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基于UG进行肥皂造型的仿真铣削设计.doc
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2023-06-22
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基于UG进行肥皂造型的仿真铣削设计.doc
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1 引言
21 世纪是一个充满竞争与机遇的时代,企业的技术创新能力和对市场的快速反映
能力成为其赖以生存的重要因素。提高市场的快速反应能力,必须采用先进制造模式
来实现产品设计和制造过程的数字化、智能化、网络化。已经涌现出新的制造理念和
制造模式,如产品的全生命周期管理、并行工程、虚拟企业、敏捷制造等技术和方法
为企业的快速发展注入了新的活力,而这些先进制造模式的应用需要功能强大的集成
化软件平台的支持。
CAD/CAM(计算机辅助设计及制造)与 PDM(产品数据管理)构成了一个现代制造
型企业计算机应用的主干。对于制造行业,设计,制造水平和产品的质量,成本及生
产周期息息相关。人工设计,单件生产这种传统的设计与制造方式已无法适应工业发
展的要求。采用 CAD/CAM 的技术已成为整个制造行业当前和将来技术发展的重点。
同时,随着现代数控技术的发展,数控机床的更新,机械零件的日益复杂,特别
是多轴数控机床的出现,传统的手工编程已经不能够满足现代数控加工的需要,因此,
为了更好的完成数控加工任务,就必须使用数控编程软件。
Unigraphics(简称 UG) 是美国 Solutions of EDS 公司推出的 CAD/CAM/CAE 一体
化软件,它拥有无缝集成的产品开发环境,不仅具有强大的实体造型、曲面造型、虚
拟装配和生成工程图等设计功能,而且在设计过程中可以进行有限元分析、机构运动
分析、动力学分析和仿真模拟,提高设计的可靠性。通过通用的后置处理器, 可驱动
任何数控机床, 将零件加工出来。它的功能覆盖了整个产品的开发过程,即覆盖了从
概念设计、功能工程、工程分析、加工制造到产品发布的全过程,广泛应用在航空、
汽车、机械、电器电子等工业领域。
VERICUT 作为制造业的软件解决方案, 为数控加工提供了虚拟仿真平台, 对于提
升数控加工水平具有重要作用。在 VERICUT 平台上进行数控加工工艺研究, 并把研究
成果应用于生产实践中, 极大地提高了对高精度复杂零件的加工能力和效率, 随着研
究的深入, 该虚拟制造技术将应用于更广泛的领域。
该课题用 UG NX2.0 进行肥皂造型并用 VERICUT 进行仿真,以达到掌握 UG、
VERICUT、的目的。
2 UG 软件介绍及 CAD/CAM 介绍
CAD/CAE/CAM 是由所有制造公司实际使用的技术。用各种可提供的、易接近的软
件解决方案,公司不再依赖传统的 CAD/CAE/CAM 工具去获得和保持一竞争优势。为了
达到竞争边缘,制造商必须把注意放在超过孤立的任务,个别的效率和点的解决方案
之外。去关注更广泛的产品生命周期生产率的问题。公司必须采用领先边缘的工具和
技术,提高运用他们独特的过程、实践和知识。
Unigraphics NX 针对用户的虚拟产品设计和工艺设计的需求,提供了经过实践验
证的解决方案。Unigraphics NX 为设计师和工程师提供了一个产品开发的崭新模式,
它不 仅 对 几 何 的 操 纵 , 更 重 要 的 是 团 队 将 能 够 根 据 工 程 需 求 进 行 产 品 开 发 。
Unigraphics NX 能够有效地捕捉、利用和共享数字化工程完整过程中的知识,事实证
明为企业带来了战略性的收益。
来自 UGS PLM 的 NX 使企业能够通过新一代数字化产品开发系统实现向产品全生命
周期管理转型的目标。 NX 包含了企业中应用最广泛的集成应用套件,用于产品设计、
工程和制造全范围的开发过程。
如今制造业所面临的挑战是,通过产品开发的技术创新,在持续的成本缩减以及
收入和利润的逐渐增加的要求之间取得平衡。为了真正地支持革新,必须评审更多的
可选设计方案,而且在开发过程中必须根据以往经验中所获得的知识更早地做出关键
性的决策。
NX 是 UGS PLM 新一代数字化产品开发系统,它可以通过过程变更来驱动产品革
新。 NX 独特之处是其知识管理基础,它使得工程专业人员能够推动革新以创造出更
大的利润。NX 可以管理生产和系统性能知识,根据已知准则来确认每一设计决策。
NX 允许制造商以数字化的方式仿真、确认和优化产品及其开发过程。通过在开发
周期中较早地运用数字化仿真性能,制造商可以改善产品质量,同时减少或消除对于
物理样机的昂贵耗时的设计、构建,以及对变更周期的依赖。集成从概念设计到制造
工程的完全的工程生命周期。
从初始的概念设计、到产品设计、仿真和制造工程,Unigraphics NX 提供一基于
帮助你满足你的商业目标的先进技术的综合产品开发解决方案。
2.1 CAD/CAM 介绍
针对企业从设计到制造整个过程中的 CAD/CAM 软件解决方案,一般都具备以下技
术特点:
1.产品开发的集成
一个完全集成的 CAD/CAM 软件,能辅助工程师从概念设计到功能工程分析到制造
的整个产品开发过程,如下图。
CAD/CAM 工作流程
2.相关性
通过应用主模型方法,使从设计到制造所有应用相关联,如下图。
主模型方法
3.并行协作
通过使用主模型,产品数据管理 PDM,产品可视化(PV)以及运用 Internet 技术,
支持扩展企业范围的并行协作,如下图
并行协作
2.3 UG的肥皂造型
本课题要求进行肥皂造型铣削,首先利用 UG 的 CAD 模块建立肥皂造型,具体过
程如下:
1.打开 ug ,开始-程序—unigraphics nx2.0- unigraphics nx
2.新建一个文件,命名为 feizao,单位为公制。
3.在 ug 主环境中进入 model 模块,点击菜单栏 application-modeling.
4.建一方料作为放置面点击 ,建立一个草图,如图 2.1 所示
图 2.1 草图放置面
5.点击 选方料表面再点击 ,在圆点(0,0)上画一条平行于 X 轴直线长
度自定,同时在圆点(0,0)上画一条平行于 y 轴直线,长度自定然后,点击 ,
选择这两条直线,点击确定。在此环境中画一个如图 2.2 所示的形状的肥皂外形图。
点击 退出草绘模式。
图 2.2 肥皂外型图
6.点击 insert-form feature-datum plane,选择方料的上表面,在 中
输入 12。点击 完成。
7.点击 insert-curve-operation-project。弹出如图所示的一个对话框,选择刚
才建立的边框线,在选择如图箭头所示的平面将 设置为 方向为
z 轴正向。点击确定完成投影,如图 2.3。
8.点击 insert- curve operation-offset 依次选择如图所示的四段曲线,在弹出
的对话框中将方向改为向内, 输入 7, 改为 ,单击确定,完成
偏置,点击 inser- curve-base curves 在弹出的对话框中选择 ,在弹出的下级对
话框中选择 图标任意选择相邻两条曲线在 中输入 6,依次完成其他的三个圆
弧,如图 2.5 所示。
9.点击 insert- curve-spline by poles,将点的捕捉方式改为 ,选择四角任
意一个圆弧的中点,然后点击偏置后圆弧的中点点击确定。将坐标系移动到该曲线的
一个端点上,双击该曲线调整其外形为类似肥皂的边角,其他三个的创建方式与此相
同,最后的图形如图 2.6 所示。
图 2.3 肥皂外型的投影
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老帽爬新坡
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