基于UG NX软件的压缩机气阀组件参数化模板设计

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

压缩机是-种压缩气体提高气体压力或输送气体的机器 ，应用极为广泛。在采矿业 、冶金业 、机械制造业、土木工程、石油化学工业、制冷与气体分离工程以及国防工业中.压缩机是必不可少的关键设备之-。 此外，医疗、纺织、食品、农业、交通等部门的需求也与日俱增 压缩机因其用途广泛被称为 通用机械”。

气阀组件是活塞式压缩机的-个重要组成部分 .气阀组件的作用是控制气缸中的气体吸入和排出。而环状气阀组件又是最为常见的气阀形式，图1所示为-种四环环状气阀组件的结构图 生产气阀的企业多数还采用二维 CAD绘图工具进行绘图。

虽然气阀零件的结构形式已经比较固定 .但由于外型尺寸的不同.环数会有所不同.即便是同环数的零件 ，也 有众 多的尺寸 系列 每增加-种不 同尺寸的气阀组件 .用二维 CAD绘图工具来绘图.都需要重新绘图.工作量比较繁重.即使用类似图纸进行更改.由于尺寸变化 .也需要大量的线条偏置或者拉伸拖动等操作 。很多尺寸需要重标.且出错率较高。

受某气阀组件生产企业委托.近期笔者利用 UGNX7.5软件.通过该软件的表达式工具.为该企业设计了多套主要气阀零件的参数化模板.该模板包括零件的三维模型、二维工程图及铣削加工程序。有了这些模板.再需要设计新的气阀时.只需要打开该模板文件.再打开表达式对话框.将需要变化的参数进行- - 更改 ，三维模型 、二维工程图及铣削加工程序均会跟随零件参数的变化而变化。本模板全部基于参数化设计.因此不仅可大大节舒制时间.而且不容易产生计算错误- 1- 1- --- -- 3- - ---～ 54 I I I I- - 67---镯 2- 墅- 6---l l I< 茎5- ---- 幽 3 、 t- ：：- 衄 髑 嘧进气阀 排气阀图 1 环状气 阀组件结构图Fig.1 Annular valve component structure1.阀座 2.阀盖 3.阀片 4.缓冲片5.导环 6.缓冲弹簧 7.螺母收稿 13期：2013年 3月 28日 修回日期：2013年 6月21日第-作者：贾秋霜，女，1975年生，河北邯郸人，讲师；研究方向为机械设计与制造。E-maih jqszkl###yeah.net第 3期 贾秋霜 等：基于 UG NX软件的压缩机气阀组件参数化模板设计本文以-种四环阀座零件为例，详细介绍参数化 为-种四环阀座零件的基本尺寸示意图。其基本尺寸模板的设计原理和制作过程，供大家参考。图 2所示 参数化设计见表 1。

A-Al - lI Il0 I，、 I -77力 寸，，，， Inl苫 ，.、 鬲 0 寸言吾l n In Iell lIe. 、-、 n l .eI IeI0 "/'//2。

C 6no-B10h12 I 6.：I图 2 -种 四环 阀座零件的基本尺寸示意图Fig.2 A basic size diagram of sihuan seat parts表 1 四环阀座零 件基 本尺寸参数化设计 表Tab.1 Sihuan seat parts parametric design of basic size table1 四环阀座参数化模板的实体建模过程1.1 创建阀座表达式打开 UG NX7.5软件 .创建-个新的文件 .然后进入建模环境 单击 工具”/表达式”选项，或使用快捷键 CtrlE.将打开 表达式”对话框.在该对话框中按表 1所示逐-输入相关的表达式 ：表达式名称”栏输入表 1第-列的字母. 公式”栏输人表 1第三列对应的公式或者数值.每输完-条.点击公式后面的对号进行输入确认。注：该参数名称是笔者根据自己的理解 自定义的.未必与企业的命名-致 .此处也可以用企业习惯的其他字母替换1.2 创建阀座坯体第-步：单击 插入”/草图”选项或单击 草图”图标.打开 创建草图”对话框.在默认基准平面上使用草图工具绘制阀座坯体截面轮廓草图.同时进行草图约束 f几何约束尺寸约束).然后双击每个尺寸.将尺寸值通过公式选项输入对应的表达式中的公式名称 .草图效果如图 3所示.最后按 完成草图”按钮退出草图环境图3 阀座坯体截面轮廓草图Fig.3 The seat body section outline sketch第二步：单击 插入”/设计特征”/回转”命中国农 机化学报令或单击 特征”工具栏中的按钮 ，系统弹出 回转”对话框.首先选择前面完成的草图曲线作为回转截面线.然后选择 Z轴作为回转轴，再输入回转角度值为 360.布尔选项选择 无”，然后确认完成回转特征的创建。完成效果如图4所示。

图 4 阀座坯体实体效果Fig.4 The seat body physical efect1.3 创建长圆槽特征第-步：参照 1.2第-步操作步骤，选择阀座坯体大端面作为草图平面.绘制长圆槽轮廓线 (注意此处只需完成 1/4轮廓的绘制.其余部分可通过后面的阵列命令完成1.同时将尺寸值通过公式选项输入对应的表达式中的公式名称或计算公式.最终效果如图5所图 5 阀座长 圆槽轮廓草图Fig.5 The seat long groove profile sketch第二步单击 插入”/设计特征”/拉伸”选项或单击图标.系统弹出 拉伸”对话框.首先选择上- 步绘制的长圆槽轮廓曲线作为拉伸截面线.然后选择拉伸方向 f指向实体内部1，再通过公式方式将拉伸距离数值设为表达式 cs”.布尔选项选择 求差”。

然后确认完成拉伸特征的创建 此时阀座坯体被切出1/4长圆槽第三步：执行 插入”/来 自曲线集的曲线”/投影”命令或单击 曲线”工具栏中的 投影曲线”按钮.要投影的曲线选择前面所绘制的长圆槽曲线。

投影对象选择阀座坯体的另-端面.其他选项默认设置.单击 确定”按钮在阀座坯体的另-面投影出相2013正同形状的曲线。然后再单击 曲线”工具栏中的 偏置曲线”按钮 ，将刚刚投影的曲线向外偏置 (ckd-ckx)/2”的距离.得到-组新曲线，最终效果如图6所示。

图 6 投影和偏置所得 曲线Fig.6 Projection and the ofset curve obtained第四步 ：执行 插入”/网格曲面”/直纹面”命令或单击 曲面”工具栏中的 直纹面”按钮，分别以拉伸槽底轮廓为截面线串 1，对应的偏置曲线作为截面线串 2.生成多个锥形直纹体。然后再执行-个布尔求差命令.创建出锥形长圆孔。

第五步 ：执行 插入”/关联复制”/实例特征”命令或单击 特征操作”工具栏中的 实例特征”按钮 .进入 实例特征”对话框 ，选择 阵列面”方式之 圆形阵列 .选择长 圆槽的所有面 f包括直槽和锥槽部分1为阵列面，选择过阀座坯体轴线的Z轴作为阵列回转轴.图样属性选项中角度栏设为9O，圆数量栏设为 4.在单击 确定”按钮，完成特征复制操作1.4 创建环槽特征第-步：参照前述参数化草图创建方法，在垂直于阀座端面且过中心轴线的平面上创建如图7所示环槽截面轮廓草图 注：多个相同尺寸的矩形曲线，只需绘制第-个并完整约束.其余的可通过阵列曲线之线性阵列方式生成.阵列 节距”为 k/2”。

图7 环槽截面轮廓草图Fig.7 Ring groove section outline sketch第二步：参照前述回转命令的使用方法。创建环下 ～ ；； - . )I。. 、- . - -第 3期 贾秋霜 等：基于 UG NX软件 的压缩机气 阀组件参数化模板设计槽回转特征.同时通过布尔 求差”选项.生成环槽特征。

1.5 创建中心孔特征执行 插入”/设计特征”/孑L”选项或单击(孑L”按钮.弹出 l孑L”对话框 .指定阀座大端面中心点 为 孔 中心位 置 。通 过公 式 设 孑L直 径 为 表达 式.kzj”，深度限制为贯通体，单击 确定”按钮.完成中心孑L特征的创建最后参照 1.4第-步和第二步操作方法.将长圆槽直槽部分回转贯通，也生成环槽。同时进行拔模、倒角等细节操作.最终完成效果如图8所示图 8 阀座参数化三维模型Fig.8 The seat parametric 3 d model2 阀座模板二维工程图及加工程度设计在此参数化模板三维模型的基础上通过软件的工程图拈制作对应的二维工程图.工程图效果如图2所示 在此参数化模板三维模型的基础上通过软件的加工拈生成加工刀轨。具体设计过程在此文中暂不进行详细介绍3 阀座参数化模板的使用方法有了此三维参数化模板文件后.每次需要创建不同尺寸的四环阀座零件时.只需将该模板文件另存。

打开 表达式”对话框.在表达式列表中.根据设计要求，修改表 1中所涉及的参数，然后确定完成.便可以快速得到-个新参数的四环阀座模型当该模板尺寸更改后.二维工程图的各个视图及相关尺寸均会 自动发生相应变化.设计者只需简单的调整-下图面上诸如个别中心线、个别表面粗糙度及形位公差等的位置，-张新图就完成了 刀轨也只需要通过简单的重新生成操作.亦可跟随模型尺寸的变化自动重新计算和生成，然后进行后处理操作.便可以生成NC代码。从而进行零件的实物加工4 结束语总之.有了该参数化模板 .将为今后 的气 阀组件设计工作提供了极大的方便，不仅可以节约技术人员的大量时间 .减少劳动强度 .而且对技术人员的绘 图能力和软件熟练程度降低了要求.即使-个 NX软件的应用新手。只要稍做指导。便可以掌握该模板的使用。另外由于应用该参数化模板后.工程图尺寸基本不需要手工输入 .加工时的下刀点和刀轨也不需要人手工计算.NC码也不需要手工编写.因此也将会大大降低设计和加工的出错几率，降低生产成本.提高生产周期。综上所述，该系列参数化模板具有很强的应用性 .是非常值得推广应用的