基于UG/KF的调料瓶系列化设计
基于UG/KF的调料瓶系列化设计
本课题使用UG/KF知识熔接技术对一款调料瓶进行三维设计，并根据其容积要求，能方便快捷地设计出不同规格的调料瓶。实现了让用户快捷方便的设计出容积分别为0.5升、1升、1.5升调料瓶。本课题设计过程难点在于编写代码的过程，所有成形部位都需要使用UG/KF汇编语言编写出来，最终的图形看似简单，但对于UG/KF这种设计方法，从无到有，上手较难。
本课题设计的重要意义在于可以加速新产品的设计，发展新品种、提高产品质量。合理简化品种，扩大通用范围，增加生产批量，有利于提高专业化程度。缩短产品工艺装置的设计与制造的期限和费用。
关键词 UG 知识熔接KF 调料瓶 系列化 设计
1 引言 1
2 调料瓶产品设计需要及课题研究意义 1
2.1 调料瓶的发展史 1
2.2 调料瓶的设计需要 3
2.3 课题研究的前景及意义 3
3 UG/KF介绍及参数化设计方法 3
3.1 工程知识库（KBE） 4
3.2 什么是知识熔接技术 4
3.3 UG参数化设计方法 5
3.4 知识熔接、参数化和WAVE装配技术 5
3.5 UG/KF在产品系列化中的应用 6
3.6 本课题中一些UG/KF关键词 6
3.7 知识熔接技术的使用范围 7
4 基于UG/KF 的调料瓶系列化设计 7
4.1 设计前的准备工作 7
4.2 设计目的和要求 8
4.3 设计调料瓶模型 8
4.4 UG/KF优化 20
4.5 调料瓶可视化 21
5 UG用户界面样式编辑 21
结 论 24
致 谢 25
参 考 文 献 26
1 引言
在工业产品设计中，有相当多的产品是系列化产品，其共同特点是在同一个类型的产品中，不同规格之间的零件具有相似的结构特征。在系列化产品的设计中特别适合于采用参数化设计方法，参数化设计的优点是可以大大提高新产品的系列化设计周期、减少重复劳动、提高设计效率。UG是一款集机械CAD/CAM/CAE一体化软件，在设计和产品制造领域得到了广泛的应用。UG具有强大的参数化设计功能，在三维产品的参数化设计中得到了广泛的应用。本课题对UG 软件的参数化设计方法进行分析 ，并以实例说明其在系列化产品参数化设计中的具体应用。在实际工作中，每个行业都有各自的专有知识，每个产品设计工程师或模具设计工程师都有自己的经验，并且在一系列的设计过程中有许多工作都是重复的。UG/KF（知识熔接技术）可以将各自专有的产品知识、工作经验和一些重复性的工作直接构建在产品模型中，使产品的数字化模型提高到一个新的水平，实现知识的再利用，减少重复性工作，从而极大法提高了产品制造的效率。运用MenuScript和UIStyler可使程序实现界面化和交互化，从而提高工作效率，避免人为的设计错误，使复杂的设计工作智能化。
2 调料瓶产品设计需要及课题研究意义
本章节将对调料瓶的发展史、现状和前景进行概述，并对课题研究的意义进行一个简述。
2.1 调料瓶的发展史
第一代：单味调味品，如酱油、食醋、酱、腐乳及辣椒、八角等天然香辛料，其盛行时间最长，跨度数千年。如图1。 图1
第二代：高浓度及高效调味品，如超鲜味精、IMP、GMP、甜蜜素、阿斯巴甜、甜叶菊和木糖等，还有酵母抽提物、HVP、HAP、食用香精、香料等。此类高效调味从70年流传至今。如图2。图2
第三代：复合调味品。现代化复合调味品起步较晚，进入90年代才开始迅速发展。目前，上述三代调味品共存，但后两者逐年扩大市场占有率和营销份额。如图3。图3
2.2 调料瓶的设计需要
当今无论是厨房家具还是厨房电器如雨后春笋般的蓬勃快速的发展，家具、电器不论样式还是功能都在日益更新，厨房中被人们忽视而天天使用的调味瓶随着科技发展，人类进步还是一成不变的那几种样式，在调料瓶的市场调查和研究中发现中国在新型趣味性调味瓶的发展还处于萌芽状态，通过问卷，调研和数据分析，中国大部分家庭所使用的调味瓶没有一点让人感到情感化的元素，使得人们使用的时候为了使用而使用，现在的人们在物质的不断满足，精神满足同样占据着重要的角色，所以设计一款趣味性的调味瓶变得很重要了，这也是我什么要选择设计调料瓶的原因。
传统调料瓶和新意调料瓶对比：传统的老式，感觉单一没一点新意，不能让人在烹饪的时候多一份对产品的情感满足，而新型趣味性的调味瓶不仅美观使得使用目的清楚有条理，还能节约空间，让紧凑的厨房变得宽敞起来，更重要的是它能带给人们亲切感，使得人们在使用的时候带着情感，从而使得烹饪出来的饭菜更加可口。
2.3 课题研究的前景及意义
系列化产品的基础件通用性好，它能根据市场的动向和消费者的特殊要求，采用发展变型产品的经济合理办法，机动灵活地发展新品种，既能及时满足市场的需要，又可保持企业生产组织的稳定，又能最大限度地节约设计力量，因此产品系列化是搞好产品设计的一项重要原则。企业必须按照产品系列化的要求进行设计，对没有系列型谱的要逐步形成系列型谱，对已有系列型谱的应严格按照系列型谱进行设计，保证新产品按系列发展实现产品系列化有重要的经济意义：
1、可以加速新产品的设计，发展新的品种、提高产品的质量，方便产品使用和维修，减少备品配件的储备量。
2、合理简化品种，扩大通用范围，增加产品生产批量，有利于提高产品设计制造专业化程度。
3、很大程度的缩短产品工艺装置的设计与制造的期限和费用。
3 UG/KF介绍及参数化设计方法
在KBE中，知识是驱动力，几何模型构建是由产品配置和工程演算规则驱动的。而在参数化设计方法中，几何和尺寸关系式驱动力。另一个不同的是：KBE是非过程化的，参数化是过程化的。
3.1 工程知识库（KBE）
工程知识库KBE是知识再利用的基础，涉及到充分利用经验、专家意见和其他有关用户终端产品的生命周期的各个方面的信息。关于知识库中的知识，可以多种形式存在，如电子表格、记事本、工程规则、相应用户软件和有关如个性特征规则的人工判断方式。由于能够建立和参考这些知识库，它们成为了工程过程控制的工程知识库（KBE）。完整的KBE技术必须具有以下能力：
（1）识库的存取
知识库有很多形式，固定形式的有数据库方式、电子表格方式，还有其他可执行的外部进程结果。KBE系统必须能够利用这些知识库，因而KBE的易存取性、可靠性和开放性成为重要的因素。
（2）知识规则
基本的KBE是能够把知识引入到CAD系统的规则。所谓的规则就是能够根据所输入参数完成相应操作的文本描述。规则必须能够参考各种各样的知识库。为了满足逻辑上的条件，规则在运算完后必须能得到一个值。规则的值可以是一个模型特征、一个计算出的参数值、一个特定选取的组件或者是关于造价、重量的警告信息。
（3）知识的扩展
知识库工程可以不断地延伸。 为了使KBE技术能够满足知识再利用的要求，UG NX提供了其他CAD系统无法比拟的构造全息模型的功能。KF就是一种响应KBE技术、并允许UG NX利用工程知识库驱动工程规则完成强有力的应用的高级技术。
本课题使用UG/KF知识熔接技术对一款调料瓶进行三维设计，并根据其容积要求，能方便快捷地设计出不同规格的调料瓶。实现了让用户快捷方便的设计出容积分别为0.5升、1升、1.5升调料瓶。本课题设计过程难点在于编写代码的过程，所有成形部位都需要使用UG/KF汇编语言编写出来，最终的图形看似简单，但对于UG/KF这种设计方法，从无到有，上手较难。
本课题设计的重要意义在于可以加速新产品的设计，发展新品种、提高产品质量。合理简化品种，扩大通用范围，增加生产批量，有利于提高专业化程度。缩短产品工艺装置的设计与制造的期限和费用。
关键词 UG 知识熔接KF 调料瓶 系列化 设计
1 引言 1
2 调料瓶产品设计需要及课题研究意义 1
2.1 调料瓶的发展史 1
2.2 调料瓶的设计需要 3
2.3 课题研究的前景及意义 3
3 UG/KF介绍及参数化设计方法 3
3.1 工程知识库（KBE） 4
3.2 什么是知识熔接技术 4
3.3 UG参数化设计方法 5
3.4 知识熔接、参数化和WAVE装配技术 5
3.5 UG/KF在产品系列化中的应用 6
3.6 本课题中一些UG/KF关键词 6
3.7 知识熔接技术的使用范围 7
4 基于UG/KF 的调料瓶系列化设计 7
4.1 设计前的准备工作 7
4.2 设计目的和要求 8
4.3 设计调料瓶模型 8
4.4 UG/KF优化 20
4.5 调料瓶可视化 21
5 UG用户界面样式编辑 21
结 论 24
致 谢 25
参 考 文 献 26
1 引言
在工业产品设计中，有相当多的产品是系列化产品，其共同特点是在同一个类型的产品中，不同规格之间的零件具有相似的结构特征。在系列化产品的设计中特别适合于采用参数化设计方法，参数化设计的优点是可以大大提高新产品的系列化设计周期、减少重复劳动、提高设计效率。UG是一款集机械CAD/CAM/CAE一体化软件，在设计和产品制造领域得到了广泛的应用。UG具有强大的参数化设计功能，在三维产品的参数化设计中得到了广泛的应用。本课题对UG 软件的参数化设计方法进行分析 ，并以实例说明其在系列化产品参数化设计中的具体应用。在实际工作中，每个行业都有各自的专有知识，每个产品设计工程师或模具设计工程师都有自己的经验，并且在一系列的设计过程中有许多工作都是重复的。UG/KF（知识熔接技术）可以将各自专有的产品知识、工作经验和一些重复性的工作直接构建在产品模型中，使产品的数字化模型提高到一个新的水平，实现知识的再利用，减少重复性工作，从而极大法提高了产品制造的效率。运用MenuScript和UIStyler可使程序实现界面化和交互化，从而提高工作效率，避免人为的设计错误，使复杂的设计工作智能化。
2 调料瓶产品设计需要及课题研究意义
本章节将对调料瓶的发展史、现状和前景进行概述，并对课题研究的意义进行一个简述。
2.1 调料瓶的发展史
第一代：单味调味品，如酱油、食醋、酱、腐乳及辣椒、八角等天然香辛料，其盛行时间最长，跨度数千年。如图1。 图1
第二代：高浓度及高效调味品，如超鲜味精、IMP、GMP、甜蜜素、阿斯巴甜、甜叶菊和木糖等，还有酵母抽提物、HVP、HAP、食用香精、香料等。此类高效调味从70年流传至今。如图2。图2
第三代：复合调味品。现代化复合调味品起步较晚，进入90年代才开始迅速发展。目前，上述三代调味品共存，但后两者逐年扩大市场占有率和营销份额。如图3。图3
2.2 调料瓶的设计需要
当今无论是厨房家具还是厨房电器如雨后春笋般的蓬勃快速的发展，家具、电器不论样式还是功能都在日益更新，厨房中被人们忽视而天天使用的调味瓶随着科技发展，人类进步还是一成不变的那几种样式，在调料瓶的市场调查和研究中发现中国在新型趣味性调味瓶的发展还处于萌芽状态，通过问卷，调研和数据分析，中国大部分家庭所使用的调味瓶没有一点让人感到情感化的元素，使得人们使用的时候为了使用而使用，现在的人们在物质的不断满足，精神满足同样占据着重要的角色，所以设计一款趣味性的调味瓶变得很重要了，这也是我什么要选择设计调料瓶的原因。
传统调料瓶和新意调料瓶对比：传统的老式，感觉单一没一点新意，不能让人在烹饪的时候多一份对产品的情感满足，而新型趣味性的调味瓶不仅美观使得使用目的清楚有条理，还能节约空间，让紧凑的厨房变得宽敞起来，更重要的是它能带给人们亲切感，使得人们在使用的时候带着情感，从而使得烹饪出来的饭菜更加可口。
2.3 课题研究的前景及意义
系列化产品的基础件通用性好，它能根据市场的动向和消费者的特殊要求，采用发展变型产品的经济合理办法，机动灵活地发展新品种，既能及时满足市场的需要，又可保持企业生产组织的稳定，又能最大限度地节约设计力量，因此产品系列化是搞好产品设计的一项重要原则。企业必须按照产品系列化的要求进行设计，对没有系列型谱的要逐步形成系列型谱，对已有系列型谱的应严格按照系列型谱进行设计，保证新产品按系列发展实现产品系列化有重要的经济意义：
1、可以加速新产品的设计，发展新的品种、提高产品的质量，方便产品使用和维修，减少备品配件的储备量。
2、合理简化品种，扩大通用范围，增加产品生产批量，有利于提高产品设计制造专业化程度。
3、很大程度的缩短产品工艺装置的设计与制造的期限和费用。
3 UG/KF介绍及参数化设计方法
在KBE中，知识是驱动力，几何模型构建是由产品配置和工程演算规则驱动的。而在参数化设计方法中，几何和尺寸关系式驱动力。另一个不同的是：KBE是非过程化的，参数化是过程化的。
3.1 工程知识库（KBE）
工程知识库KBE是知识再利用的基础，涉及到充分利用经验、专家意见和其他有关用户终端产品的生命周期的各个方面的信息。关于知识库中的知识，可以多种形式存在，如电子表格、记事本、工程规则、相应用户软件和有关如个性特征规则的人工判断方式。由于能够建立和参考这些知识库，它们成为了工程过程控制的工程知识库（KBE）。完整的KBE技术必须具有以下能力：
（1）识库的存取
知识库有很多形式，固定形式的有数据库方式、电子表格方式，还有其他可执行的外部进程结果。KBE系统必须能够利用这些知识库，因而KBE的易存取性、可靠性和开放性成为重要的因素。
（2）知识规则
基本的KBE是能够把知识引入到CAD系统的规则。所谓的规则就是能够根据所输入参数完成相应操作的文本描述。规则必须能够参考各种各样的知识库。为了满足逻辑上的条件，规则在运算完后必须能得到一个值。规则的值可以是一个模型特征、一个计算出的参数值、一个特定选取的组件或者是关于造价、重量的警告信息。
（3）知识的扩展
知识库工程可以不断地延伸。 为了使KBE技术能够满足知识再利用的要求，UG NX提供了其他CAD系统无法比拟的构造全息模型的功能。KF就是一种响应KBE技术、并允许UG NX利用工程知识库驱动工程规则完成强有力的应用的高级技术。
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