UGNX（精选十篇）
UGNX 篇1
UG NX7.5加工基础模块中提供联接NX所有加工模块的基础模块, 它为UG NX7.5所有加工模块提供了一个相同的、界面清晰的图形化窗口环境。用户能在图形方式下观测刀具沿轨迹运动的状况并可在图形下对其进行修改, 如对刀具轨迹进行延伸、缩短或修改等编辑。该模块同时提供通用的点位加工编程功能, 可用于钻孔、攻丝和镗孔等加工编程, 其交界面可按用户需求进行灵活的用户化修改和剪裁, 并可以定义标准化刀具库、加工工艺参数样板库, 使粗加工、半精加工、精加工等操作参数标准化, 以便减少工人培训时间同时优化加工工艺。NX软件所有模块都可在实体模型上直接生成加工程序, 并保持与实体模型全相关。本文所描述的是利用NX加工模块中的一些特殊设置实现螺旋铣削。
螺旋铣加工是一种新兴的数控加工方法, 它利用刀具的中心线与零件轮廓线之间的偏移来实现对不同形状的零件加工, 刀具绕自身轴线高速旋转的同时, 绕零件轮廓线公转并向下进给来实现铣削, 因此螺旋铣加工具有切削力小、一次加工精度高、加工效率高、表面质量好等优点, 已被国内外科技人员所重视。UG NX7.5本身没有螺旋铣削模块, 本文通过对UG NX7.5非切削移动的参数设置, 调整出精加工螺旋铣削轨迹。
1 内轮廓零件精加工
如图1所示, 零件外形轮廓为50mm×50mm倒角R8, 内轮廓为40mm×40mm倒角R5。
打开UG NX7.5加工模块, 利用mill_planar加工方法 (如图2所示) 选择第4种加工方式, 利用直径为Φ6mm的立铣刀进行精加工。
进入mill_planar平面铣削详细菜单 (如图3所示) 编辑选择部件边界, 由于是精加工, 毛坯可不用选择。调整非切削移动菜单下的进刀类型为沿形状斜进刀, 将倾斜角度根据实际零件大小设置为合适的角度 (此处设为1°) , 其他可默认, 图4为非切削移动菜单。
按照上述一系列的参数设置操作便可很方便地生成指定零件的内轮廓精加工轨迹 (如图5所示) , 轨迹中只有一次进刀与一次退刀并且逐层切入, 大大节省了加工时间。
2 外轮廓零件精加工
进入UG NX7.5加工模块mill_planar平面铣削, 调整非切削移动菜单下的进刀类型为沿形状斜进刀, 将倾斜角度根据实际零件大小设置为合适的角度 (此处设为0.5°) , 将开放区域进刀类型调整为与封闭区域相同 (见图6) , 其他与内轮廓零件精加工相同。
在原有内轮廓螺旋加工基础上调整加工范围, 便可很方便地生成指定零件的外轮廓精加工轨迹, 如图7所示。
利用上述参数设置进行零件实体加工, 得到如图8所示零件, 螺旋精加工的侧表面质量很高。
3结论
从本文实例可以看出, 利用UG NX7.5加工模块, 调整非切削移动参数即可形成螺旋切削轨迹。利用螺旋铣削精加工, 刀具轨迹中省去了每层的进刀、退刀, 节省了加工时间;沿零件形状螺旋切削深度逐渐增加, 保护了刀具, 并且使切削轨迹更加清晰 (只有1次进刀, 1次退刀) 。
摘要：螺旋铣是一种新兴的加工方法, 通过对UG NX7.5非切削移动的参数设置, 调整出精加工螺旋铣削轨迹。
关键词：UG NX,螺旋铣,非切削移动
参考文献
[1]李维.UG NX 7.5数控编程工艺师基础与范例标准教程[M].北京:电子工业出版社, 2011.
UGNX分模教程 篇2
本教程针对对NX4基本命令有一定了解,想学或正在学分模的人,讲述NX4分模的步骤和常用命令.这份教程讲述的是在零件环境里分模,其中只是使用MOLDWIZARD里的一些命令,这样的好处是分模完成后只有一个文件,操作方便.分模过程可以保持参数,使之有关联,也可以无参数操作.第一章分模初步分模步骤:打开3D图形(dcover)—结构分析—图形处理(修改结构不合理部分,加拔模斜度等等) —开始分模，打开所附图档如下,用分析形状-面-斜率分析拨模斜度是个有效的快捷方法.(图1)图1设定参考矢量方向为Z(先用Z向分析前模,再用Z-向分析后模),把角度范围要据需要设好,选所有曲面,应用即可(图2所示)，翻转移动产品,进行仔细检查,找出倒扣和无拔模斜度部分，进行修改，再用Z-方向分析后模,直至产品无问题。至于使产品结构具备最佳模具结构性能,这就要看你的模具结构水平了。缩水通过编辑—变换—比例来完成(完全从MOLDWIZARD进行组件分模的教材有很多，可以把我的分模方法的一部分移植上去，进行组件分模，保持参数和关联，这里不做讲述)。从起始—所有应用模块--注塑模向导，我们开始分模。首先，点开MOLDWIZARD的分型工具条,弹出分型管理器对话框(如图3)。分型管理器(图4)所示。如果未定义的区域为0，则所有面都分配给了前后模，图2(图3)图4翻转移动图形，观察各曲面的分配是否合理，不合理可以手动更改直至ok!退出，进行下一步。分型管理器OK，完成抽取.我们可以通过分型管理器(图5)。接下来勾选产品体，取消其他勾选，我们要进行靠破面(碰穿、插穿)的补面了。点选分型管理器的第三项(创建/删除补片面)，该项为我们提供了创建和删除靠破面功能，最大好处是自动补面。大多数情况下，自动补面不能解决所有问题，甚至会产生不合理的被面，这需要我们去手动处理，删除不合理的，手动去补没有补上的面。本例我们点选创建/删除补片面按钮再点选自动修补，完成如(图6)。转动图形，我们没有发现不合理的补面，但有三处的靠破面没有补上。下面我们就对那三处没补上的破口进行手工补面。点开MOLDWIZARD的模具工具按钮，弹出模具工具如(图7)。我们用三种方法来补三处靠破面，先对图7所示处用trim region patch补面，步骤是：先要做一个实体封住该破口，再用边界线来裁剪。我们先来做实体，点选模具工具的第一项创建箱体，然后选取破口处周边的面如(图8),确定即可，再用替换面(图9)，点选实体的一侧面做为目标面如(图10),点选产品体的一侧面为工具面如(图11),确定完成一个面替换如(图12)。同样的方法完成其它几个面的替换，结果如(图13);点开模具工具的trim region patch按钮，如(图14),点实体，确定，再选产品体破口处一条边，如(图15)所示，确定即可，翻转产品体，发现破口处已补面OK，如(图16).(图5)(图6)(图7)(图8)(图9)(图10)(图11)(图12)(图13)(图14)(图15)(图16)下面我们用模具工具的扩大曲面命令来补第二个破口，点开扩大曲面命令按钮如(图17),(图17)(图18)选取破口处一侧面如(图18),点选对话框中的添加边界面，选周围边界面如(图19)，(图19)(图20)(图21)(图22)(图23)(图24)(图25)(图26)确定后回到扩大曲面对话框，点选编辑修剪点按钮，点选曲面要保留的内部任一点如(图20)，确定即完成一个侧面，同样的方法完成另外二个面如(图21)。我们来做最后一个面，发现面怎么扩大都不够大，如(图22)。退出来，做通过曲线网格面吧!如(图23)，确定，再用模具工具的exiting surface命令把这个通过曲线网格面加入到补面中，点选模具工具的exiting surface命令按钮，如(图24),选取刚做的曲面，确定即可。下面我们用直纹面做最后一个破孔的补面，点选直纹面按钮如(图25)，选出相对曲线，注意要用单个曲线，做出直纹面如(图26),用模具工具的exiting surface命令把直纹面加入到补面中，
至此，完成了所有的补面。本教程针对对NX4基本命令有一定了解,想学或正在学分模的人,讲述NX4分模的步骤和常用命令.这份教程讲述的是在零件环境里分模,其中只是使用MOLDWIZARD里的一些命令,这样的好处是分模完成后只有一个文件,操作方便.分模过程可以保持参数,使之有关联,也可以无参数操作.第一章分模初步分模步骤:打开3D图形(dcover)—结构分析—图形处理(修改结构不合理部分,加拔模斜度等等) —开始分模。打开所附图档如下,用分析形状-面-斜率分析拨模斜度是个有效的快捷方法.(图1)图1设定参考矢量方向为Z(先用Z向分析前模,再用Z-向分析后模),把角度范围要据需要设好,选所有曲面,应用即可(图2所示)，翻转移动产品,进行仔细检查,找出倒扣和无拔模斜度部分，进行修改，再用Z-方向分析后模,直至产品无问题。至于使产品结构具备最佳模具结构性能,这就要看你的模具结构水平了。缩水通过编辑—变换—比例来完成(完全从MOLDWIZARD进行组件分模的教材有很多，可以把我的分模方法的一部分移植上去，进行组件分模，保持参数和关联，这里不做讲述)。从起始—所有应用模块--注塑模向导，我们开始分模。首先，点开MOLDWIZARD的分型工具条,弹出分型管理器对话框(如图3)。分型管理器(图4)所示。如果未定义的区域为0，则所有面都分配给了前后模，图2(图3)图4翻转移动图形，观察各曲面的分配是否合理，不合理可以手动更改直至ok!退出，进行下一步。分型管理器OK，完成抽取.我们可以通过分型管理器(图5)。接下来勾选产品体，取消其他勾选，我们要进行靠破面(碰穿、插穿)的补面了。点选分型管理器的第三项(创建/删除补片面)，该项为我们提供了创建和删除靠破面功能，最大好处是自动补面。大多数情况下，自动补面不能解决所有问题，甚至会产生不合理的被面，这需要我们去手动处理，删除不合理的，手动去补没有补上的面。本例我们点选创建/删除补片面按钮再点选自动修补，完成如(图6)。转动图形，我们没有发现不合理的补面，但有三处的靠破面没有补上。下面我们就对那三处没补上的破口进行手工补面。点开MOLDWIZARD的模具工具按钮，弹出模具工具如(图7)。我们用三种方法来补三处靠破面，先对图7所示处用trim region patch补面，步骤是：先要做一个实体封住该破口，再用边界线来裁剪。我们先来做实体，点选模具工具的第一项创建箱体，然后选取破口处周边的面如(图8),确定即可，再用替换面(图9)，点选实体的一侧面做为目标面如(图10),点选产品体的一侧面为工具面如(图11),确定完成一个面替换如(图12)。同样的方法完成其它几个面的替换，结果如(图13);点开模具工具的trim region patch按钮，如(图14),点实体，确定，再选产品体破口处一条边，如(图15)所示，确定即可，翻转产品体，发现破口处已补面OK，如(图16).(图5)(图6)(图7)(图8)(图9)(图10)(图11)(图12)(图13)(图14)(图15)(图16)下面我们用模具工具的扩大曲面命令来补第二个破口，点开扩大曲面命令按钮如(图17),(图17)(图18)选取破口处一侧面如(图18),点选对话框中的添加边界面，选周围边界面如(图19)，(图19)(图20)(图21)(图22)(图23)(图24)(图25)(图26)确定后回到扩大曲面对话框，点选编辑修剪点按钮，点选曲面要保留的内部任一点如(图20)，确定即完成一个侧面，同样的方法完成另外二个面如(图21)。我们来做最后一个面，发现面怎么扩大都不够大，如(图22)。退出来，做通过曲线网格面吧!如(图23)，确定，再用模具工具的exiting surface命令把这个通过曲线网格面加入到补面中，点选模具工具的exiting surface命令按钮，如(图24),选取刚做的曲面，确定即可。下面我们用直纹面做最后一个破孔的补面，点选直纹面按钮如(图25)，选出相对曲线，注意要用单个曲线，做出直纹面如(图26),用模具工具的exiting surface命令把直纹面加入到补面中。至此，完成了所有的补面。
UGNX 篇3
摘要：根据制造类专业建设及课程建设思路，结合高职学生的特点，在如何提高人才培养规格，由一般的技能型向技术技能型提升，推动教学思路及教学方法的创新。本文以《UG NX三维产品设计》课程为例，探讨在高职课程开展高端三维软件教学的方法。结合案例教学法的应用特点，论述案例教学法在《UGNX三维产品设计》课程中的应用。
关键词：案例教学法；三维产品设计；UGNX ；模块设计
·F230-4
引言：UG（Unigraphics NX）是Siemens PLM Software公司出品的一个产品工程解决方案，它为用户的产品设计及加工过程提供了数字化造型和验证手段，其系统功能强大，可以轻松实现各种复杂实体及曲面的设计。当前UGNX已经成为制造行业三维设计的一个主流应用，高端三维设计软件的教学慢慢走进了高职专业课的课堂。
1.案例教学设计原则
《UG NX三维产品设计》作为制造类专业主干核心课程之一，是一门技能训练一体化课程。具有很强的专业性和实践性。为了更好的体现课程的职业性、实践性特点以企业生产产品作为典型的教学案例，并提出各种与工程实践相关的技能要求，使教学环节和教学内容最大限度的与实际产品设计相结合。将不同规模的案例分模块、分难度的通过课程教学进行讲解和实践。在案例教学法教学过程中，抛弃教师讲解教材内容、命令用法，而采用合理设计有趣典型的案例教学，把学习的自由权让给学生，让学生主动探索学习，发现问题、解决问题。案例教学法设计原则如下：
1.1典型案例取材要根据教学大纲的教学要求，选用企业生产合理的设计产品。
1.2案例可以是一种类型的产品设计，也可以选定一类主题设计，以培养学生的创新能力。
1.3设定案例主题选取学生感兴趣的产品进行创作设计，可按照现有产品进行逆向创作，也可自行创新创作新产品新功能，鼓励充分发挥想象力进行创新设计。
2.案例教学过程
2.1产品工程图设计模块
在产品设计过程中，经常会遇到提供工程图纸设计产品的，这就要求学生能够读懂产品的工程图，并运用UGNX软件进行产品三维建模设计。
在教学过程中，先对简单图纸读图和设计手段熟练，把准备好的产品设计图纸作为教学任务。教学的关键在于讲授如何结合机械制图的知识去分析读懂产品工程图，并将工程图表达的产品用UGNX软件设计出来（如图1）。
2.2产品曲面设计模块
在设计任务中，有很大一部分的产品用UGNX软件进行三维曲面造型设计，而曲面设计则是三维设计中的难点。在从事软件教学的过程中发现，尽管软件提供了十分强大的曲面设计功能，初学者面对众多的设计功能普遍感到无所适从，往往是软件功能似乎已经学会了，但感到无从下手。
在教学过程中，可以设计几个由简单到复杂的产品作为案例教学，先从规则曲面的产品入手，进而慢慢过渡到带不规则曲面的产品，从而比较介绍不同类型产品的设计时应注意的问题（如图2）。
2.3逆向工程设计模块
在产品实物反求设计中，设计任务的关键就在于如何运用软件去处理产品的點云数据，并将之准确地转化成产品的三维建模。
在教学过程中，可以设计几个中等复杂程度的产品作为教学案例，教学的关键在于讲授如何运用UG NX软件去处理产品的点云数据及转化为三维建模的方法和技巧（如图3）。
3.结语
采用案例教学法在《UG NX三维产品设计》的应用，打破这种传统教学模式的思路来进行课程教学。把企业生产产品案例引入课程教学中，通过案例训练把学生在前序课程中的单元知识系统地融合到一起，让学生由传统的被动学习变成了实践教学的参与者，激发学生的主观能动性，提高学习的兴趣，培养学生操作技能及分析问题与解决问题的能力。
参考文献：
[1]展迪优.UGNX8.0产品设计实例精解北京机械工业出版社 2012
基于UGNX的球孔加工夹具设计 篇4
关键词：UG NX,球孔,夹具设计
1 引言
机床夹具是机床上用以装夹工件和引导刀具的一种装置, 其作用是将工件定位, 以使工件获得相对于机床和刀具的正确位置, 并把工件可靠地夹紧。夹具的质量直接关系到工件加工的精度 (特别是位置精度) 、加工效率, 所以在工件加工中显得十分重要。为了及时有效地发现和解决夹具设计中存在的间题, 提高设计的质量和效率, 生产实际中广泛地使用了计算机辅助设计技术。目前, UG、Pro/E等大型CAD/CAE/CAM集成化软件可以很好地实现机械产品的计算机辅助设计。
NX8.0是Siemens公司新一代数字化产品开发系统, 是当前最为先进的面向制造业的计算机辅助设计、分析和制造高端软件之一。NX8.0不仅具有强大的实体造型、曲面造型、虚拟装配和工程图设计等功能, 而且在设计过程中可进行有限元分析和机构运动分析, 提高了产品设计的可靠性。
2 问题提出
球孔是某航空公司的一些引擎吊架产品上的一个常有的特征, 是用来装入中空球体, 从而起到联接作用。所谓球孔, 不是一个完整的球面, 而是两端有开口、中间是部分球面的孔 (如图1所示) 。球孔精度要求较高, 一般尺寸精度为±0.01mm, 表面粗糙度为Ra0.8;一个工件上往往有两个或三个球孔, 球孔之间的位置度要求为准0.05mm。在加工过程中, 不仅要求保证球孔的尺寸精度, 而且要保证相互的位置精度。零件简图如图1所示。
目前, 采用立式加工中心一次装夹铣削加工的方法, 同时加工多个球孔, 利用机床的重复定位精度来保证球孔之间位置度。由于工件材料是高温耐热合金-镍基合金 (INCONEI718) , 尽管精加工的余量很小, 但加工过程中的刀具磨损依然在较大程度上影响着球孔的尺寸精度;另外, 使用圆形刀片螺旋刀路层层铣削加工球孔, 加工时间较长, 而且加工表面质量欠佳, 如图2所示。
3 解决方案
为了减少加工时间, 提高加工质量, 经研究比较采用车削加工球孔是非常好的方法。车削为等切削横截面的连续切削, 切削力变化小, 切削过程平稳, 有利于高速切削和强力切削, 生产效率高。对于只有一个球孔的工件, 车削加工非常有效。对于有两个或多个球孔的工件, 且球孔之间的位置度要求为准0.05mm时, 采用车削加工就显得非常困难, 因为车削加工孔时, 每次只能将待加工孔的中心置于车床旋转中心才能加工, 要求当加工完一个孔后必须重新装夹, 将另一个待加工的孔中心调整到车床旋转中心。这对车削夹具提出非常高的精度要求, 即要求孔本身位置度加上各孔之间的位置度累计不能超过0.05mm。为此需要设计高精度的球孔车床夹具, 以夹具来保证加工精度。
夹具的设计过程:
(1) 打开NX8.0软件, 进入装配应用模块中, 采用自顶而下的产品开发方法, 即在装配过程中参照其他部件对当前工作部件进行设计的方法。首先装配球孔工件1, 通过基准面约束将球孔工件完全定位, 如图3所示;以球孔工件为基准件设计基础底板2, 先通过几何特征建立基础底板的三维模型, 然后进行与球孔工件的完全装配约束;利用WAVE几何连接器的链接关系建立基础底板与球孔工件的几何关联, 利用这种关联, 可以引用球孔工件中的三个球孔位置的几何对象到基础底板2中, 再用这些几何对象确定基础底板的安装定位孔位置。这样, 一方面提高了设计效率, 另一方面保证了部件之间的关联性, 便于参数化设计。
(2) 设计出夹具体与机床的连接底板6。由于工件具有三个球孔, 当加工完一个球孔后必须进行夹具调整。通过几何特征或草图旋转特征建立连接底板6的三维模型, 根据各个球孔的位置, 采用软件的移动组件功能将球孔工件与基础底板作为整体旋转移动, 要求被加工的球孔中心与连接底板6的旋转中心重合, 确定基础底板2的旋转调整定位销4的位置;运用WAVE几何连接器功能确定基础底板2与连接底板6的定位销3和固定连接螺钉孔的位置尺寸, 保证夹具调整后的位置精度, 如图4所示。
(3) 根据夹具定位原理及工件外形尺寸, 确定基础底板2的外形尺寸。根据工件的调整位置, 确定连接底板6的外形尺寸, 并依次设计出定位元件3、4和夹紧元件5等零件。
(4) 由于此球孔工件加工夹具是回转体夹具, 保证夹具整体的重心在回转中心上是非常重要的。UG NX8.0软件具有良好的分析计算功能, 首先进入“分析”菜单, 然后分别进入“高级质量属性”和“高级质量管理”选择“工作部件”或“选定部件”, 在弹出的信息窗体中有该部件的面积、体积、重量 (密度默认为钢铁密度) 及质心等分析结果, 能够精确计算夹具整体的重心位置, 如图5所示。通过增加平衡块及其位置调整, 可以准确控制夹具整体的重心与加工回转中心重合, 如图3、4所示。
(5) UG NX8.0软件具有强大的将三维模型直接生成二维工程图样, 采用其制图模块可以将三维装配模型生成装配工程图;同时, 在装配工程图中可自动产生装配明细表, 并能对轴测图进行局部剖切, 如图6所示。还可以将夹具装配体中的零件生成完整的工程图, 这些工程图均是彼此相互关联的, 修改夹具体或各个零件的三维模型后, 各零件工程图和整体装配图均会自动进行更新。
4 结语
应用UG NX8.0软件进行机床夹具设计, 不仅方便快捷, 而且直观清楚。通过对夹具的虚拟装配过程, 采用动态干涉检查功能还可以检查各零件间有无干涉情况, 弥补了传统设计方法的缺陷, 提高了设计效率, 提高了设计的可行性。它具有测量惯性矩的功能, 对动平衡的处理由传统的经验设计变成了精确计算, 缩短了回转体夹具设计的验证时间。由三维模型转换成二维工程图的功能, 大大缩短了设计周期, 减少了装配图及各零件的绘图工作, 有利于提高设计效率和质量。
参考文献
[1]徐鸿本.机床夹具设计手册[M].沈阳:辽宁科技出版社, 2004.
[2]龚定安.机床夹具设计原理[M].西安:陕西科学技术出版社, 1981.
UGNX教程-QQ公仔造型设计 篇5
QQ公仔造型设计的具体流程，1、QQ公仔的身体的成型。1)如下图建立QQ公仔身体主体的草图，尺寸如图中所示：2)草图建好后，利用回转命令进行旋转操作完成QQ公仔身体主体的造型设计(旋转角度和旋转轴的选择如下图所示)。3)完成身体的局部倒角，倒角的大小是25。造型如下图所示：2、QQ公仔造型嘴部的成型。1)设置WCS动态坐标系，设置到如下图所示的位置。2)利用椭圆命令绘制椭圆，椭圆的长半轴长是17短半轴长是6。椭圆的草图如下：3)利用分割曲线功能将画好的椭圆等分成四等分。如下图：3)进入草绘界面，草绘出QQ公仔造型嘴部的尺寸草图。具体的点的尺寸如下图：4)利用样条线功能绘制样条曲线。(样条线——通过点——确定——点构造器——依次选择点——附斜率)样条曲线如下图：
QQ公仔造型设计的具体流程。1、QQ公仔的身体的成型。1)如下图建立QQ公仔身体主体的草图，尺寸如图中所示：2)草图建好后，利用回转命令进行旋转操作完成QQ公仔身体主体的造型设计(旋转角度和旋转轴的选择如下图所示)。3)完成身体的局部倒角，倒角的大小是25。造型如下图所示：2、QQ公仔造型嘴部的成型。1)设置WCS动态坐标系，设置到如下图所示的位置。2)利用椭圆命令绘制椭圆，椭圆的长半轴长是17短半轴长是6。椭圆的草图如下：3)利用分割曲线功能将画好的椭圆等分成四等分。如下图：3)进入草绘界面，草绘出QQ公仔造型嘴部的尺寸草图。具体的点的尺寸如下图：4)利用样条线功能绘制样条曲线。(样条线——通过点——确定——点构造器——依次选择点——附斜率)样条曲线如下图：5)利用镜像曲线功能，复制上一步绘制的样条曲线。(镜像曲线——选择要镜像的曲线——选择镜像平面——完成镜像)如下图：6)隐藏主体，利用通过网格曲线功能，成型QQ公仔嘴部的造型。操作步骤如下图：7)显示主体，利用修剪的片体功能将QQ公仔的主体和嘴部进行相互修剪，最终完成嘴部的建模。结果如下图：3、QQ公仔翅膀的造型建立。1)进入草图面，利用直线和样条曲线功能绘制QQ公仔造型的翅膀曲线。如下图：2)设置坐标系如下图：3)绘制长半轴长为8、短半轴长为4.5的椭圆。如下图：4)利用编辑曲线中的分割曲线命令将上一步做的椭圆等分成四等分。5)利用圆弧功能绘制翅膀下部分直径为4的圆，并且利用分割曲线功能将其等分成四等分。如下图所示：6)利用扫掠功能完成翅膀的主体建模。具体的参数设置以及完成扫掠后的效果如下图：7)利用直线功能建立如下图的直线，设置直线的方向为负Z轴。8)利用抽取曲线功能从QQ公仔翅膀实体上抽取如下图的边缘曲线。9)利用样条曲线命令绘制翅膀低端线框。(注意付斜率的设定)结果如下图：10)利用分割曲线命令将上一步建立样条曲线从交点出打断，利用通过曲线网格命令完成QQ公仔翅膀低端部分的造型建立。(注意曲线的方向设定和相切面的选择)11)利用偏置曲面功能QQ公仔实体上偏置出值为0的曲面，并且翅膀实体移到256层，设置图层属性为不可见。如下图：12)利用缝合功能将翅膀的主体结构和翅膀的低端进行缝合。如下：13)显示QQ公仔主体，利用变换功能复制另一个翅膀。(变换——用平面做镜像——选择需要镜像的翅膀——选择镜像平面——复制)结果如下：14)利用修剪的片体功能将翅膀和主体进行两两相互修剪。15)利用缝合功能将QQ公仔主体和翅膀缝合起来。16)利用倒圆角功能将QQ公仔主体和嘴部的边缘曲线倒出值为2的圆角。结果如下：17)利用倒圆角功能将翅膀主体的交线进行倒圆角，设置可变半径如下图：18)最终完成翅膀的建立如下图：4、QQ公仔造型眼睛的建立。1)绘制眼睛的草图。眼睛由椭圆构成，他们的数据尺寸分别是：长半轴长3.5、短半轴长4.5定位尺寸为X-7 Y13.7，长半轴长1.4、短半轴长2定位尺寸为X-6Y15.1,长半轴长0.9、短半轴长1.6定位尺寸为X8Y14。2)利用偏置曲面功能偏置头部的单个曲面，偏置值为0。如下图：3)隐藏主体，利用修剪的片体功能修剪出眼睛部分的造型，修剪后的造型和具体设置如下图：4)利用修剪的片体功能将上一步修剪的眼睛片体像外偏置0.2。5)利用在面上偏置曲线功能将上一步偏置的曲面的边缘曲线在偏置面上向内偏置0.2。6)在此利用修剪的片体功能利用上一步在面上偏置的曲线去修剪眼睛的偏置曲面。最终结果如下图：7)利用变换功能中的有平面做镜像，镜像另一半眼睛。(变换——用平面做镜像——选择需要镜像的翅膀——选择镜像平面——复制)8)再次利用修剪的片体的功能，修剪出眼珠部分。修剪设置及修剪结果如下图所示：9)利用直纹功能将眼睛的两片体之间的面补起来。10)建立和YC-ZC平行的基准平面，基准平面的距离分别为-6、8;建立和XC-YC平行的基准平面，基准平面的距离分别为19、19.5。11)利用截面曲线功能，建立与眼睛相交的截面曲线。(先选择图上橘黄色所示的曲面在选择淡蓝色的平面最终点击确定)最终建立的截面曲线如下图：12)创建点。(点的坐标分别是：X-19.5Y14.5Z8，X-19Y16Z-6)13)利用样条曲线功能建立样条曲线。(注意设定附斜率：红色箭头所示即为附斜率)14)利用通过网格曲线功能完成眼珠的建立。15)建立眼睛造型的后续操作，(利用缝合功能将眼睛部分片体缝合起来，然后利用求和功能将眼睛和QQ公仔主体合并，并且建立眼睛和主体交线的倒角，倒角的大小为0.2)结果如下：5、QQ公仔脚部的建立。1)建立平行于XC-ZC的基准面距离XC-ZC的距离为48，如下图所示：2)建立草图。以上一步做的基准平面为草图平面绘制草图，如下图所示：3)建立椭圆。以上一步绘制的直线为坐标基准。利用动态坐标命令重新设定坐标。如下图：4)绘制椭圆。在建模模块中利用椭圆功能绘制长半轴长为18，短半轴长为9的椭圆。5)利用变换功能中的旋转复制功能将绘制好的椭圆绕第二步建立的直线旋转90。6)利用通过网格曲线功能，建立初步成型QQ公仔脚部的造型。7)隐藏主体后得到的脚部的网格成型实体。8)利用修剪体功能，利用第一步建立的基准平面向下偏置7的平面作为修剪平面修剪掉脚的下部分实体。9)利用变换中的用平面做镜像，镜像出QQ公仔的另一支脚，并且将脚部曲线移到41层，图层属性设置为不可见。10)显示主体，并且将主体和脚部进行求和操作，并且将主体和脚部之间的交线倒出0.8的圆角。11)脚部完成后QQ的整体效果。6、QQ公仔造型颈部装饰的建模。1)利用截面曲线功能以XC-ZC向下偏置5的平面作为剖面以QQ公仔颈部的曲面作为要剖切的面创建截面曲线。如下图：2)创建椭圆。首先设置动态WCS到如下图所示的位置，然后建立长半轴长为1.8，短半轴长为3.5的椭圆。3)利用扫掠功能建立对建立的椭圆绕着第一部建立的截面曲线进行扫描成型，并且与主体进行求和。4)绘制QQ公仔围巾部分的草图。进入草图面按照尺寸绘制点。离Y轴距离5.54.92.60.52.95.27.610.511.212.714.213.39.2 离X轴距离711.415.920.92121.820.721.816.510.96.65.56.95)通过样条曲线功能将所有的点联接起来，创建样条曲线。(注意设置附斜率)6)创建偏置面。利用偏置曲面功能将QQ公仔主体面向内偏置0.2，并且隐藏主体。如下图：7)创建投影曲线。利用投影功能将第五步建立的曲线投影的上一步建立的偏置曲面上。(设置投影方向为+Z轴)8)创建基准平面。利用基准平面功能创建分别与XC-ZC,YC-ZC平行的平面并且距离分别为16和7.5。9)创建截面曲线。利用截面曲线功能以上一步创建的基准平面作为剖切平面在偏置曲面上创建曲线。10)创建点。利用点功能创建坐标为X-7.5，Y-16，Z30。11)创建直线。在建模模块下利用直线功能创建直线长度为10。如下图所示：12)建立围巾的样条曲线。利用样条曲线功能创建样条曲线。(注意附斜率)13)创建网格曲线。利用分割曲线功能将上一步创建的样条曲线沿中间的点打断，利用通过网格曲线功能建立网格面。14)修剪。利用修剪的片体功能通过第五步建立的曲线去修剪第六步创建的QQ主体偏置面。得到的结果如下图：15)缝合与求和。先将围巾部分的片体缝合成实体后，在与QQ公仔的主体进行实体求和，最终得到如下结果：7、QQ公仔肚皮的创建。1)创建椭圆。在建模模块下利用椭圆功能创建椭圆，椭圆的中心为(0，-27，0)椭圆的长半轴长为25，短半轴长是18。2)投影。利用投影功能将上一步创建的曲线投影到QQ公仔的主体面上。如下图：3)分割面。利用分割面功能用上一步创建的曲线去分割QQ公仔主体面，得到肚皮部分。结果如下图：8、对QQ公仔进行着色。将QQ公仔的嘴部和脚部染上米黄色，肚皮部分染上白色，围巾部分染上红色，主体染成黑色。操作步骤如下：选择过滤方式为面——分别选择要染成同样颜色的曲面——点击组合键control+j选择需要着的颜色。着色结果如下图：
UGNX 篇6
空间连杆机构是指由若干刚性构件通过低副 (转动副﹑移动副) 联接, 而各构件上各点的运动平面相互不平行的机构, 与平面连杆机构相比, 空间连杆机构常有结构紧凑、运动多样、工作灵活可靠等特点, 常应用于农业机械、轻工机械、纺织机械、交通运输机械、机床、工业机器人、假肢和飞机起落架中。由于涉及复杂的数学运算及三维变换, 使得其研究较为困难, 这在很大程度上影响空间连杆机构的推广应用。目前对其研究主要采用两种方法:一种是根据N维设计向量在理论上允许实现N个无偏差的点, 列出非线性方程组求解, 对多于4杆的空间连杆机构, 由输入求输出位移时因中间运动变量不易避开或消去, 一般要用数值迭代法联解多个非线性方程式或求解高次代数方程式。另一种方法是优化法求解近似轨迹, 众所周知, 优化法求解将受到初值选取, 目标函数性态及寻优方法的影响, 难以得到稳定的全域解。本文以空间两球面副两转动副四杆机构 (RSSR机构) 为例, 进行建模与运动仿真, 在运动仿真中求构件的位移、速度、加速度等运动规律曲线, 也可以求得空间连杆上任意一点的运动轨迹, 不用进行复杂的方程求解就可以得到相应的理论参数。
2 空间连杆机构的建模
空间RSSR机构原理如图1所示, 它具有两个球两面副A和B、两个旋转副1O和2O组成, 当曲柄O 1A匀速转动时, 摇杆O 2B绕O2摆动, 连杆AB上的任意点p的运动轨迹为一条空间曲线。
进入UG的建模模块, 利用草图、基本体等建模方法, 根据设计好的曲柄、摇杆、连杆、机架的尺寸进行建模。在装配模块中, 利用“添加组件”命令将已建好的曲柄、摇杆、连杆、机架添加到装配环境中, 通过“通过约束”中的接触对齐方式对各个构件进行定位。
3 空间连杆机构运动模型的建立与分析
在UG的运动仿真模块中, 建立四个links, 为机架、曲柄、摇杆、连杆。四个Joints, 其中J001为曲柄与机架连接、J002为摇杆与机架连接的旋转运动副, 而且J001还有一个初速度为30°/s的恒定驱动;J003为曲柄与连杆连接、J004为连杆与摇杆连接的球铰运动副。为了得到连杆上一点的运动参数, 要对这个点进行标记, 连杆建模时在与曲柄连接端105mm处画一个小孔, 然后以这个小孔的圆心作为标记点进行标记, 标记完后即可对其进行设计追踪。图2为建好的运动模型。
在运动模型建立后, 可以对其建立解算方案, 解算的参数设置如下:解算方案类型选择为常规驱动;分析类型选择为运动学/动力学;确定时间为12s, 步数为100。确定完解算方案即可进行求解。
经过解算后, 即可对空间连杆机构进行运动仿真显示和相关后处理, 首先通过运动分析中的动画可以观察机构的动态运动过程, 在动画中选中封装选项的“追踪”, 即可显示已设定点的运动轨迹, 在动画播放过程中可以设为延时 (慢放) 、循环、往返、重复播放等方式进行仔细观察, 如图3为已设定点的运动轨迹曲线。此外, 还可通过运动分析得到机构中任一点 (已作标记的点) 和运动副的位移、速度、加速度、受力图等规律曲线。如图4所示为标记点在空间的位移、速度、加速度曲线。如图5是曲柄、摇杆的速度比较, 即机构的输入、输出速度的比较。
4 结语
以上所述通过对空间连杆机构的建模及其运动模型的建立, 确定解算方案, 利用运动分析和后处理的方法, 完全可求得机机构的指定点的位移、速度、加速度以及受力曲线图, 在工程应用中, 可以根据曲线修改机构的尺寸从而达到对机构的优化设计。研究
摘要：在UG NX软件平台中以RSSR为例, 对空间连杆机构进行建模、装配, 利用UG NX的运动分析功能建立相应的运动模型并进行运动学分析, 得出构件某点的运动轨迹、位移、速度、加速度的规律曲线。
关键词：UG NX,空间连杆机构,运动仿真
参考文献
[1]张晋西.UG NX/Motion机构运动仿真基础及实例[M].北京:清华大学出版社, 2009.
基于UGNX的产品设计重用性研究 篇7
关键词：UG,重用性,资源共享,参数化设计
0 引言
随着企业大规模定制和配置设计的趋势发展, 在产品、工装等的设计过程中会遇到很多结构相似或仅部分尺寸存在差异的零部件, 若每次设计仍采取常规方式, 如:重新设计、对每个尺寸逐一修改、从众多模型中甄选调用等, 将明显延长设计时间、增加工作量、提高产品成本、降低工作效率[1]。因此, 实现此类产品的模块化、系列化设计, 使之能“重用”是很有必要的。当前, 越来越多的企业使用UG NX等三维设计软件进行产品、工装等的设计[2], 该软件的使用可以增进设计经验的重用和设计规范的可视化、易操作化[3]。文章基于UG NX软件的部件族功能, 巧妙地利用重用库等模块实现了产品设计的“重用”;通过搭建共享网络的方式实现局域网内资源共享, 达到了从个人“重用”迈向多人“重用”的效果。现以某型号尼龙保护套为例进行简单介绍, 复杂零部件可参照处理。
1 建模参数化
要实现产品设计“重用”的模块化、系列化, 首先需要实现设计建模的“参数化”。分析该系列产品组成结构、尺寸参数等, 找到其中的定量、变量。在UG NX产品设计过程中, 不再直接使用具体数值来表现这些变量, 而是使用参数驱动相应的模型特征。现将以一种简单工装———用于轮对压装的尼龙保护套作为一个简单例子进行介绍, 复杂的零部件可参照处理。
通过对车轴结构尺寸、现有尼龙套进行分析, 得出决定尼龙套最终形态的主要参数有:与车轴轴颈直径相关的dn、与车轮内孔尺寸相关的dw、与车轴防尘座外径相关的尺寸df、与防尘座长度相关的Wf以及所需尼龙套的长度L。其他诸如倒角、圆角及台阶等尺寸基本一致。将主要参数均以变量形式表示, 所有变量将在后续建模过程中得以使用。如图1所示。
如图2所示, 建模过程中首先利用【工具】→【表达式】在模型中建立这些参数, 并进行初始化赋值, 填入任一产品的数据 (图示所输入的是印度新德里地铁所用尼龙套的数据) 。在设计过程运用到这些尺寸时将不再直接使用其具体数值而应使用定义的变量表达式代替。如在本例中的“回转”特征的草图中相应尺寸使用了dn、dw、Wf等在表达式中定义的变量表示, 如图3所示。最终获得产品模型, 并进行保存, 如图4。
建模参数化的优点是显而易见的, 对于结构复杂、特征繁多的产品, 进行类似产品设计时将不必逐一对各个特征进行修改, 仅需在表达式中对其赋值进行变动即可, 可大大提高设计效率。
2 部件族的创建
为方便将结构相似的系列化产品归类并作统一管理, 可利用部件族来实现。部件族的创建是基于参数化建模。打开上文中创建的参数化模型, 使用菜单【工具】→【部件族】进入部件族创建窗口, 将所定义的所有变量添加到“选定的列”, 并点击“创建”进入Excel表环境创建部件族电子表格, 将一系列产品的参数录入表格中, 然后使用【加载项】→【部件族】→【保存族】保存并返回部件族创建界面进行确认。保存模型文件后便获得了部件族模型 (图5、图6) 。
3 重用库的运用
除了产品整体设计外, 在复杂的系统设计过程中, 往往需要像调用标准件一样“调用”或参照之前已设计的产品。若可快速实现这个“调用”过程, 则亦会显著地提高设计效率。利用“重用库”模块可较便捷地实现此目的, 使之像标准件一样调用方便并且可将系列化产品统一管理。
重用库的运用基于前文中的部件族。在重用库创建前, 首先需建立相应系列产品中的部件族模型, 并存放在计算机磁盘某一路径下 (若本机安装的UG NX版本低于8.0则路径及文件名均不能含中文字符) , 如D:CSZXJ_GZNLT。
接下来进行重用库添加配置。启动UG NX, 使用菜单【文件】→【实用工具】→【用户默认设置】, 修改“基本环境”中的“重用库”配置。如图7所示在“常规”选项卡中添加一行新的内容, 如:ZXJGZ|D:/CS。“|”之前的内容是将在重用库中显示的名称, 之后的内容为参数化模型存放路径 (如根据类别存放于不同文件夹可将这些文件夹存放于同一文件夹, 路径设置为该文件夹路径) , 需要注意这里的路径层级用的“/”与Windows路径中所用的“”不同。“确定”后, UG NX的工具栏下的提示栏会提示“用户级默认值文件……*.dvp已保存”, 可记住此文件路径, 后文中会提及。
重启UG后, 进入装配环境可以在"重用库"模块中找到新增的ZXJGZ分类。此时需要对新增的库进行完善:创建KRX文件、添加图例图像。如图8所示, 在相应成员上右键→【创建KRX文件】, 进入创建窗口, 将主参数添加到右列, 并添加描述性文字 (图中的适用车型、总长等) 和图例图像。点确定予以保存。
完善后的重用库即可投入使用。使用时在重用库中找到要调用的成员右键, 添加到装配, 便可弹出部件族成员选择界面可根据需要调用相应的族成员。库成员在调用时如图9所示。
4共享重用库的搭建与维护
至此, 重用库的运用仅仅实现了单个人的“重用”, 为进一步提高设计效率, 可充分利用局域网资源, 通过搭建共享重用库来实现局域网内的众人“重用”。
办公局域网中基本都会有一台计算机用于存放共享资源以便网内共享, 该机一般为始终在线, 此计算机便是共享重用库的优秀载体。首先需要将已在本地创建好的重用库数据 (包含三维模型、KRX文件以及图例图像) 统一存放于上述计算机中 (假定此计算机的计算机名为xxx, IP地址为1.1.1.1, 在使用时可根据实际情况进行替换) , 并将存放这些数据的上层文件夹 (这里假定该文件夹名为Share, 可根据实际情况替换) 进行共享并设置人员的访问权限。在设置访问权限时除了赋予所有人"读"的权限外, 可根据情况赋予部分人员"修改"权限以便对共享重用库进行维护。
接下来需要配置个人计算机以便可以访问xxx中的重用库。在确认可以正常访问xxx计算机后 (在计算机地址栏输入“\xxx”或“\1.1.1.1”) , 在本机映射网络驱动器以便于访问和设置。打开"我的电脑"或"计算机", XP系统在【工具】→【映射网络驱动器】, Vista及之后系统在菜单栏的【映射网络驱动器】, 利用此功能在个人计算机创建一个虚拟盘符, 这里不妨分配一个日常中不会使用的盘符, 如V:。文件夹路径填写上文中的\xxxShare, 如图10。这样便在计算机根目录下多了一个V盘。
为实现共享重用库的运用, 亦需要修改重用库的设置。仅需将上文的“重用库运用”章节中“基本环境”中添加的内容变更为“ZXJGZ|V:/”。确认并重启UG后即可访问和运用共享重用库的资源。
在实际办公环境中, UG NX等软件大多是公司统一安装配置, 安装的路径一致, 此时可以直接使用替换配置文件的方式进行快捷设置。仅需配置一台个人计算机, 找到第3节中提到的用户默认值“*.dvp”文件, 复制该文件并覆盖他人计算机中的相应文件即可快速完成共享重用库的设置。
共享重用库的维护主要是内容的扩充, 这部分工作需要之前授权拥有修改权限的人员进行。产品类型的扩充仅需将新的产品重用库文件复制到共享计算机的共享目录下即可, 系列产品数据的扩充和修订可直接修改该系列产品重用库模型的部件族数据, 从【工具】→【部件族】编辑Excel表, 修改其中的数据即可。
5 结语
利用UG NX软件实现产品设计的重用是一种易于掌握和操作的方案, 实际应用中可以举一反三, 广泛应用于不同类型产品等的设计。此外, 通过共享重用库的方式可以有效实现资源的共享, 大大减少设计人员的重复性工作, 提高设计效率, 降低设计成本, 具有较好的实用价值。
参考文献
[1]李博.设计重用研究综述[J].计算机集成制造系统, 2014, 20 (3) :453-463.
[2]孙厚朝.基于UG的数字化设计技术的研究[D].太原:中北大学, 2014.
UGNX 篇8
本文结合实际生产中的实例, 主要阐述刀具轴方向固定铣削加工方法的使用特点。
1 平面铣
平面铣用于直壁的, 并且岛屿的顶面和槽腔的底面为平面零件的加工。通过边界和不同的材料方向, 定义切削区域和切削深度, 调整方便, 能很好控制刀具在边界上的位置。平面铣常用于直壁的、水平底面为平面的零件粗加工和精加工。如:加工产品的基准面、内腔的底面、敞开的外型轮廓等, 在飞机的薄壁结构件的加工中, 平面铣被广泛使用。平面铣每个刀路除了深度不同外, 形状与上一个或下一个切削层严格相同。如图2所示的直壁零件内腔, 采用平面铣进行粗加工。
2 面铣
面铣的几何概念与平面铣的几何概念是完全一样, 是针对工件上的平面, 做粗加工或精加工, 可以很简单地通过选取欲加工的表面, 作为指定的表面几何体, 或者选取曲线/边缘或一连串的点数据来定义加工的外型边界, 每一个选取的表面除了是加工的零件表面外, 同时也是欲加工的底平面。切除的材料厚度是由选取的表面高度, 沿刀具轴往上计算。
3 型腔铣
型腔铣主要用于曲面或斜度的壁和轮廓的型腔、型芯的加工, 粗加工大部分毛坯余料, 型腔铣能够识别零件几何体, 计算出每个切削层上不同的刀轨形状, 几乎适用于加工任意形状的模型。型腔铣以固定刀轴快速而高效地粗加工曲面类的几何体, 与平面铣加工直壁平底零件不同的是, 型腔铣在每个切削层上都沿着零件的轮廓切削, 通常情况下, 型腔铣留下的余量是一层一层的, 如残余高度、台阶状材料等, 还需进行精加工, 去除这些材料。
等高外型加工属于型腔铣中的一种, 以多深度的轮廓方式加工实体或曲面。这种方法很适合加工整个零件或者零件的陡峭部分, 在加工工步中, 可以把需要加工和不需要加工的区域区分开, 保证刀具切削这些指定的区域。
4 固定轴曲面轮廓铣
固定轴曲面轮廓铣是通过驱动几何体生成驱动点, 将驱动点沿着一个指定的投射矢量投影到零件几何体上生成刀位轨迹点, 同时检查刀位轨迹点是否过切或超差。主要用于复杂曲面的半精加工和精加工, 它可以精确地沿着几何体的轮廓切削, 有效地去除掉多余的材料, 常用于型腔铣后的精加工。固定轴曲面轮廓铣中的驱动方法的选择一方面要根据所加工几何体的类型, 如曲线、点、边界、面或体, 另一方面要根据刀轨的切削模式, 如螺旋状或射线状, 下面用实例来看具体驱动方法的使用。
4.1 沿曲线/点投影驱动
这种驱动方式通过指定数据或选取的曲线, 定义驱动几何体。如图3选择图中的U型线, 来驱动刀轨的运动, 适合于刻字加工。
4.2 螺旋投影驱动
螺旋驱动方式由指定的中心点, 往外以螺旋环绕方式向外扩展来产生驱动点。驱动点产生在包含指定的中心点且垂直于投影向量的平面上, 这些驱动点再被沿着指定的投影向量, 投影到选取的工件曲面上而产生刀位轨迹。螺旋驱动方式的横向进刀, 是以滑顺且连续的方式往外移动, 因此这种维持固定的切削速度且顺滑移动的驱动方式, 特别适合于高速切削加工。
4.3 边界驱动驱动
通过指定边界和环来定义切削区域, 可跟随复杂的零件表面轮廓进行加工。与平面铣的加工类似, 需定义边界, 但不同的是边界驱动方式是针对复杂曲面产生精加工的刀路, 且效率高。
4.4 区域铣削驱动
区域切削驱动方法全面检查零件几何体, 既可以限制切削范围, 加工零件的局部区域, 也可以加工整个零件几何体, 保证了刀轨的精确度和避免了过切。区域切削驱动方法不需创建边界, 因此常替代边界加工。这种方法适合于各种模具的加工, 尤其是精锻模模具的叶盆和叶背的加工。如图4所示某型号锻模下模区域铣削粗加工的刀具路径。
4.5 清根切削驱动
在清根切削驱动方法中, 系统全面检查零件几何体, 找到那些在前面的操作中刀具加工不到的区域, 可以用一把小刀或特殊刀具加工这些区域, 以清除前面操作未切削的材料。如图5所示某型号锻模下模清根铣削刀具路径。
4.6 曲面区域驱动
该方式在驱动曲面网格上建立一组点的阵列, 利用这些驱动点沿指定的投影方向投影到指定的零件表面上以生成刀轨。可控制投影向量, 使其与驱动面具有相关性。例如:曲面区域可指定投影向量为驱动面的法线方向, 可投影出较准的刀位轨迹, 一般用于各种复杂曲面的精加工。
4.7 刀位轨迹投影驱动
根据已存在的刀具位置源文件的刀位轨迹, 作为驱动点, 投影至目前欲加工的零件曲面上, 以产生新的刀位轨迹。使用这种驱动方式, 必须有刀具位置原始文件。如图6所示零件刀位轨迹投影加工刀具路径。
4.8 径向切削驱动
径向切削驱动是通过指定横向进给量、带宽与切削方法, 沿给定边界方向并垂直于边界生成驱动路径, 一般用于清根操作。如图7所示零件采用径向切削进行精加工的刀具路径。
5 结束语
UG NX CAM的铣削方法很多, 只有掌握每种铣削加工方法的特点和适用范围, 才能在生产实际中, 根据不同零件的特点和具体要求选择合适的铣削方法, 进行数控编程, 为企业赢得经济效益。
参考文献
[1]王华侨, 李新洲, 许建明.Unigraphics NX/CAM数控铣编程的关键技术及应用[J].CAD/CAM与制造业信息化, 2004 (4) :88-91.
[2]郝一舒, 王德斌, 岳滨楠.UG环境下的叶轮高速铣销加工技术研究[J].现代制造工程, 2009 (3) :46-49.
UGNX 篇9
近年来,随着模具工业的飞速发展,CAD/CAM/CAE技术已广泛应用于模具设计与制造领域,其中UGNX是目前市场上主流的三维设计软件,它集设计和加工于一体,功能强大,受到广大用户的认可。
电器元件外壳(如图1所示)分为壳体和壳盖,塑件材质为ABS,收缩率为0.5%,制品尺寸精度、装配精度要求高,且要求表面平整、光洁,无影响外观的缩痕、熔接痕、缺料、飞边和变形等缺陷。本文使用UGNX软件完成外壳注塑模的设计。
2 模具设计
2.1 设计难点分析
壳体和壳盖的结构比较简单、壁厚均匀,适合注塑成型,但两个零件需要装配在一起,所以本模具设计的难点之一是保证壳体和壳盖装配要求。另外,每个零件上有六处倒扣,需要设计侧向抽芯机构。
2.2 型腔的布局
模具采取组合型腔的成型方案,一次注塑同时成型两个零件,以满足装配要求。模具以壳体和壳盖零件的最大轮廓处作为动、定模的分型面,其布局形式如图2所示。
2.3 侧向抽芯机构的设计
对于有倒扣的塑件,在脱模时首先要进行侧向抽芯与分型。通常,制品内侧倒扣采用斜推杆侧向抽芯机构,制品外侧倒扣采用斜导柱和滑块侧向抽芯机构。斜导柱和滑块侧向抽芯机构灵活可靠,但往往会增大模具的体积,且使模具结构变得复杂,增加模具的制造成本;对于抽芯距比较小、成型面积比较小的外侧倒扣也可以采用斜推杆的形式。所以,本模具中倒扣位置全部采用斜推杆侧向抽芯机构,如图3所示。
2.4 浇注系统的设计
模具采用圆形分流道和扇形搭接式侧浇口,如图2所示。塑料制品的成型质量与浇注系统的设计有一定关系。为保证良好的产品质量,在设计多腔模具时,要求设计平衡式的浇注系统,使各型腔的充填在时间和压力上保持一致,目前通常借助模流分析软件确定流道的截面尺寸。经Moldflow软件计算,壳体分流道尺寸为φ4.3mm,壳盖分流道尺寸为φ4mm。
2.5 推出与冷却系统的设计
因为制品尺寸不大,在制品下斜推杆的数量又比较多,完全能够推出制品,所以在制品下面不用再布置推杆。
模具采用环形的冷却水路,从模板入水和出水,与模仁中水路联通。
2.6 模具的动作过程
模具结构如图4所示。开模时,通过注塑机的开模作用使动、定模分离,浇注系统的凝料及制件均留在动模一侧;接着注塑机的推出机构开始启动,通过动模底板的顶出孔顶住推杆底板,使推杆底板缓慢地向前移动,并带动斜推杆将塑件由动模中缓慢推出,在推出的同时实现侧向抽芯分型。合模时,注射机上的顶棍退回,推杆固定板在复位杆的作用下带动斜推杆复位。
1.定位圈2.浇口套3.定模座板4.定模板5.定模仁6.制品7.动模仁8.动模板9.斜推杆10.导向块11.方铁12.限位块13.推杆固定板14.推杆底板15.动模座板16.拉料杆17.支撑柱18.推杆固定板导柱导套
3 结论
采用组合型腔的排位形式,减少了模具的数量,很好地保证了产品的装配精度;采用斜推杆机构完成产品的外侧抽芯,简化了模具结构、减小了模具尺寸,降低了模具制造的成本。实际投产显示,该模具结构合理,使用安全可靠,生产效率高。
参考文献
[1]李俊文,陈玉莲,钟奇.基于UG的注塑模具设计分模方法[J].机械工程师,2011(1):77-79.
[2]王莉锋,张伟.基于UG的鼠标上盖注塑模设计与数控加工[J].机械工程师,2010(3):70-71.
UGNX 篇10
凸轮机构是一种常见的高副机构, 它结构简单紧凑, 能够实现各种复杂运动, 广泛应用于各种机械装置中。只要正确设计出凸轮机构的轮廓曲线, 就可以使从动件实现预期的各种复杂的运动规律, 所以凸轮轮廓曲线的设计是整个凸轮机构设计中决定成败的重要环节。在实际工程应用中, 凸轮机构的轮廓曲线通常采用两种方式获取, 即作图法与解析法, 作图法设计过程简单, 设计的轮廓曲线的精度较低, 能满足不重要的场合, 而对于高速高精度的凸轮必须采用解析法建立凸轮理论轮廓曲线、实际轮廓曲线, 精确度较高, 能满足在数控机床加工, 但计算的工作量很大。因此, 采用传统方法来设计凸轮轮廓曲线, 存在很多缺点, 造成产品的设计周期长和产品更新换代慢, 不适宜在现代化生产中应用。本文将通过使用当今世界上先进的集CAD/CAE/CAM于一体的三维参数化软件UGNX, 运用UGNX的强大功能对凸轮轮廓曲线进行参数化设计, 能有效解决传统设计中存在的诸多问题, 优化凸轮轮廓曲线的设计方法。
1 凸轮理论轮廓线数学模型
建立直角坐标系, A0点为凸轮轮廓线起始点, r1为基圆半径。当凸轮转过θ角度时, 推杆产生相应位移l, 此时滚子中心位于A点, 凸轮的理论轮廓线方程为
式中:e-偏距,
2 凸轮轮廓曲线的参数化设计
2.1 创建圆柱凸轮主体特征
进入UGNX6.0, 单击工具栏中的“新建”按钮, 选择模型菜单中的“模型”, 单位使用系统默认的“毫米”, 再选择存储路径, 然后单击“确定”按钮。用实体特征创建凸轮圆柱。单击“成形特征”工具条中的“圆柱”按钮, 打开创建“圆柱”对话框, 输入相应的参数, 指定矢量选择沿Y轴正方向, 生成圆柱体。
2.2 创建凸轮轮廓曲线的参数化方程
测量凸轮圆柱底圆周长以确定正弦曲线的周期。单击主菜单中的“工具”→“表达式”, 系统弹出如图2所示的“表达式”对话框, 单击对话框中最下面一行中的“测量长度”按钮, 系统弹出如图1所示“测量长度”对话框, 对话框中的“选择曲线”用鼠标选中凸轮圆柱底圆圆周, 单击“确定”按钮, 得到凸轮圆柱底圆周长, 在表达式中名称用L表示。创建凸轮轮廓曲线设计参数及表达式。单击主菜单中的“工具”→“表达式”命令, 系统弹出如图2所示的“表达式”对话框。依次添加正弦曲线设计参数及公2式, T (系统变量) =1, X=L×T, Y=120×sin (T×1T440) , =Z1=0X, 单击“确定s”in按钮, 退出“表达式”对话框。
创建凸轮轮廓曲线。选择“插入”→“曲线”→“规律曲线”命令, 系统弹出规律函数对话框, 单击“根据方程”按钮, 系统弹出规律曲线对话框, 输入系统变量“T”, 单击确定按钮, 系统弹出定义“X”对话框, 单击“确定”按钮, 系统返回“规律曲线”对话框。重复以上操作, 再分别定义“Y”、“Z”两个参数。定义完成后系统弹出定义方位对话框, 设置正弦曲线的方位, 单击“点构造器”按钮, 弹出点构造器对话框, 填入“点的坐标”值, 单击“确3定”按钮, 完成曲线的创建。
3 创建圆柱凸轮槽
将正弦曲线缠绕于凸轮圆柱柱面上:选择工具条中的“曲线”→“缠绕”命令, 系统弹出“缠绕”对话框, 按照“选择步骤”完成设置, 将上面创建的正弦曲线缠绕于凸轮圆柱柱面上, 如图3所示。圆柱凸轮轮廓槽截面草图的创建:选择工具条中的“草图”, 弹出“草图”对话框, 草图类型应选择“在轨迹上”, 单击“确定”按钮, 绘制凸轮轮廓槽截面矩形草图。圆柱凸轮轮廓槽的创建:选择工具条中的“插入”→“扫掠”→“变化的扫掠”, 在对话框中完成相应参数的设定, 单击“确定”按钮即可完成凸轮轮廓槽的创建, 从而完成整个凸轮的轮廓曲线的创建。
4 结论
本文采用UGNX软件, 通过输入曲线的参数方程来精确绘制凸轮轮廓曲线。通过对凸轮轮廓曲线的参数化设计进行的有关论述, 为凸轮轮廓曲线的设计提供了新的方法, 在实际生产中将对以后产品的升级换代带来很大的方便, 减少了设计工作量, 提高产品的加工制造精度, 缩短产品的生命周期, 对实现产品的现代化开发有重要的现实意义。
参考文献
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[2]王林艳, 沈云波, 李少康.盘型凸轮轮廓曲线参数化设计系统的开发[J].机械传动, 2010, 8:29-34.
[3]张国新, 曹秀中.基于UGNX的汽轮机叶片锻模CAM[J].机电工程技术, 2008, 6:45-47.