UG设计表达式教程

64UG的设计应用《由闪客提供：https://www.360docs.net/doc/fb1944014.html,》

第二章表达式

2.1综述

2.1.1表达式的概念

表达式是算术或条件语句，用来控制零件特征。表达式可以用来定义或控制一个模型的多种尺寸，例如一个特征或一个草图的尺寸。

表达式在参数化设计中是十分有意义的，它可以用来控制同一个零件上的不同特征间的关系或一个装配中的不同零件间的关系。例如：我们可以用一个表达式来建立一个支架零件的厚度和长度之间的关系。当支架的长度改变之后，它的厚度自动更新。图2-1所示为表达式的一个实例。在创建表达式时必须注意以下几点：

●表达式左侧必须是一个简单变量，等式右侧是一个数学语句或一条件语句。

●所有表达式均有一个值（实数或整数），该值被赋给表达式的左侧变量。

●表达式等式的右侧可认是含有变量、数字、运算符和符号的组合或常数。

●用于表达式等式右侧中的每一个变量，必须作为一个表达式名字出现在某处。

Length=.5+2*Cos(60)

图2-1表达式格式

2.1.2创建表达式的方法

1．手工创建表达式

●选择下拉菜单Tool→Expression或按快捷键Ctrl+E

●改变一个已存在的表达式的名字，可选择下拉菜单Tool→Expression，选取已存在的表达式，然后单击Rename。

●将文本文件中存在的表达式引入到UG中，可选择下拉菜单Tool→Expression→Import。

2.系统自动建立表达式

当用户作下列操作时，系统自动地建立表达式，其名字用一个小写字母p开始。

第二章表达式《由闪客提供：https://www.360docs.net/doc/fb1944014.html,》65

●建立一个特征（Create a Feature）时，系统对特征的每个参数建立一个表达式。

●建立一个草图（Create a Sketch）时，系统对定义草图基准的XC和YC坐标建立两个表达式。例如：p1_YDATUM_V1=0

●标注草图尺寸（Dimension a Sketch）后，系统对草图的每一个尺寸都建立一个相应的表达式。

●定位一个特征或一个草图(Position a feature or sketch)时，系统对每一个定位尺寸都建立一个相应的表达式。

●生成一个匹配条件(Create a mating)时，系统会自动建立相应的表达式。

表达式可应用于多个方面，它可以用来控制草图和特征尺寸和约束；可用来定义一个常量，如pi=3.1415926；也可被其它表达式调用，如expression1=expression2+expression3，这对于缩短一个很长的数字表达式十分有效，并且能表达它们之间的关系。

2.1.3为什么使用表达式

表达式是一个功能强大的工具，可以使UG实现参数化设计。运用表达式，可十分简便地对模型进行编辑；同时，通过更改控制某一特定参数的表达式，可以改变一实体模型的特征尺寸或对其重新定位。

使用表达式也可产生一个零件族。通过改变表达式值，可将一个零件转为一个带有同样拓朴关系的新零件。

2.1.4表达式分类

表达式可分为三种类型：数学表达式、条件表达式、几何表达式。

1.数学表达式

可用数学方法对表达式等式左端进行定义。下表2-1列出一些数学表达式：

表2-1数学表达式

数学含义例子

+加法p2=p5+p3

—减法p2=p5-p3

*乘法p2=p5*p3

/除法p2=p5/p3

%系数p2=p5%p3

^指数p2=p5^2

=相等p2=p5

2.条件表达式

通过对表达式指定不同的条件来定义变量。利用if/else结构建立表达式，其句法为：VAR=if(exp1)(exp2)else(exp3)

例width=if(length<8)(2)else(3)

其含义为：如果length小于8，则width为2，否则为3。

66UG的设计应用《由闪客提供：https://www.360docs.net/doc/fb1944014.html,》

3.几何表达式

几何表达式是通过定义几何约束特性来实现对特征参数的控制。几何表达式有以下三种类型：

1)距离：指定两物体之间、一点到一个物体之间或两点之间的最小距离。

2)长度：指定一条曲线或一条边的长度。

3)角度：指定两条线、平面、直边、基准面之间的角度。

几何表达式如下例：p2=length(20)

p3=distance(22)

p4=angle(25)

2.1.5表达式语言

表达式有自己的语法，它通常模仿编程语言下面介绍表达式语言的下列元素：变量名、运算符、运算符的优先顺序和相关性、机内函数及条件表达式。

1.变量名

变量名是字母与数字组成的字符串，但必须以一个字母开始，变量名可含下划线“_”，变量名的长度限制在32个字符内。

2.运算符

UG表达式运算符分为算术运算符、关系及逻辑运算符，与其它计算机书中介绍的内容相同。各运算符的优先级别及相关性如表2-2所示。在表2-2中，同一毛的运算符的优先级别相同，上一毛的运算符优先级别高于下一行的运算符。

表2-2各运算符的优先级别及相关性

运算符相关性运算符相关性

∧右到左><>=<=左到右

-(负号)!右到左==!=左到右

*/%左到右&&左到右

+-左到右‖右到左

3．机内函数

表达式中允许使用机内函数，表2-3为部分常用函数

表2-3机内函数

含义示例

机内函

数

Abs绝对值abs(-3)(其值为3)

Asin反正弦asin(1/2)(其值为0.5236rad)

Acos反余弦acos(1/2)(其值为1.0472)

Atan反正切（atan(x)）atan（1）（其值为

0.7854rad）

第二章表达式《由闪客提供：https://www.360docs.net/doc/fb1944014.html,》67

atan(1,0)(其值为1.5708rad)

Atan2反正切（atan2(x,y)为x/y的

反正切）

Ceil向上取整ceil l(3,12)(其值为4)

Floor向下取整floor(3,12)(其值为3)

Sin正弦sin(30)(30为角度值，其值

为0.5)

Cos余弦cos(60)(60为角度值，其值

为0.5)

Tan正切tan(45)(45为角度值，其值

为0.5)

Exp幂（以e为底数）exp(1)(其值为2.7183)

Log自然对数log(2.7183)(其值为1)

Log10对数（以10为底数）log10(10)(其值为1)

Sqrt平方根sqrt(4)(其值为2)

pi()机内常数（π）

Deg弧度向角度的转换函数deg(atan(1))(其值为45)

Rad角度向弧度的转换函数rad(180)(其值为3.14159)

Fact阶乘fact(4)(其值为24)

4.表达式注解

可在表达式中产生一段注解。在注解前用双斜线进行区分“//”。“//”将提示系统忽略它后面的语句。用回车键中止注解。如果注解与表达式在同一行，则需先写表达式内容。

如下例：length=2*width//comment有效

//comment//width=5无效

2.2创建和编辑表达式

2.2.1创建和编辑表达式

68UG的设计应用《由闪客提供：https://www.360docs.net/doc/fb1944014.html,》

选择下拉菜单Tools→Expression或按快捷键Ctrl+E后，弹出如图2-2所示建立和编辑表达式对话框，对话框的上部为控制表达式列表框中列出那些表达式的相关选项，对话框的下部为对表达式的操作功能选项。利用该对话框可建立和编辑表达式。

图2-2建立和编辑表达式对话框

1.建立表达式

表达式除在UG功能模块使用中，由系统自动建立外，也可利用下列方法手工建立：

1)直接输入表达式

在图2-2对话框的表达式文本框中输入表达式，单击回车键或OK、Apply即可。

第二章表达式《由闪客提供：https://www.360docs.net/doc/fb1944014.html,》69

2)建立几何表达式

在图2-2对话框中选择几何表达式选项后，弹出图2-3所示建立几何表达式对话框，对话框的上部为几何表达式的3种选择类型选项：距离型、长度型及角度型，对话框的中部为选择步骤，对话框的下部为过滤器。根据具体情况选择欲建立的表达式类型后，设定

图2-3建立几何表达式

选择对象，最后单击OK或Apply即可。若打开了Confirm Upon Apply复选项，且单击Apply 来确认操作时，则系统会弹出如图2-4所示确认结果对话框，提示用户再次确认，可通过选择Accept Result选项确认操作，或选择Reject Result选项来否定操作。

图2-4确认对话框

3)从表达式文件中引入表达式

在图2-2中选择Import选项，弹出如图2-5所示引入对象对话框，从文件列表框中选择欲读入的表达式文件（*.exp）,或在文件名文本框中输入表达式文件名（不带扩展名.exp），单击OK或双击文件列表框中对应的表达式文件名即可。

对于当前部件文件与引入表达式文件中的同名表达式，其处理方式可以通过设置图2-5中的import options选项来选择。Import options选项包含如下3个单选项：

◆Replace existing：选择该单选项，则以表达式文件中的表达式替代与当前部件文件中同名的表达式。

70UG的设计应用《由闪客提供：https://www.360docs.net/doc/fb1944014.html,》

◆Keep existing：选择该单选项，则保持当前部件文件中同名表达式不变。

◆Delete imported：选择该单选项，则在当前部件文件中删除与读入表达式文件中同名的表达式。

图2-5引入对象对话框

2.编辑表达式

在编辑表达式过程中，几何表达式与其它类型表达式的编辑方法不同，现分别介绍：

1)一般表达式的编辑

◆修改表达式

在图2-2所示的表达式列表框中选择欲编辑的表达式，然后在表达式文本框中作相应修改，再单击回车键或OK或Apply即可。

◆表达式重命名

在图2-2所示的表达式列表框中选择欲编辑的表达式，选择Rename选项后，弹出重命名对话框，在New name文本框中输入表达式的新名字后，再单击回车键或OK即可。

◆删除表达式

在图2-2所示的表达式列表框中选择欲删除的表达式后，选择Delete选项即可。

2).几何表达式的编辑方法

◆几何表达式的修改

修改几何表达式可通过选取Edit→Feature→Parameters或通过模型导航器Model Navigator来进行。

当选取此命令后，几何表达式出现在特征选择对话框中，在其中选取距离类型

第二章表达式《由闪客提供：https://www.360docs.net/doc/fb1944014.html, 》71

Distance_EXP 、长度类型Length_Exp 、角度类型Angle_Exp 几何表达式，选定之后会立即弹出编辑特征对话框。

◆几何表达式的删除要删除一个几何表达式，可选取Edit →Feature →Delete 或在模型导航器Model Navigator 中，选取要删除的几何表达式进行删除。

◆获取其它信息：可通过选取Information →Expression →List All Geometric 选项来获取几何表达式的更多信息。

2.2.2

表达式应用实例

例1.练习使用表达式

本例通过对表达式改名及添加内容来更好地理解表达式。

第一步：打开dau__expression ，将其保存为***_expression ，如图2-6所示。

第二步：对一些表达式重命名

●选取下拉菜单Information→Expression→List All 注意到一些表达式的名称不明确，例如：p0,p1等●退出Information 对话框

●选取Information→Expression→List All by Reference ●在信息窗口中选择Edit→Find ●键入p0并单击Enter

信息窗口向下滚动，直到出现第一个p0。注意p0用来定义EXTRUDED(1)特征并控制斜角。利用这一信息可重新对这一控制拉伸特征的表达式命名。

图2-6

文件图形

72UG的设计应用《由闪客提供：https://www.360docs.net/doc/fb1944014.html,》

●单击Cancel，关闭信息窗口。

●选择Application→Modeling

●选取Tool→Expression

●选取p0=0

●选取Rename

●键入ext_taper_ang并单击OK

●继续对表2-4所列的表达式改名字

表2-4表达式列表

旧名字新名字

P1Ext_lim1

P2Ext_lim1

P3Ext_offset1

P4Ext_offset2

第三步：对内部倒圆和外部倒圆建立关联

●选取blend_outside=.25

●用回退键删去.25

●选取blend_inside=.25

可看到表达式名称放置到等号右边

●键入一个“+”

●选取thickness=.25

现在表达式变为：blend_outside=blend_inside+thickness

●单击Enter

现在部件厚度将保持常量。如果内部倒圆改变，外部倒圆将同时更新。

第四步：对一个表达式添加注解

●选取hole_v=height/2

●对表达式添加注解进行编辑，如下所示，并回车

hole_v=height/2//hole horizontal position

●单击List

对一个表达式添加内容是另一个使表达式被自己和其他人理解的方法。

●单击OK

●关闭信息窗。

第五步：保存文件，不要关闭它。

例2．建立条件表达式

在本例中继续在***_express文件中，通过建立条件表达式来对设计意图进行修改。

改变设计意图

假设设计意图进行下列改变：

●长度为高度的2倍。

第二章表达式《由闪客提供：https://www.360docs.net/doc/fb1944014.html,》73

●宽度等于长度。

●孔的直径是高度的函数，如表2-5所示：

表2-5零件高度与孔径关系

零件高度孔直径

>6 5.5

>4but<=6 3.5

>2but<=4 1.5

>1but<=20.75

<=10.0

孔将由下面给定的条件表达式进行约束：

hole_dia=if(height>4)(3.5)else(hole_b)

这个表达式的含义是：如果高度大于4则hole_dia(孔的直径)等于3.5，否则将等于表达式hole_b

hole_b=if(height>2)(1.5)else(hole_a)

这个表达式的含义是：如果高度大于2则hole_dia(孔的直径)等于1.5，否则将等于表达式hole_a

hole_a=if(height<1)(hole_sup)else(.75)

这个表达式的含义是：如果高度小于1则hole_dia(孔的直径)由hole_sup确定，否则将等于.75。

hole_sup=if(height<1)(0)else(1)

这个表达式的含义是：如果高度小于1则抑制孔特征否则不抑制孔特征。

第一步：改变高度和宽度表达式

●选择Tool→Expression

●在编辑表达式对话框中选取length

●将表达式右边改写成2*height，并单击回车。

●在编辑表达式对话框中选取width

●将表达式右边改写成height，并单击回车。

●单击OK。

●单击Fit。

模型更新以反映这些改变。

第二步：建立抑制孔特征表达式

设计意图表明当高度值小于1时，孔的半径为0.0。在常规的编辑特征方式中将孔的半径设置为0.0时，系列会提示出错。通过建立表达式来抑制特征可以实现孔的半径为0的设计意图。

74UG的设计应用《由闪客提供：https://www.360docs.net/doc/fb1944014.html,》

●选取下拉菜单EditFeature→Suppress by Expression。

●确定Create for Each选项处于打开状态。

●选取孔特征Simple Hole Feature。

●单击OK。

●选取Tools→Expression。

●用Reverse Create方式列表显示表达式。

在列表的最上部是刚刚产生的控制孔特征抑制状态的表达式。当值是1时，孔特征处于非抑制状态；当值是0时，孔子特征处于抑制状态。

●单击该表达式。

●单击Rename。

●键入hole_sup。

●单击OK。

●从编辑表达式对话框中选取hole_sup。

●将表达式右面端改为if(height<1)(0)else(1)，并回车（Enter）。

现在hole_sup表达式已体现了设计意图。

第三步：建立余下的条件表达式

右侧变量必须是前面建立表达式的左侧定义的变量

●键入hole_a=if(height<1)(hole_sup)else(.75)，并回车。

●键入hole_b=if(height>2)(1.5)else(hole_a)，并回车。

●键入hole_c=if(height>4)(3.5)else(hole_b)，并回车。

●从编辑表达式列表框中，选取hole_dia

●将表达式右侧编辑为if(height>6)(5.5)else(hole_)，并回车。

●单击Apply。

第四步：验证设计意图

●从编辑表达式列表框中选取height。

●将表达式右侧值改为7，并回车

●单击Apply并单击Fit。

●从编辑表达式列表框中选取height。

●将表达式右侧值改为5，并回车。

●单击Apply

●从编辑表达式列表框中选取height。

●将表达式右侧值改为3，并回车。

●单击Apply并单击Fit。

●选取表达式hole_dia。

●在表达式文本框中观察其表达式，并判断是否符合表1的规定。

●从编辑表达式列表框中选取height。

●将表达式右侧值改为0.75，并回车。

●单击OK

第二章表达式《由闪客提供：https://www.360docs.net/doc/fb1944014.html,》75

孔的更新是否符合设计意图？

第五步：Save_Close the Part

例3．建立几何表达式

在本例中，通过建立几何表达式给特征定位来捕捉设计意图。

设计意图如图2-7所示：

●线A，一条假想的线，以对角点作为起始和终止点

●线B，孔的中心线，与线A成90°，并通过边C

●孔的深度为F值80%

●线A与线B的交点位于线A的中点。

图2-7设计意图

第一步：打开文件dau_seedpart_in并重命名为***_geo_express

第二步：产生一个4×4×10立方体并将其放置在0，0，0处，然后将视角转变为TFR-TRI 第三步：产生一个用来确定孔特征方位的参考特征。

●单击Datum Axis图标

●如图2-8所示选取两端点

76UG的设计应用《由闪客提供：https://www.360docs.net/doc/fb1944014.html,》

图2-8端点的选取

●单击Datum Plane图标

●选取如图2-9所示的两条边，单击Apply,建立一个基准平面。

图2-9边的选取

●选取基准面和基准轴，如图2-10所示，并键入90°，单击Apply。

图2-10选取基准面和基准轴

●如图2-11所示，选基准面和边的端点，并单击OK。

第二章表达式《由闪客提供：https://www.360docs.net/doc/fb1944014.html,》77

图2-11选取基准面和线的端点

第四步：产生几何表达式

创建的第一个表达式代表前面设计意图所说的D值

●选择Tools→Expression

●单击Geometric Expression

●单击Distance图标

●如图2-12所示选取线端点，并单击OK

图2-12点的选取

●按与产生表达式顺序相反的方式列表显示表达式。

注意在编辑表达式对话框中新产生的表达式为p4=distance(5),（表达式的名字可能与此不同）。记住，这一表达式是一个特征，它有一个标记时间标记[（5）]。

●将刚产生的表达式改名为geo_dist_1

下面将产生控制孔深度的几何表达式。

●单击Geometric Expression

78UG的设计应用《由闪客提供：https://www.360docs.net/doc/fb1944014.html,》

●如图2-13所示,选取基准面和端点。

图2-13选取基准面和端点

●将所产生的表达式改名为geo_dist_2

第五步：产生孔特征

●单击Hole图标

●将Thru Hole设置为Off并选取Simple

●将刚产生的基准平面作为放置面，如图2-14所示.

图2-14选取基准平面

●选取矢量方向选取，使矢量箭头指向实体。

●键入：Diameter=1

Depth=gen_dist_2*.8

●单击OK

●单击Point onto Line图标，选取基准轴为目标边。

●单击水平方向图标

第二章表达式《由闪客提供：https://www.360docs.net/doc/fb1944014.html,》79

●选取基准轴为水平参考方向。

●选取图2-15所示的端点作为目标边。

图2-15选取端点

●键入：gen_dist_1/2，并按回车。

第六步：编辑特征块的数值来检验设计意图。

●选择Edit→Feature→Parameter。

●选取BLOCK(0)并单击OK。

●选取FEATURE对话框。

●将Z长度设置为5。

●单击OK直到实体模型更新为止，如图2-16所示。验证模型的变化。

图2-16更新后的图形

第七步：存盘并关闭文件。