我们需要一个库里没有但是差不多的零件，可以简单的把库里的零件拉出来后进行适当修改，3D模型更改后，2D工程图会跟随模型自动修改，无需人工干预。
结语
本文通过简单易学的方式成功的实现了工装夹具零件库的参数化建模及其工程图的生成，此方法现在正在应用于上海三菱电梯有限公司的工装夹具设计部门，已建零件库中达到四千多个标准件及通用件，大大方便了设计团队的使用效率。
参考文献
[ 1 ] 杨晓琦、胡仁喜，UG NX 6.0标准教程， 清华大学出版社，2008.
[ 2 ] 戴丽娜、徐冰、柴国钟等，以UG为平台的企业标准件库开发，现代制造工程，2006（4）：43-45.
作者简介：陈忠敏（1980-），男，工程师，主要从事工艺装备类的设计工作。