浅析UG的参数化设计方法
摘要:本文主要介绍当前三种参数化设计技术，并对分析比较了三种参数设计方法的优缺点。关键字：UG,参数化设计，CAD建模，产吊设计。
AnalysisParamctric Design Method of Unigraphics
CATBAOZIIU
Abstract:This paper introduces three parameters of the current designtechnology, analyzes and compares the advantages and disadvantages ofthe three parameter design method.
Keywords:UG, parametrie design, CAD modeling, product design.
参数化设计(ParametricDesign),就是将设计要求、设计原则、设计方法和设计结果用灵活可变的参数来表示，以便在人机交互过程中根据实际情况随吋加以更改。目前参数化设计技术大致可以分为三种方式:基于儿何约束的数学方法、基干儿何原理的人工智能方法和基于特征造型的建模方等其屮，数学方法又分为初等方法和代数方法。
初等方法利用预先设定的算法，求解一些特定的几何约束，这种方法简单，易于实现;代数法是将几何约朿转化为代数方程，形成一个非线性方程组，但该方程组求解困难，因此实
际应用受到了；人工智能方法是利用专用系统对图形中的几何关系和约束进行理解，运用儿何原理推导出新的约束，这种方法的速度较慢，交互性不好;特征造型方法是三维实体造型方法的新发展，是CAD建模方法的一个新里程碑，它是在CAD/CAM技术的应用和发展达到一定水平后要求进一步提高生产组织集成化和口动化程度的产物。特征造型着眼于更好地表达产品完整的功能和生产管理信息，为建立产品的集成信息模型服务。UG软件提 供的强人的绘图功能和良好的开发性，实现了零部件的参数化设计。
特征分析是指可以用参数驱动的实体模型，是产品模型的基本单元。模型特征就是指图形的拓朴关系、儿何参数，以及这些儿何参数与图形结构参数Z间的关系。对于一个零件，首先分析图形的拓扑关系及变化规律，提炼出图形的结构参数，然后建立图形结构参数和几何参数之间的关系，构建图形的参数化模型。改变与特征相关的形状和位置的定义，可以改变与模型相关的形位关系。对于某个特征既可以将英与某个已有的零件相联系，也可以把它从某个已有的零件中删除，还可以与其它多个特征共同组合创建新的实体。各个特征的儿何形状与尺寸大小用变量的方式来表示，这个变量参数不仅可以是常数，而且可以是某种代数式。如果定义某个特征变量参数发生了改变，则零件的这个特征的几何形状或尺寸大小将随这个参数的改
变而改变。系统将会随之重新生成该特征及其相关的各个特征，而不需要重新绘制。基于特征的三维参数化设计参数化设计模型是以约束来表达产品模型的形状特征，以一组参数來控制设计结果，从而能通过变换一组参数值，方便地创建一系列形状相似的零件。
参数化设计的基本手段有程序驱动与尺寸驱动。程序驱动法是通过分析图形儿何模型的特点，确定模型的主参数以及各尺寸间的数尽管稳定功能有复杂的要求，模块结构是透明、简单的。尺寸驱动是対程序驱动的扩展，它的基本思想是由应用程序生成所涉及的基图,该图的尺寸有一系列的标识，这些尺寸由用户在编程吋输入或交互式输人，从而生成用户的模型。参数化设计开始于零件模型的建立，零部件三维模型的构建是实现虚拟设计和虚拟制造的基础。
参数化设计主要体现在两个方面:①用程序实现参数化设计，即利用参数化绘图程序生成图形;②利用CAI）系统提供的参数化功能实现模型的设计变量驱动，即在模型构建过程中用变量来控制模型的几何尺寸和约朿关系。前者是完全的程序驱动，一个专用程序可以生成系列形状相似的模型。这种方法不足之处是编程量大，程序设计效率低，灵活性和扩充性差。后者主要是利用CAD系统的全参数化功能，无需用户编程，利用设计变量来控制模型的形状和大小，即用户通过直接控制变量的数值实现三维模型的参数化设计。设计者从产品耍求和零件的功能入手，对产品的每个零件建立圣佳模型。在产品设计过程中，零件不单单是孤立的几何元素。从设计
到制图、数控加工、分析和装配都存在着相关性。相关性设计为我们提供了非常方便的修改产
品的方法，减少了重复性的工作，保持了信息的一致性，是支持并行设计的基础技术之一。运用现代的CAD技术，对产品进行参数化建模，可以用参数建立起零件内各个特征Z 间的相关关系和不同部件屮儿何体的相关关系。通过对部件的关键参数进行调整，达到优化性能的冃的。同时，通过设计时设定的关联参数，实现相关部件的关联改变，可以有效地减少设计改变的时间及成本，并维护设计的完整性。
参考文献：
[1]沈洪.UGCAD工程应用基础/Unigraphics应用指导系列从书[M].北京：清华大学版 社
[2]李开林UG渲染与实例应用指导系列丛书[M].北京：清华大学出版社.