第1篇  基  础  篇
第1章  加工中的WAVE几何连接器
【目的】
在本章中，您将学习如何应用WAVE几何连接器的不同方法创建与设计者原来的几何体相关的加工几何体，以及如何在整个加工过程中对这些加工几何体随时进行有效的修改。
【目标】
通过本章的学习，您将能够掌握以下内容：
?	使用WAVE几何连接器创建相关的、连接的几何体。
?	有效地修改所连接的几何体。
?	使用一个“基本模型”控制加工的结构和配置。
?	使用WAVE连接器构建一个类似的铸造实体。
1.1  WAVE几何连接器
WAVE几何连接器提供了一种在同一装配体中把另一个部件中的几何体相关地复制到工作部件中的方法。连接几何体本身与父几何体相关，修改父几何体后使已经连接到其他部件中的相关几何体（即连接几何体）自动更新。
  WAVE几何连接器只需要装配的许可权，不需要UG/WAVE的许可权。
连接几何体可以选择不同类型的几何体，包括点、曲线、草图、基准、面和体等。在工作部件中，连接几何体可用于创建和定位新的特征。
通过在主菜单中选择Insert→Associative→WAVE Geometry Linker命令，会出现如图1-1所示的对话框，其中部分选项的功能如下。
?	Fix at Current Timestamp复选框：用来指定连接对象在特征列表中的位置，取消选中时，任何能够引起父几何体改变的新建特征都将影响连接几何体；选中时，连接之后创建的新特征将不会影响连接几何体。
?	Hide Original复选框：用来隐藏原来的几何体，这样做的目的是为了当装配件是显示部件时，更容易选择和操作位于工作部件中的连接几何体。
?	Associative复选框：选中时将创建一个连接。用于在工作部件中创建连接几何体，使得它与父几何体之间关联。
1.1.1  几何连接器使用的几何体类型
如图1-2所示，在WAVE应用中可以选择复合曲线、点、基准、面、面区域、体和镜像体类型的几何体。
当需要选择几何体进行复制时，应考虑几何体的形状是否改变。复制的几何体越少，则性能越高，但父几何体改变时相关性差。
例如，在连接草图时，如果只把其中的曲线复制到另外一个部件中，一旦删除了其中的任何一条曲线，连接将会出错；而如果复制的是整个草图，当删除或添加曲线后，连接会正确地更新。
1.1.2  编辑连接
在模型导航工具中，通过Edit→Feature→Parameters命令选择一个连接的特征进行编辑，显示如图1-3所示的对话框。
                    
图1-2  WAVE应用中可以选择的几何体类型                 图1-3  编辑连接对话框
当编辑连接对话框出现时，图形区域内的光标被激活，允许正被编辑的连接体几何选择新的父几何体，但是新的父几何体必须与原来的几何体类型相同（如曲线、基准、实体等）。编辑连接对话框中部分选项的功能如下。
?	Parent Part下拉列表框：用于选择父几何体的类型，如果建立了连接特征，且断   开（Break）了该连接，则Parent显示为断开的连接（取消选中Associative复选框）。
?	Part栏：父几何体所在的部件名，如果父几何体位于当前的工作部件中，此处将显示注意，在任何需要的时候都可以选择新的父几何体，这时对话框中的信息将随之更新。
?	Fix at Current Timestamp复选框：用来指定连接特征创建的时间标记。如果选中该复选框，列表中将显示父部件中的特征，可以选择其中的任何一个特征作为连接特征的时间标记。如果取消选中该复选框，则父部件中的任何特征都将影响连接特征。
?	Associative复选框：用来断开连接特征及其父部件的相关性。也就是说，当父部件改变时，连接特征将不再更新，将来还可以定义一个新的父几何体。
?	Replacement Assistant按钮：允许用一个连接对象替换成另一个连接对象（不能选用带有连接的草图或线串）。
?	Reverse Direction按钮：对所选择的面、体及线等进行反向操作。
在装配件中，一个拉伸体（部件内）如果选择适当选项并且从另一个组件中选择新的父几何体，则该拉伸体将被转换成一个连接特征（部件间）。
根据被编辑的连接特征的几何体类型的不同，对话框中其他选项也会不同。
  在编辑连接特征和选择新的父几何体时，如果暂时工作在爆炸视图中，则能更容易地区分出已存的连接几何体和父几何体。
1.1.3  断开连接
断开连接的原因可能有如下几种：
?	父几何体被删除。
?	从连接几何体到父部件的联系被打断，这可能发生在包含父几何体的部件被删除或替代后。
?	从定义连接部件的Start Part的引用集中移去了父几何体。
?	人为故意地断开连接（如通过选择Edit→Feature命令或在WAVE Geometry Linker对话框中取消选中Associative复选框）。
1.1.4  新断开的连接
当由于某个非直接原因导致连接断开（即除了以上所述的最后一个原因外）时，则这个断开的连接在被确认之前称为新断开的连接（Newly Broken Link）。可在WAVE Associativity Manager或Delay Interpart Update对话框中进行确认，接受新断开的连接。当这种新断开的连接被确认后，它的状态就变为“断开”，直到有新的父几何体被指定为止。
 
1.1.5  删除父几何体对象
当某个删除操作会引起部件间的连接被断开时，系统会出现一个警告信息框，如图1-4所示。这种情况经常发生在选择Edit→Feature→Delete命令、Edit→Delete命令以及Part Navigator→Delete命令时，同时，包含连接几何体（子特征）的部件也调入内存中。
单击Information按钮，将显示被断开的连接的详细信息。
1.1.6  删除连接几何体
连接几何体创建后是一个特征，因此可以通过选择Edit→Feature→Delete命令（或单击Delete Feature按钮）删除连接几何体。
另外，连接实体也可以通过选择Edit→Delete命令删除，但这种删除方法不能看到有哪些子特征受其影响而被删除。
WAVE几何连接器只能工作在装配环境中，也就是建立一个WAVE连接之前两个部件必须在同一个装配中间。
练习1-1  创建一个用于WAVE的装配
在这个练习中，首先建立一个装配，然后使用WAVE几何连接器。因为WAVE必须工作在装配环境中，所以建立装配是很重要的一步。
在开始这个练习之前，先假设我们公司得到了一份搅拌机机壳的生产合同，用户提供了他们已设计好的机壳的UG NX实体模型。因为产品质量要求很高，所以用户决定使用铸铝零件，同时可大大缩短生产周期。但遗憾的是，用户没有提供铸件的实体模型，现在我们的工作就是要创建一个铸件的实体模型。利用WAVE可以建立一个与原来的模型相关的、形状类似的铸件模型。用户提供的设计模型如图1-5所示。
 
图1-5  零件模型
对于这个铸件，需要移去7个孔，并在进口面、出口面和管道面上施加0.25英寸的加工余量，另外还要注意，在铸件毛坯上是没有环形槽的。
用户提出所有的加工面都要有0.25英寸的余量，一旦完成对这些模型的修改，我们将打上所有的孔，并在出口面上建立环形槽，因为铸造工艺远远满足不了要求的零件公差。
第1步：打开种子文件seedpart_in，另存为一个新文件。
?	进入NX。
?	选择File→Open命令。
?	在打开的对话框中找到文件夹，打开seedpart_in文件。
?	选择File→Save As命令，保存为***_mixer_mfg格式的文件。
第2步：把已存的设计零件作为装配组件加进来。
第1个目标是将已存的搅拌机机壳的所有装配对象都放在第11层上。
?	选择Application→Assemblies命令。
?	将Work Layer设为11。
?	选择Assemblies→Components→Add Existing命令。
?	在Select Part对话框中选择Choose Part File选项。
?	找到并选择mixer_body.prt，然后单击OK按钮。
?	在Add Existing Part对话框中，将组件名（Component name）改为mixer，无论是大写还是小写，系统均会转变为大写。
?	选择引用集（Reference Set）为SOLID，如图1-6所示。
 
图1-6  引用集对话框
?	Positioning选项设为Absolute Origin。
?	在Add Existing Part对话框中单击OK按钮，这样机壳件成为***_mixer_mfg.prt的一个组件。
第3步：检查当前的装配结构。在资源条上显示出装配导航器（Assembly Navigator），其中有两个部件，一个是装配级的***_mixer_mfg，另一个是它的一个组件mixer_body，只有在组件中才包含实际的几何体。
第4步：创建一个空组件，把种子文件的设置施加到这个组件中。
?	在主菜单中选择Assemblies→Components→Create New命令。
?	在出现的Class Selection对话框中单击OK按钮。
?	文件名设置为***_mixer_casting，然后单击OK按钮，出现Create New Component对话框。
?	组件名设置为CASTING，单击OK按钮，这时名为CASTING的新组件出现在操作导航器中，其部件文件名为***_mixer_casting。可以通过单击鼠标右键并在弹出的快捷菜单中选择Columns→Component Name命令显示组件的名称。另外，还可以在种子文件中应用相关的层和颜色标准设置。在NX中，所有的操作都是作用在工作部件上的，而当前的工作部件是***_mixer_casting，应该使其成为工作部件。为了更清楚起见，也可以把它设为显示部件。
?	在装配导航器中，选择组件CASTING，即***_mixer_casting，然后单击鼠标右键并在弹出的快捷菜单中选择Make Displayed Part命令。
?	选择Format→Layer Settings命令，检查发现其中没有任何用户设置层的分类目录。
?	单击Cancel按钮关闭层设置对话框。
?	选择File→Import→Part命令。
?	在打开的Import Part对话框中取消选中Create Named Group复选框，单击OK   按钮。
?	找到并双击seedpart_in.prt，显示点构造器。
?	在出现的点构造器对话框中单击OK按钮。因为没有输入几何体，所以位置无关紧要。
?	在点构造器对话框中单击Cancel按钮。
?	选择Format→Layer Setting命令，可看到几个层的分类目录出现在对话框中。
?	单击Cancel按钮。
第5步：装配件成为显示部件，存储所有操作。
?	在装配导航器中选择***_mixer_casting并右击，在弹出的快捷菜单中选择Display Parent→***_mixer_mfg命令。
?	在装配导航器中选择***_mixer_mfg，单击鼠标右键并在弹出的快捷菜单中选择Make Work Part命令。
?	单击Save按钮 。
  在存储一个装配件时，它下面所有修改过的部件也同时被存储。
 
1.1.7  连接过程
使用Assemblies→WAVE Geometry Linker命令可以在两个部件之间创建相关的几何体。与提升（Promotion）不同的是，连接器既可以从上级向下级复制几何体，也可以在下级向更高的装配之间进行，还可以在同一装配的任何两个组件之间进行。
连接几何体的创建过程如下：
（1）合理安排装配的显示，以便使被连接几何体的部件是可见的，能够选择到需要的几何体。
（2）将连接几何体的部件设置为工作部件。
（3）设置连接几何体所在的层。
（4） 选择Assemblies→WAVE Geometry Linker命令。
（5） 打开连接器对话框，设置合适的类型，选择被连接的对象，可一次选择多个对象。
（6）单击Apply或OK按钮。
练习1-2  创建WAVE几何体
在这个练习中，使用WAVE几何连接器创建一个机壳的连接拷贝，然后修改连接后的几何体，使其符合铸件的要求。
第1步：准备装配。
?	打开***_mixer_mfg装配件，进入装配导航器。
?	选择Start→Modeling命令。
?	在装配导航器中设置***_mixer_casting为工作部件。在图形窗口可以看到机壳变成灰色，说明这个几何体不再处于当前的建模状态中。连接几何体将放在工作   层上。
?	选择Format→Layer Settings命令。
?	工作层设置为1。
?	单击OK按钮关闭层设置对话框。
第2步：选择Essentials with full menus选项创建连接几何体。
?	选择任务栏，拖动Essentials with full menus图标至图形区域。
?	选择Insert→Associative→WAVE Geometry Linker命令。除了实体外，曲线、草图和基准平面也是常用的几种连接几何体类型。
?	在WAVE Geometry Linker对话框中单击Body按钮 。
?	选择机壳。
?	单击OK按钮。
第3步：修改连接几何体的显示方式。
现在在相同的模型空间内有两个相同的实体，一个是原来的机壳，另一个是连接几何体。因为它们完全重合在一起，选择时要区分清楚比较困难，所以首先从当前的显示中移去原来的几何体，然后改变连接几何体的显示方式。
?	在装配导航器中使组件CASTING成为显示部件。
?	在图形窗口右击，在弹出的快捷菜单中选择Replace View→TFR-TRI命令。
?	单击Shaded按钮。
?	选择Edit→Object Display命令。
?	选择连接几何体，单击OK按钮。
  当需要区分外观很类似的不同实体时，Edit Object Display对话框是一个很实用的工具。
?	颜色（Color）设置为黄色。
?	单击OK按钮。
第4步：使装配成为显示部件，存盘。
做到这一步时，在机壳和铸件之间还没有其他任何不同，只是显示方式不同而已。
?	在装配导航器的***_mixer_casting组件上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择Display Parent→***_mixer_mfg命令，使***_mixer_casting作为显示部件。
?	在装配导航器中使***_mixer_mfg成为工作部件。
?	选择Save命令，存盘。
1.1.8  简化
简化（Simplify）是一个非常强大的建模工具。在设计既相关又有所不同的模型时，使用简化可以满足广泛的要求。
简化提供了移去实体表面的方法，用来去除一些细节。简化时，系统必须能延伸周围的表面，以便能“自动修复缺损”（指去掉一些表面）。
简化常用于以下情形：
?	在构造铸件时，如果由于模型的构造方法等原因，造成实体上没有可供直接选择的特征进行移去时，可用简化移去实体上的某些特征，简化后的实体将作为铸件。
?	在有限元分析时移去模型上的一些细节，如孔和圆角。
?	在模具工程中构造型芯和型腔时，简化常用于移去内表面产生型腔，移去外表面产生型芯。在型芯的简化中，如果系统不能修复留下的缺损，设计者必须抽取区域并缝合印记面才能得到型芯。
?	在向供应商提供几何体时，因为他们只关心几何体的外形，所以可用简化方法把内表面移去，然后把简化后的实体连接到一个新的部件中，最后把这个新部件提供给供应商。连接部件中不含有原来的特征，但是修改原公司的父几何体，它仍然会更新。
1.1.9  简化的操作步骤
在本节的练习中，将使用简化实体功能从机壳上移去一些孔。
简化几何体的步骤如下：
（1）选择一个保留面（保留面不会因简化操作而去掉）。
（2）选中Automatic Hole Removal复选框。
（3）设置Hole Dia Less Than参数尺寸，以便进行孔的简化。
（4）单击Apply按钮执行简化。
（5）阅读简化结果信息。
练习1-3  使用简化实体功能
在这个练习中，对连接的实体进行简化，以降低模型的复杂性。
第1步：使组件CASTING成为工作部件和显示部件。
?	打开***_mixer_mfg装配文件，然后进入装配导航器。
?	在装配导航器的***_mixer_casting上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择Make Displayed Part命令。
第2步：用简化功能移去模型上的5个螺栓孔。
?	选择Start→Modeling命令。
?	选择Insert→Direct Modeling→Simplify命令，出现简化实体对话框，如图1-7所示。
 
图1-7  简化实体（Simplify Body）对话框
?	选择模型上除了孔之外的任何一个面，然后单击OK按钮，结果如图1-8所示。
?	选中Automatic Hole Removal复选框。
?	指定Hole Dia Less Than为0.500英寸。
?	单击Apply或OK按钮。
?	简化信息窗口将自动计算保留和非保留面的数量（在这里有7张面被去除，108张面被保留）。
练习1-4  其他建模功能
在前面的练习中，已经用简化移去了连接产生的铸件模型上不需要的几何体，下面使用其他建模功能进一步修改这个模型。
第1步：使CASTING成为工作部件和显示部件。
?	打开***_mixer_mfg装配文件，然后进入装配导航器。
?	在装配导航器的***_mixer_casting上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择Make Displayed Part命令。
第2步：使用拉伸特征（Extrude）填充环形槽。
?	选择Start→Modeling命令。
?	选择Insert→Design Feature→Extrude命令，出现拉伸（Extrude）对话框。
?	在Selection Intent工具栏上将过滤器类型Any改为Face Edges。
?	选择环形槽的底面，如图1-9所示。
                  
图1-8  零件模型                   图1-9  选择环形槽的底面
?	在布尔运算（Boolean）下拉列表框中选择Unite选项，如图1-10所示。
 
图1-10  选择布尔运算
?	将End的选取范围从Value改为Untill Extended。
?	选择上表面，单击拉伸对话框中的OK按钮，则环形槽将从零件的上表面上消失，如图1-11所示。
第3步：使用偏置面选项施加余量。
这一步要在进口、出口以及管道表面上施加加工余量。
?	选择Insert→Offset/Scale→Offset Face命令。
?	在出现的Offset Face对话框中输入偏置值为0.25，然后单击OK按钮。
?	选择上表面和下表面以及两侧的管道表面作为偏置表面。
?	单击OK按钮。简化后的模型如图1-12所示。
              
 图1-11  零件模型              图1-12  简化后的零件模型
至此，模型修改已经完成。下面将改变铸件的显示方法，便于区分铸件和设计模型。
第4步：改变铸件的透明度。
为了更容易区分原来的设计模型和铸件，需要把铸件模型改为半透明。
?	设置显示方式为着色（Shaded）。
?	选择Edit→Object Display命令。
?	选择铸件实体，单击OK按钮。
拖动设置透明度（Translucency）的滑动条，使其大概为50%，单击OK按钮。
  如果实体不能呈半透明显示，可选择Preference→Visualization Performance命令，在打开的对话框的General Settings选项卡中，取消选中Disable Translucency复选框。
第5步：使***_mixer_mfg成为工作部件，比较两个实体。
为了能够看出所做的模型修改，要把两个模型同时显示出来。
?	激活装配导航器。
?	在装配导航器中选择CASTING并右击，在弹出的快捷菜单中选择Display Parent→***_mixer_mfg命令。
?	双击***_mixer_mfg，使其成为工作部件。
?	检查两个模型，如图1-13所示。
 
图1-13  两个模型的比较
铸件在加工表面上有余量，所有的孔均被移去，也没有环形槽。
本章的练习是创建形状相似的铸件的一种可能的方法，虽然还可以用其他的方法，但这种方法是与原来模型全相关的，任何产品模型上的改变，铸件模型都会随之更新。
现在即可进行NC/CNC数控编程，使用组件CASTING作为毛坯。
?	选择File→Close→Save All and Close命令。
1.2  总    结
WAVE几何连接器提供了一种很有效的方法，用来从设计零件相关地向另一个部件复制几何体，建立一个用于加工的几何体。为了满足加工的要求，这个加工几何体还要做进一步的修改，但这个修改不会改变原来的设计意图。
在本章中，学习了以下内容：
?	在加工中使用装配。
?	创建与原来模型相关的WAVE连接几何体。
?	为达到加工要求，修改WAVE几何体。