随着时代的变化,各行各业对高性能产品或零部件的需求日渐旺盛,增材制造应运而生。但使用增材制造生产传统设计产品未免有些“大材小用”。所以为了能将增材制造“物尽其用”,产生了一套现代的设计手法。其中包含:创成式设计、晶格设计、隐式建模、算法建模和物理场驱动式设计、多设计空间探索。
其中的算法建模从NX1926正式推出,这极大增加了设计师在非线性规律下的建模效率。因为算法建模中不但提供了常规的“选中特征”、“拉伸”、“旋转”等全部基础建模功能,并且可以自定义其中需要的每一个参数。用户可以个性化输入参数来获得传统建模手段无法获得的效果。并且为用户提供了一系列“列表操作”、“数学计算”等功能,极大丰富了NX建模的能力。(见图1)
图1
2 使用算法建模创建随样条变化孔板
首先使用草图创建基本要素“矩形”和“曲线”。(见图2)
图2
在NX中选取“基本”菜单——更多——算法特征。(见图3)
图3
进入算法特征之后,用“选择曲线”算法块拾取四条边线,将其连结后生成片体。(见图4)
图4
将解构后的曲面使用“面上的点网格”进行UV划分并去其上的点集合。(见图5、图6)
图5
图6
使用点集合与矩形边界求距离,并且在集合中排除那些到边界上距离为0的点,得到不与边界重合的点的“列表”。(见图7、图8)
图7
图8
在列表中的点上创建圆柱,并以这些点为圆柱的底面中心。(见图9)
图9
圆柱的直径采用列表中的点到样条线的距离和可变系数求积,再与可变常数求差的方式控制。(见图10、图11)
图10
图11
生成圆柱之后,使用“拉伸”算法块拉伸“连结曲线”成为实体,并使用“布尔”算法快,对两部分进行求差。获得最终结果。(见图12)
图12
接下来可以对算法进行验证:
当更换样条线或改变样条线形状走势时,经过简单的参数调试,孔板也会做出相应的变化。(见图13)
图13
3 总结
案例的核心就是圆柱直径的控制方法。逻辑上考虑清楚,使用合适的“算法块”表达出来即可。
通过上面的案例可以了解到,算法建模在创建非线性规律的模型时是非常有效的。通过算法建模创建出的“算法蓝图”是可以被保存下来复用或分享给其他用户使用的,这在企业中可以降低脑力劳动的重复工作量。并且目前的NX1980系列已经支持从EXCEL导入数据进行创建。这也极大的扩展了建模需要批量参数时的灵活性。创建出的模型用于增材制造是再合适不过的。
4 算法蓝图:(见图14)