UG技术

UG技术（精选11篇）

UG技术 篇1

1 引言

整体式叶轮的加工是指轮廓和叶片在同一毛坯体上进行的整体加工, 而不采用叶片加工成形后焊接在轮廓上的工艺方法, 所以在加工中有很大的难度, 被公认为机械加工的难点。五坐标机床功能强大、加工效率高、质量好, 受到制造业内人士的青睐。由于五坐标机床刀具运动的复杂性, 数控编程非常困难。

UG软件是一个大型CAD/CAM软件系统, 其强大的三轴和多轴数控编程系统为整体式叶轮的加工提供了完善的解决方案。

2 叶轮造型

散热风扇叶轮是典型的整体叶轮, 叶轮是根据透平式流体机械内部的三元真实流动状况而设计的, 能大幅度降低能耗。要构造这样复杂的形体, 单纯采用任何一种实体构成的方法都很难实现, 必须综合运用曲面造型、实体造型及UG提供的特征造型模块, 才能实现其三维CAD模型的构建。

本设计的实体模型是使用UG NX4.0的曲线功能和曲面功能完成的, 空间曲线的构建是造型的难点, 在建立曲线模型时应遵循以下原则: (1) 曲线满足精度要求; (2) 曲线按照曲面的特征方向构造, 尽量达到使用最少的曲线且曲线的曲率变化最为平缓的目的。同一方向的曲线要有相似的曲率变化趋势; (3) 曲线在曲面上分布的密度在允许偏差范围内应尽量降低, 增加曲面的可调整性。曲面曲率变化大处, 布置较密的曲线, 曲面曲率变化平缓处, 布置较少的曲线; (4) 曲线主要是通过样条线描述, 在保证精度的前提下, 尽量降低样条线的段数和阶数, 同一方向的曲线应具有相同的段数和阶数, 在此使用3阶曲线; (5) 曲线的光顺性调节是非常重要的, 利用软件的相关功能模块进行调节。曲线经过光顺处理后, 在数学上保证C2连续, 没有多余拐点, 曲率变化均匀; (6) 曲线曲率要大于过渡曲面曲率值。

使用UG软件完成的某散热风扇叶轮造型如图1所示。

3 数控编程关键技术

散热风扇叶轮是一类具有代表性且造型比较规范的、典型的通道类复杂零件。它的加工难点主要表现在: (1) 叶轮的形状复杂, 其叶片多为非可展扭曲直纹面, 采用五坐标机床进行加工。 (2) 叶轮相邻叶片的空间较小, 而且在径向上没有半径的减小, 通道越来越窄, 因此加工叶轮叶片曲面时除了刀具与被加工叶片之间发生干涉外, 刀具极易与相邻叶片发生干涉。 (3) 刀位规划时的约束条件多, 自动生成无干涉刀位轨迹较困难。

根据叶轮的几何结构特征和使用要求, 其基本加工工艺流程为:在锻压铝材上车削加工回转体的基本形状→粗加工→开槽与扩槽→精加工。

3.1 粗加工

粗加工是以快速切除毛坯余量为目的, 其考虑的重点是加工效率, 要求大的进给量和尽可能大的切削深度。以便在较短的时间内切除尽可能多的余量, 粗加工对表面质量的要求不高, 因此, 提高粗加工效率对曲面加工效率及降低加工成本具有重要意义。

曲面粗加工一般可采用两种方法:偏置法和层切法。偏置法适合于毛坯形状与零件形状相似的情况, 如铸造与锻造毛坯, 否则将产生较多的空行程而影响加工效率。层切法用一系列假想水平面与零件面和毛坯边界截交, 得到一系列二维切削层。然后用平底刀对各切削层进行分层加工。对于型腔等边界受到约束的情况, 还需考虑垂直进刀问题及相邻切削层的走刀轨迹过渡问题。在此, 毛坯是零件的包络体, 采用层切法的型腔铣进行粗加工, 刀具为!16R0.8平底圆角铣刀。

3.2 开槽与扩槽

通常开槽加工的位置选在气流通道的中间位里, 为了使开槽加工时刀具不会与叶片曲面发生干涉。刀轴矢量应为气流通道两侧叶片曲面的矢量和, 如图2所示。并从叶轮中心向外缘分段铣削加工。

对于叶背方向上的开槽, 首先创建一个曲面, 此曲面为叶背的延伸面, 如图3所示, 是加工几何体和驱动几何体。

编程中采用可变轴轮廓加工方式, 刀轴控制选择相对工件的双4轴方式。使用!8R4球头刀加工, 刀轴控制方式用工件上双4轴, 刀轴控制参数如图4所示。切削参数:部件余量偏置3, 用多重切削深度, 步进方式为增量, 大小为1, 加工余量为0.2。生成的叶背开槽刀轨如图5所示。

叶盆方向上的开槽加工方式与叶背相同, 创建一个曲面, 此曲面是叶盆的延伸面, 为加工几何体和驱动几何体, 如图6所示。

刀轴控制为插补方式, 如图7所示。驱动方式为曲面区域, 切削参数:部件余量偏置3, 用多重切削深度, 步进方式为增量, 大小为1, 加工余量为0.2, 生成的叶盆开槽刀轨如图8所示。

扩槽主要是加工流道。使用φ8R4球头刀, 驱动方式为曲面区域, 刀轴控制方式为插补方式, 选取相邻的叶片为检查面, 生成的刀轨如图9所示。

3.3 精加工

叶轮的精加工主要是对叶片的加工和叶根倒圆部分进行清根。叶片的精加工方法是在叶片开槽加工的基础上改变某些参数设置完成的。选用φ6R3球头刀, 切削余量为零, 行距设为0.1mm, 生成的刀轨如图10、图11所示。

叶根倒圆部分清根采用d4r2球头锥铣刀, 拔模角为2°, 刀轴控制方式为指向点, 生成的切削刀轨如图12、图13所示。

4 结语

叶轮用五坐标数控机床加工, 叶片的扭曲很大, 流道比较窄, 刀具在叶片上及流道内要合理摆动, 才能防止叶轮过切, 并得到光顺的刀纹。文中介绍的对叶盆和流道的加工采用刀具轴迭代方式插补刀具轴加工, 这种方式可以通过在指定的点定义矢量方向来控制刀具轴。当驱动或零件几何体非常复杂, 又没有附加刀具轴控制几何体 (如点、线、矢量、较为光顺的驱动几何体) 时, 插补刀具轴可以控制剧烈的刀具轴变化。插补还能调节刀轨, 避免碰到障碍物。可以从驱动几何体上去定义所需要的足够多的矢量以保证光顺的刀具轴移动。刀具轴通过用户在驱动几何体上指定矢量进行插补。指定的矢量越多, 对刀具轴的控制越多。使用这种方法时, 驱动几何体引导刀具侧刃, 零件几何体引导刀具底部。可以控制输出很好的加工刀轨, 加工出来的曲面质量相当高。

在叶轮加工中, 有时过切是不能避免的。这里有多方面的原因, 除了刀具选择、驱动面的选择以及边界约束条件的定义等方面的原因之外, 多半是由于叶轮设计造型、叶片扭转较大, 引起刀具轴的摆角变化很剧烈, 在刀具中心的线位移很小时, 摆角变化的值很大, 往往造成过切。这就要反复调整参数, 直至消除过切为止。

参考文献

[1]黄琉荣.UG多轴铣制造过程培训教程[M].北京:清华大学出版社, 2004.

[2]叶南海.UG数控编程实例与技巧[M].北京:国防工业出版社, 2005.

[3]宋振会.UG NX4.0三维建模基础教程[M].北京:清华大学出版社, 2006.

[4]朱赟.UG铣削加工实例与技巧[M].北京:国防工业出版社, 2005.

基于UG的孔加工方法 篇2

【关键词】UG机械加工；钻孔

传统的二维设计及数控机床手工编程加工方式越来越不能食饮你个现代化生产和集成技术的要求，UG软件的计算机辅助制造（CAM）技术等先进的制造技术与手段在现代制造技术与手段在现代制造行业得到了广泛的应用。

在机械加工中，几乎所有的零件都有孔，所以孔加工在整个机械加工体系中占有非常重要的地位。以前的孔加工主要是采用普通机床钻孔的方式，而随着数控技术的进步，现在的机械加工孔的方式逐步向数控加工方向发展。由于数控机床的定位精度及重复定位精度很高，故可以达到较高的钻孔形位公差。

选择数控机床时，一般应考虑以下几个方面的问题：（1）数控机床主要规格的尺寸应与工件的轮廓尺寸相适应。即小的工件应当选择小规格的机床加工，而大的工件则选择大规格的机床加工，做到设备的合理使用。（2）机床结构取决于机床规格尺寸、加工工件的重量等因素的影响。（3）机床的工作精度与工序要求的加工精度相适应。根据零件的加工精度要求选择机床，如精度要求低的粗加工工序，应选择精度低的机床，精度要求高的精加工工序，应选用精度高的机床。（4）机床的功率与刚度以及机动范围应与工序的性质和最合适的切削用量相适应。如粗加工工序去除的毛坯余量大，切削余量选得大，就要求机床有大的功率和较好的刚度。（5）装夹方便、夹具结构简单也是选择数控设备是需要考虑的一个因素。选择采用卧式数控机床，还是选择立式数控机床，将直接影响所选择的夹具的结构和加工坐标系，直接关系到数控编程的难易程度和数控加工的可靠性。 应当注意的是，在选择数控机床时应充分利用数控设备的功能，根据需要进行合理的开发，以扩大数控机床的功能，满足产品的需要。然后，根据所选择的数控机床，进一步優化数控加工方案和工艺路线，根据需要适当调整工序的内容。选择加工机床，首先要保证加工零件的技术要求，能够加工出合格的零件。其次是要有利于提高生产效率，降低生产成本。选择加工机床一般要考虑到机床的结构、载重、功率、行程和精度。还应依据加工零件的材料状态、技术状态要求和工艺复杂程度，选用适宜、经济的数控机床，综合考虑以下因素的影响。（1）机床的类别（车、铣、加工中心等）、规格（行程范围）、性能（加工材料）。（2）数控机床的主轴功率、扭矩、转速范围，刀具以及刀具系统的配置情况。（3）数控机床的定位精度和重复定位精度。（4）零件的定位基准和装夹方式。（5）机床坐标系和坐标轴的联动情况。（6）控制系统的刀具参数设置，包括机床的对刀、刀具补偿以及ATC等相关的功能。

在数控加工孔的时候，UG编程应用十分广泛。而在应用UG进行孔加工的编程时，现在主要有两种方法，一种是利用UG中的drill加工方法；另一种是hole-making中的hole-milling方法。

在使用过程中，我们发现，在用前一种方法来加工孔时，操作比较复杂，而后一种方法的操作相对比较简单。下面，我将就这两种方法的使用做一个比较，从比较中，来分析优缺点。

如加工零件所示，需要在数控机床上加工其中一部分孔，其中包括20个直径为10mm的孔，编号为6-25，6个直径为16mm的孔，编号为2、3、4、27、28、29，以及4个直径那个为18mm的孔，编号为1、5、26、30。当我选用drill菜单进行加工时，操作步骤如下：

第一步：选用直径为10mm钻头，加工20个直径为10mm的孔，并加工6个直径为16mm和4个直径那个为18mm的预孔。

第二步：选用直径为16mm钻头， 加工6个直径为16mm的孔。

第三步：选用直径为18mm钻头， 加工4个直径为18 mm的孔。

经过以上三步的加工，最后达到需要的尺寸要求。如果我们采用第二种加工方法，则相对简单很多。具体步骤如下：

在菜单里选择直径为8mm的平底铣刀，进入hole-milling加工工具条，选择所有需要加工的共计30个孔，把切削模式设为螺旋，最后生成我们需要的刀轨，如图1，最后加工出符合尺寸要求的零件。

综上所述，当零件的孔尺寸较大时，我们可以采用第二种方法更加简单和方便操作。如果数控机床上没有刀库，采用第二种方法会大大节约换刀和找正时间。当然如果孔尺寸相对较小时，还是采用第一种方法更加适合。

参考文献

[1]李东君.基于UGNX的叶轮高速加工技术[J].机床与液压，2013（16）

[2]杨晗.基于UG和VERICUT整体叶轮数控加工与虚拟仿真的研究[J].制造技术与机床，2013（06）

[3]李新勇，田苗苗，况鹏飞，王凡.基于UG的整体叶轮五轴数控仿真研究[J].新技术新工艺，2012（12）

[4]陈文涛，夏芳臣，涂海宁.基于UG&VERICUT整体式叶轮五轴数控加工与仿真[J].组合机床与自动化加工技术，2012（02）

[5]唐清春，张仁斌，何俊，赖玉活.基于VB BV100五轴联动加工中心后置处理的研究[J].机械设计与制造，2012（02）

UG技术 篇3

数控加工技术是为适应飞机制造领域越来越高标准的需求, 为加工一些复杂异型零件而逐渐发展起来的一种自动化加工技术。复杂零件采用CAM (计算机辅助制造) 加工技术可改善在面对品种多变的复杂产品设计时的适应能力, 提高加工效率和生产自动化水平, 缩短加工准备时间, 降低生产成本, 提高产品质量和生产率。但在工艺及制造环节基本还以传统处理方式为主, 数控编程人员往往要对大量数据进行繁琐且重复性的设置, 才能完成数控程序的生成, 过多地依赖操作人员的经验, 未能针对零件特点进行快速设置, 从而导致编程效率低下。

1 CAM模板库的建立及应用

1.1 建立CAM模板库及应用

加工模板技术可以为特定的加工状况量身定做编程方式和参数, 并借此大大减少重复劳动, 提高工作效率。加工模板可以确定在各种加工对象创建对话框中将会显示哪些子类型图标, 以及确定在新部件初次完成加工环境初始化时, 在操作导航器的各个视图中将会显示是哪些参数组或操作。针对某种典型加工类型, 提取出经实践验证的正确有效的参数与方法, 建立含有大量工艺和加工编程经验与知识的标准加工模式, 预先设定参数的操作和组定义为模板, 并利用模板快速方便地创建新操作和组, 模板的参数将复制到新的操作, 从而避免重复设定参数的繁杂工作。不同类型零件的加工设置成不同的CAM模板供实际加工调用。

1.2 加工模板的定制

新建一个部件文件并将它保存至UG软件安装根目录“NX6.0machresourcetemplate_partmetric”下, 该文件就是将要用到的模板文件。如图1所示, 用对话框中的图标建立“DRILLING”、“DRILLING_1”“、COUNTRBORING”、“TAPPING”、“BORING”5个操作。选中这5个操作, 点击“工具”→“操作导航器”→“对象”→“模板设置”, 将模板设置对话框中的2个选项选中, 保存文件。

1.3 对操作布局进行优化设置

以“DRILLING”的操作面板为例, 参数选项甚多, 选择起来较为复杂, 而实际上用到的操作并不需要这么多的参数设置, 需要简化, 操作结果如图2所示。

1.4 操作面板中的参数值的设置

操作面板中的加工参数的默认值往往不符合生产的需要, 于是设计人员往往需要不停地重复“删除→键入”这个动作, 而且有时还很容易忘记修改参数值, 导致之前的工作前功尽弃。通过对模板的设置, 调整操作面板上的相应位置, 键入想要的参数值就可以将这些默认值更改为实际所设计中需要的参数值。

2 工艺参数数据库的开发

本文中的工艺参数数据库采用MFC ODBC数据库访问技术。图3所示为数据库对话框信息。将数据库中的信息传递到刀具信息中, 为接下来的生成刀轨、仿真刀具轨迹以及生成生成NC代码提供数据, 从而提高编程效率。

3 结论

本文利用U G二次开发方法, 完成数控编程系统的集成、设计和开发, 简化编程步骤, 减少人机交互次数, 降低了工程设计人员工作强度, 从而达到提高编程效率的目的。

摘要：在UG 6.0平台下, 针对数控编程中出现的过多人为干预, 导致编程效率低下的现象, 采用NX open、MFC、MenuScript以及UI Styler工具进行二次开发, 通过定制不同类型的加工模板, 以及借助于工艺参数知识数据库实现加工工艺信息的自动给定, 进而实现数控程序的自动生成, 实现CAD/CAM无缝集成, 提高加工编程效率。

关键词：UG二次开发,CAM模板,工艺参数知识数据库

参考文献

[1]莫蓉, 常智勇, 刘红军, 等.CAD/CAM/CAE工程应用丛书:图表详解UG NX二次开发[M].北京:电子工业出版社, 2008.

[2]周临震, 李青祝, 秦珂.基于UG NX系统的二次开发[M].镇江:江苏大学出版社, 2012.

[3]张海林, 杜忠友, 姜玉波.Visual C++简明教程[M].北京:电子工业出版社, 2007.

[4]黄翔, 李迎光.UG应用开发教程与实例精解[M].北京:清华大学出版社, 2005.

[5]黄勇, 张博林, 薛运锋.UG二次开发与数据库应用基础与典型范例[M].北京:电子工业出版社, 2008.

UG教案 篇4

一、界面

1.标题栏、工具条、文件保存路径、文件名称、后缀、单位。2.UG软件几大模块（建模、制图、钣金、加工等）3.工具栏调用（1）工具——自定义（2）工具栏空白处右键单击 4.坐标系

（1）绝对坐标系（第一位置）

（2）工作坐标系（可以移动，旋转，作为基准使用）（3）保存坐标系（可以删除，不能作为基准使用）（4）加工坐标系（加工模块中使用）5.删除键，保存键，撤消键

二、鼠标的使用

（1）左键和中键

（2）中键和右键

（3）中键

三、点方式 自动判断点

（1）光标位置

（6）圆弧/椭圆/球中心（2）存在点

（7）圆弧/椭圆上的角度点（3）端点

（8）象限点（4）控制点

（9）点在曲线/边上（5）交点

（10）点在曲面上

第二节

一、直线

1.过两个指定点的直线

2.通过一点与工作坐标系的指定坐标轴平行的直线 3.指定长度和指定方位角的直线

4.通过一点与指定直线平行、垂直、成一角度的直线 5.通过一点与指定曲线相切或垂直的直线 6.与指定直线平行并相隔指定距离的直线

7.与一条曲线相切与另一条曲线也相切或垂直的直线 8.与一条曲线相切与另一条直线平行或垂直的直线 9.两条直线的角平分线 10.两条平行线的中分线

二、圆弧 生成方式（整圆）

1.起点、终点、圆弧上的点 可以约束与另一曲线相切 2.中心、起点、终点

可以设置起始角度、终止角度，不能约束相切

三、圆

1.指定圆心、半径或直径 2.指定圆心并与另一曲线相切 3.多个位置（复制多个圆）

第三节

一、圆角

该命令在基本曲线里面，有以下三种倒角方法。1.简单倒圆角

如图3.1，只允许选择两条直线。

2.两曲线倒圆角（逆时针选择曲线）

如图3.2，可以用于以下四种情况。

（1）曲线与曲线

（2）点与点（3）曲线与点（4）曲线与坐标值 3.三曲线倒圆角

如图3.3，可以用于以下五种情况。（1）三条直线

（2）三个圆

（3（4）一条线和两个点

（5）两条线和一个点）三个点

图3.1

图3.2

图3.3 对于圆弧，其各选项的意义如下：（当用如图所示的三个圆倒图中的圆弧时）

圆角在圆内

圆角内的圆 外切

二、修剪曲线

点、曲线、片体、实体面都可以对曲线进行修剪，该命令也在基本曲线里。修剪曲线命令有分为以下六种情况。

1．单个边界修剪单个曲线（可重复使用）。2．两个边界修剪单个曲线（可重复使用。）3．单个边界修剪多个曲线。

“重复使用边界对象”只能使用一次。4．单个边界修剪单个曲线，完成修剪的同时修剪边界对象。

“修剪边界对象”要开启。

5．圆的修剪（按两个边界修剪单个曲线）样条延伸——“无”。

6．用单个边界对象延长单个曲线。样条延伸——“自然的”

注意：关联输出表示修剪后的曲线与原曲线

间的关系。

图3.4

第四节

一、编辑曲线长度

该命令在编辑曲线工具条中。在编辑曲线长度时需要修改的参数如下。

1．延伸方法（1）总的——可以编辑曲线的总长（2）递增

2．侧(1)起始(2)结束(3)对称的

3．关联输出、输入曲线（保留、隐藏、删除、替换）

二、裁剪角

此命令可以实现以下两种情况的修剪：

1.裁剪一般拐角

2.延伸拐角 注意：其一可以为圆弧。

三、多边形

主要涉及多边形中心、内接半径、外切圆半径、多边形边数。

四、矩形

五、椭圆

椭圆中心、长半轴、短半轴、起始角度、终止角度、旋转角度

六、分割曲线

如图4.1.1．等分段

2．输入圆弧长段

3．根据边界对象分段

（1）点构造器（2）直线子功能

（3）平面、面

图4.1

七、曲线倒斜角

1．简单倒角

2．用户定义倒角（1）偏置、角度（2）偏置值

八、偏置曲线

1．裁剪（无、延伸相切、圆角）

2．份数、关联输出、输入曲线（保留、隐藏、删除、替换）

3．直线偏置（必须指定一点，与此直线创建一平面）

第五节

一、变换（适用于曲线，实体、片体）

变换命令的位置如图5.1所示或者快捷键（Ctrl+T）1.平移（1）至一点

（2）增量

2.绕一点旋转（在XY平面内绕指定点旋转）

图5.1 3.通过一直线镜像

4.绕一直线旋转（指定一旋转轴，在空间内旋转）5.通过一平面镜像

使用“变换”命令，结束后要点击“取消”按钮.二、对象显示

“编辑”——“对象显示”或者快捷键（Ctrl+J）。编辑对象的参数如下：

1.图层

2.颜色

3.线型

4.线宽

5.栅格数

6.透明度

三、隐藏

隐藏分为以下四种情况，可以使用下文提示的快捷键也可以点击实用工具里的图标如图5.2所示。

1．隐藏（Ctrl+B）2反向隐藏全部(Ctrl +Shift+B)3．显示部件中所有的(Ctrl +Shift+U)4．取消隐藏所选的(Ctrl +Shift+K)

图5.2

四、类选择

用于隐藏，变换或者其他需要选择对象的命令中如图 5.3和5.4所示。

1．类型（曲线、实体、片体、点等）

2．图层

3．重置

4．颜色（继承）5．矩形、多边形方式 6．全选

7．全部（除选定的）8．链

9．多边形

图5.4

图5.3

第六节

一、工作坐标系的应用

工作坐标系的移动有以下几种方法。

对应的图标在实用工具条中，如图6.1所示。1．动态WCS

2．WCS原点

3．旋转坐标系

4．保存坐标系 5．WCS方向

（1）原点、X点、Y点（2）X轴、Y轴

（3）X轴、Y轴、原点（4）Z轴、X点（5）对象的CSYS（6）ACS绝对坐标系（7）坐标系到坐标系

图6.1

二、层设置

如图6.2所示，图层设置。

1．每个模型文件最多可包含256个图层，分别用1~256表示。2．图层的属性

可选、只可见、不可见、工作图层（当前只能有一个工作图层）显示对象数量、显示类别名、显示前充满所有视图

所有图层、含有对象的层、所有可选图层 3．图层类别名设置——编辑类别 4．移动至图层、复制至图层

图6.2

第七节

一、长方体

构建长方体的方法有如下三种方法：

1.原点，边长度

2.两个点，高度

3.两个对角点

二、圆柱

构建圆柱（如图7.1）是如下两种方法：

1.直径，高度

2.高度，圆弧

三、圆锥

如下三种方法构建圆锥：

1.直径，高度

2.直径，半角

3.两个共轴的圆弧

图7.1

四、球

球的创建方法：1.直径，圆心

2.选择圆弧

四、布尔运算（求和、求差、求交）

布尔运算单独存在，同时也存在于创建对象的命令中，前提是已经有一对 象存在并且新创对象与原对象不以点或线接触。

目标体，先选择的对象为目标体，且只能选择一个目标体。

工具体，后选择的对象为工具体，工具体可以选择多个。

如图7.2所示为单独存在的布尔运算命 令图标。

第八节

一、拉伸

拉伸（如图8.1）主要涉及以下六个方面：

1.封闭的轮廓线，开放的轮廓线。

2.选择意图（在相交处停止）。

3.拉伸的起始值，结束值（对称的），反向。

图7.2 4.偏置，如图8.2所示双边，单边，对称的。

5.拔模角，如图8.2从起始限值，从剖面，从剖面—对称角度，从剖面匹配的端部。

6.拉伸矢量（1）两个点（2）成一角度（3）边缘曲线矢量（4）在曲线矢量上（5）面的法向（6）平面法向（7）基准轴（8）坐标轴的六个方向

图8.1

图8.2

第九节

一、边倒圆

边倒圆命令涉及以下几个方面： 1.凸倒圆（模型上去除材料）凹倒圆（模型上添加材料）先求和再倒圆角

2.遵循原则“先大后小，先断后连” 3.选择意图（单个曲线，相切曲线）4.恒定的半径，变半径，Setback，Stop Shurt 5.隐藏所有引用，在光顺边上滚动，滚动到边上

当选定对象以后边倒圆命令对话框中选择步骤都激活，如图9.1所示。

二、倒斜角

图9.1

第十节

一、孔

1.孔的种类有：简单孔，沉头孔，埋头孔。2.放置面必须为平面或基准平面 3.定位方式 如图10.1所示。

（1）水平定位（2）竖直定位（3）平行定位（点到点的距离）（4）垂直定位（5）点到点定位（同心圆）（6）点到线定位

图10.1

二、圆台

圆台命令与孔的命令操作步骤相似，定位方式相同。

1.放置面必须为平面或基准平面 2.定位方式

（1）水平定位（2）竖直定位（3）平行定位（点到点的距离）（4）垂直定位（5）点到点定位（同心圆）（6）点到线定位

三、凸垫

1.放置面必须为平面或基准平面

2.水平参考，长度，宽度，高度，拐角半径，拔模角 3.定位方式

（1）水平定位（2）竖直定位（3）平行定位（点到点的距离）（4）垂直定位（5）远距平行（6）角度（7）点到点定位（同心圆）（8）点到线定位（9）直线至直线

四、腔体

1.放置面必须为平面或基准平面

2.圆柱形腔体（腔体直径，深度，底面半径，拔模角）矩形（水平参考，长度，宽度，深度，拐角半径，底面半径，拔模角)3.定位方式

（1）水平定位（2）竖直定位（3）平行定位（点到点的距离）（4）垂直定位（5）远距平行（6）角度（7）点到点定位（同心圆）（8）点到线定位（9）直线至直线

第十一节

一、键槽

如图11.1所示。

1.放置面必须为平面或基准平面 2.矩形键槽（水平参考，长度，宽度，深度）

3.球形键槽（水平参考，球直径，深度，长度）

4.U形键槽（水平参考，宽度，深度，拐角半径，长度）

5.T形键槽（水平参考，顶部宽度，顶部深度，底部宽度，底部深度，长度）

6.燕尾形键槽（水平参考，宽度，深度，角度，长度）7.定位方式

定位方式如图11.2所示。

（1）水平定位（2）竖直定位（3）平行定位（点到点的距离）（4）垂直定位（5）远距平行（6）角度（7）点到点定位（同心圆）（8）点到线定位（9）直线至直线

图11.2 图11.1

二、沟槽

1.放置面为回转面 2.矩形沟槽（沟槽直径，宽度）

3.球形端直径（沟槽直径，球直径）球直径不一定等于沟槽深度 4.U形沟槽（沟槽直径，宽度，拐角半径）5.沟槽的定位要选定目标边和刀具边，再给定距离。如图11.3所示。

三、基准平面

建立基准平面（如图11.4）的类型 有如下十种：

1.点和方向 2.垂直于曲线 3.按某一距离 4.成一角度 5.平分平面 6.曲线和点

7.两直线 8.相切 9.对象平面 10.三个主平面

四、基准轴

基准轴（如图11.5）的类型有以下四种：1.点和方向

2.两个点

3.点在曲线上

4.固定基准

第十二节

一、抽取曲线

抽取的曲线与原几何体之间无关联性。可以抽取以下六种类型的曲线： 1.边缘曲线

2.等参数曲线

3.轮廓线

图11.3

图11.4

图11.5

4.所有在工作视图中的5.等斜度曲线

6.阴影轮廓

抽取曲线的界面如图12.1所示。

如图12.1

二、回转

1.可以选择开放的轮廓线或封闭的轮廓线作为旋转剖面线。2.旋转轴线利用矢量构造器。

3.可以设置起始角度值，结束角度值。

三、沿导引线扫略

1.剖面线串可以选择封闭的，也可以为开放的的，且只能选择一组。

2.引导线串最好为光顺连接的，且只能选择一组。

3.如图12.2所示给出的第一偏置值 和第二偏置值之差是所得实体的厚度。

4.剖面线串与引导线串大致成垂直的方位。

5.若引导线串中有圆弧，最好使此圆弧半径比剖面线串中的半径值大。

如图12.2

四、软管

输入的参数如图12.3所示。

1.只需要一组引导线串。2.外直径，内直径，输 出类型（多段，单段）。

第十三节

一、抽壳

抽壳主要涉及以下三个方面：

1.移除面抽壳—选择要移除的种子面，设置保留厚度。

图12.3 2.体抽壳—选择几何体，设置厚度。3.可以设置各个保留面的厚度值不用。

二、平面

平面的建立可以有以下十二种类型：

1.三点 2.两直线 3.点，垂直于曲线 4.对象平面 5.CSYS平面6.现有的平面 7.两个相切面 8.点，相切面 9.通过点平行10.按给定距离平行

11.通过直线垂直 12.三个主平面

“平面”的界面如图13.1所示。

三、实例特征

实例特征分为以下五种：

图13.1 1.矩形阵列（阵列建立的方向必须与工作坐标系XY轴保持一致）2.环形阵列

3.镜像体

4.镜像特征

5.图样面（直角坐标，圆的，反射），是以上四种的总括，如图13.2所示。

第十四节

一、偏置面

图13.2 沿面的法向按照指定的距离偏置，数值可以为正可以为负。

二、裁剪体

1.利用无限大平面，基准平面，片体面裁剪实体，被切去的部分不再存在在模型中，无限大平面可以利用如图14.1所示的平面来建立。

2.所使用的裁剪面要大于或等于被裁剪的实体的面。

3.裁剪完成后，原几何对象还可以对 其进行参数编辑。

图14.1

三、分割体

1.利用无限大平面，基准平面，片体面裁剪实体，被切去的部分仍存在在模型中，建立平面如图14.2所示。

2.所使用的裁剪面要大于或等于被裁剪的实体的面。3.裁剪完成后，原几何对象不可以对其进行参数编辑。

四、扩大

1.线性，只能扩大。

2.自然的，可以扩大，可以缩小。3.全部，V方向同时扩大或缩小。4.如果扩大的面是不规则的面，则自动补成一个规则的面，再扩大。

5.如果对圆柱表面扩大或缩小，只能改变其V方向。

6.只要如图14.3所示拖动相应的滑尺，即可实

图14.2 现片体的扩大。

第十五节

一、拔模角

拔模角的类型和选择步骤如图15.1所示。1.固定平面拔模

选择步骤：指定矢量方向；指定参考点；指定拔模的表面

2.从固定边缘拔模

选择步骤：指定矢量方向；指定拔模的边缘线

3.对面进行相切拔模

选择步骤：指定矢量方向（与所选面垂直的方向）；指定拔模的表面

4.拔模到分型面边缘

选择步骤：指定矢量方向；指定参考点；选择分割的边缘线

图15.1

图14.3

二、抽取几何体

抽取的曲线，片体，实体与原几何体之间存在关联性

1.抽取曲线

2.抽取面（删除孔）

3.抽取表面区域

抽取范围： 抽取种子面到边界面之间的所有面，包括种子面，不包括边界面（遍历内部边缘，删除所有开口）

4.抽取整个实体

抽取几何体如图15.2所示。

图15.2

第十六节

一、投影曲线

投影的方向如图16.1所示。常用的为以下五种： 1.沿面的法向

2.指向一点（存在的点）3.指向一直线（存在的直线）4.沿矢量（单个，双向）

5.相对于矢量的角度

二、相交曲线

在两组对象（实体面与实体面，实体

图16.1 面与平面，实体面与片体面，片体面与片体面，实体面与基准平面）之间建立的面与面之间的交线，平面的建立可以用如图16.2的方法。

图16.2

四、截面曲线

在两组对象（实体面与实体面，实体面与平面，实体面与片体面，片体面与片体面，实体面与基准平面）之间建立的面与面之间的交线。剖切的方法和选择步骤如图16.3所示。剖切方法说明如下。1.选择平面

2.平行平面（步长距离，起始距离，终止距离）

3.径向平面（剖面对象，辐射轴，参考平面上的点）

4.平面垂直于该曲线（数字，起始百分比，终止百分比）

图16.3

第十七节

一、比例体

比例体的类型和选择步骤如图17.1所示。1.均匀的——沿坐标系三个轴的方向均匀缩放，缩放后不改变原模型的形状和各个方向的比例，只有一个缩放系数，即一个比例因子。均匀缩放需指定参考点 2.轴对称——指定轴线缩放，即缩放时沿轴线的缩放系数与沿其他两个方向的缩放系数可分别控制，其它两个方向的缩放系数相同，缩放前后保持绕轴线相对称

3.一般——沿坐标轴的三个方向分别缩放，可以分别指定三个轴的比例因子

图17.1

二、曲线的缠绕与展开

曲线的缠绕指从位于一个平面上的曲线缠绕到一个圆锥或圆柱面上。曲线展开指从位于一个圆锥或圆柱面上的曲线展开到一个平面上。（1）可选择多个表面作为缠绕表面，但这多个表面必须都属于同一个圆面或圆锥面。

（2）选择缠绕平面时，选择与缠绕表面相切的基准平面或平面型表面，最好是相切的基准平面。

（3）选择要缠绕或展开的曲线可以是曲线，边缘线。缠绕时，可以缠绕多圈。展开时，只能展开一圈。

（4）展开时“切削线角度”与基准面位置有关，基准面与圆柱面的切点为0度起始逆时针旋转，展开线从设定的角度处断开。

三、重定位

将移动，旋转命令结合起来，对某一对象进行变换，就是利用坐标系的构建，使对象坐标系与目标坐标系重合

第十八节

一、简化曲线

用多段直线，圆弧近似的代替原曲线（只能是样条线）

二、合并曲线

1.将一组线串或实体边缘线连接起来，建立一个单段的样条。2.原线串最好是光顺连接，线串之间间隙不能太大。

三、桥接曲线

在两条已存曲线之间（或边缘线）的指定点之间建立一条过渡曲线 连续方式：

(1)相切连续（过渡曲线为单段的3阶样条，与原曲线保持相切）通过改变第一条，第二条曲线的相切幅值，来改变曲线的形状。(2)曲率连续（过渡曲线为5阶或7阶样条，与原曲线曲率相切）

在此方式下，可以控制开始/结束点的位置，也可以通过改变第一条，第二条曲线的相切幅值，来改变曲线的形状。

桥接曲线的建立如图18.1所示。

图18.1

五、样条

建立平面或空间的非均匀有理B样条曲线，样条曲线是建立自由曲面形状的基础。1.根据极点

用指定的点建立样条，此样条只通过两个端点，不通过中间的控制点 单段样条：曲线的阶次等于定义的点数减1，点数最多为25个 多段样条：定义的点数可以比阶次多，点数不限制 封闭样条：建立的样条首位相接，是封闭的样条 2.通过点

建立的样条通过选定的每个点（界面之内的点）全部成链：在起始点和终止点之间的所有点成链

（1）在矩形内的对象成链：在指定的矩形区域内的起始点和终止点之间的所有点成链

（2）在多边形内的对象成链：在指定的多边形区域内的起始点和终止点之间的所有点成链

（3）点构造器：利用点构造器选择点建立样条

赋斜率：指定某曲线端点的斜率作为样条上指定点的斜率

赋曲率：指定某曲线端点的曲率半径和斜率作为定义点的曲率

样条建立的方法如图18.2所示。

图18.2

第十九节 直纹

1.只允许选择两组曲线串创建曲面

2.此线串组可以是封闭的（生成实体），可以是开放的（片体）3.每一组曲线串可以是由多条光顺连接的线串组成

4.其中的一组线串可以用一个点来代替，但只能作为第一组线串 5.两组曲线串可以是存在的曲线，可以是边缘线 6.两组曲线串的箭头方向必须一致 7.直纹命令生成的曲面不能编辑约束相切 对齐方式（1）参数对齐（2）弧长对齐（弧长百分比）

（3）根据点（箭头起始方向作为第一个指定点，依次指定其余点）

直纹的选择步骤和参数选择如图19.1所示。

图19.1

第二十节 通过曲线组

1.允许选择多组曲线串创建曲面

2.线串组可以是开放的，也可以是封闭的 3.每一组曲线串可以是由多条光顺连接的线串组成 4.线串组不能用点来代替 5.两组曲线串可以是存在的曲线，可以是边缘线 6.两组曲线串的箭头方向必须一致

7.通过曲线组命令生成的曲面可以编辑约束相切 连续性：G0—无约束G1—相切约束G2—曲率约束，通过G1约束建立的曲面如图20.1所示。补片类型

单个：V向阶次默认等于线串个数减一，最多选择25组线串。多个：V向阶次可以比线串个数少得多，最多选择150组线串。V向封闭：生成的曲面在第一组线串和最后一组线串之间创建出来 线串方向为U方向，与其近似垂直的方向为V方向。

垂直于终止剖面：生成的曲面两端与曲线组所在面垂直 对齐方式：根据点，此时V向阶次要改为1。

图20.1

第二十一节

一、通过曲线网格

1.必须有主线串和交叉线串，且两组线串须在公差范围内相交，最好是近似垂直的方向

2.可以选择多组主线串或交叉线串，每组线串可由多条光顺连接的曲线组成，可以是存在的曲线，可以是边缘线

3.主线串可以用点来代替，但是不能全部用点代替，只能是第一组和最后一组用点来代替（用点作出的面效果不好），交叉线串不能用点来代替 4.主线串为开放线串时，箭头方向可以不一致，若是封闭线串，箭头方向必须一致

5.通过曲线组创建的曲面可以编辑约束相切

6.强调：双向—生成的对象位于主线串和交叉线串中间

主要—生成的对象通过主线串

十字—生成的对象通过交叉线串

7.主线串为封闭线串时，交叉线串要从主线串的箭头起始位置开始选择，而且交叉线串的第一条要作为后一条重复选择一次

通过图21.1所示的参数设置得图21.2所示片体。

图21.2 图21.1

二、桥接曲面

1.选择桥接的两个主面，主面必须选择，而且箭头方向必须一致 2.桥接的侧面可以选择，也可不选，或选择一面，或选择两面 3.桥接的侧面线串不能与侧面同时选择，可选一条，或两条 4.如果没有侧面或侧面线串，可使用“拖动”按钮拖拽过渡面

第二十二节 已扫略

1.截面线串沿着引导线串扫描而成

2.截面线串最少选择一组，最多选择400组，截面线串可以是不光顺连接的，每组截面线串数量可以不同

3.引导线串最少一组，最多三组，引导线串最好是光顺连接的，引导线串组数不同时，该扫略命令的对话框也不同

4.两组线串可以是开放的，可以是封闭的，两组线串不一定有交点 截面位置

引导线末端—从截面线串所在的位置开始扫描

沿引导线串任何位置—从引导线串的起始位置开始，终止位置结束 当有一组引导线串时：

固定方法—截面线串在沿引导线串扫描过程中保持固定方位 恒定的———比例—输入比例值对周长扩大或缩小

面积规律—截面线串的面积按照某一规律变化

周长规律—截面线串的周长按照某一规律变化

面的法向—截面线串在沿引导线串扫描过程中的第二方向与面的法向相同 强制方向—用一指定矢量固定截面线平面的方位 当有两条引导线串时：

横向比例—生成的对象宽度随引导线串的变化而变化，但高度不变 均匀比例—生成的对象宽度和高度都随引导线串的变化而变化

第二十三节

一、面倒圆

面倒圆的参数设置如图23.1所示。1.横截面：圆的 — 圆角的横截面为圆弧二次曲线 — 圆角的横截面为二次曲线

2.规律控制 —线性，三次（都需指定脊线，沿脊线进行规律变化）

相切约束 — 使用相切曲线控制圆角的大小

恒定的 — 圆角半径在整个边缘线上为一个定值

相切边缘——使用一条边缘线控制圆角的溢出 3.修剪和缝合：

修剪输入面至倒圆面 — 对圆角进行修剪和缝合

缝合所有面 — 倒圆角后，对两个片体和圆角进行缝合 4.开始/结束修剪平面

指定倒圆角的开始/结束平面限制圆角的范围

5.帮助点（解法选择点）——给所倒得圆角指定方 位。

图23.1

二、软倒圆

1.所倒的圆角面的截面不是圆弧，也不是二次曲线

2.使用此命令时通过相切曲线控制圆角的大小，不能输入半径值 3.必须定义脊线，可以是两个面的相交线，也可以是面上的线

4.通过相切连接（相切控制）和曲率连续（使用Rho值和歪斜值）来控制圆角形状

5.开始/结束修剪平面

指定倒圆角的开始/结束平面限制圆角的范围

第二十四节

一、修剪和延伸

1.限制，使用距离 数值只能为正值。2.延伸方法，自然曲率和自然相切。

二、裁剪的片体

1.可以选择面，曲线，边缘线，基准平面作为修剪边界 2.使用的边界对象要大于或等于要修剪得对象

3.若使用的边界对象不在曲面上，可以使用投影矢量，再进行裁剪 4.修剪的曲面不能分裂为多个片，结果是唯一的 5.若修剪某一区域时，可以用“区域”命令 6.维持修剪边界— 使用同一边界修剪多个对象

允许选择目标边缘—可以选择裁剪对象的边缘线

三、N边曲面

1.裁剪的单片体—使用封闭的轮廓线生成整个曲面

2.封闭的曲线最好是光顺连接无尖角的，否则不能编辑相切

3.若编辑约束时，封闭曲线与约束面也是相切的关系

4.多个三角补片—生成的曲面都是由三角形组成且交与一点

此时编辑约束相切时，选择曲线时的顺序要和约束面的顺序相同

N边曲面类型和选择步骤如图24.1所

图24.1 示。

第二十五节

一、缝合

1.多个开放的片体缝合成一个片体 2.多个封闭的片体缝合成一个实体 3.各个片体之间的公差不能大于缝合公差

二、补片体

1.将一个封闭的片体（先进行缝合）补到一个实体上 2.用于在目标体上删除材料

（1）创建一个与实体等高的的片体进行补片，得到片体内部的实体，与箭头方向无关

（2）创建孔补片—打开时，得到片体外部的实体，与箭头方向无关（3）可用于创建圆角，与箭头方向无关

三、偏置曲面

1.沿着原曲面的法向按指定数值进行偏置，偏置值可以为正可以为负 2.多个片体缝合之后进行偏置时，交叉部分偏置完之后自动修剪

四、片体加厚

1.第一，第二偏置值不能同时为0，偏置值可以为正，可以为负 2.第一，第二偏置之差要大与公差的10倍以上 3.偏置值的设定要保证加厚之后不能产生自相交 4.加厚的数值大于圆角半径时，原来的圆角会消失

五、在面上偏置

将位于或部分位于一个表面上的曲线，沿与曲线垂直的方向，偏置指定的距离，并在表面上形成一条新的曲线 修剪和延伸偏置曲线

彼此进行修剪和延伸——偏置的新曲线之间互相修剪 修剪到面的边界——若偏置的新曲线超出面的边缘时，自动修剪 延伸到面的边缘——若偏置的新曲线没有达到面的边缘，会自动延伸

第二十六节

一、规律延伸

1.选择边缘线，选择面，对指定的面进行长度，角度的延伸 2.边缘线切线方向为为默认0度起始角度，法线方向为90度 3.所选的曲线可以是边缘线，曲面上的线，投影曲线

二、延伸

1.相切的：固定长度 — 沿指定的数值进行相切延伸

百分比— 边缘延伸—延伸原曲面长度的百分比

拐角延伸—沿拐角的UV方向进行延伸 相切延伸时，只能选择曲面的原始边缘线进行延伸； 若使用曲面被裁剪后的边缘线进行延伸，是不允许的；

若使用等参数曲线抽取的曲线进行修剪后的边缘线进行延伸，延伸的边缘线是没有修剪之前的原始边缘线 2.垂直于曲面：

必须选择曲面上存在的边缘线，投影曲线，等参数曲线或裁剪之后的存在边缘线进行垂直延伸 3.有角度的：

必须选择曲面上存在的边缘线，投影曲线，等参数曲线或裁剪之后的存在边缘线进行有角度延伸 4.圆的;可以选择面上的边缘线，用投影曲线裁剪后的边缘线，等参数曲线裁剪后的边缘线进行延伸

固定长度 — 沿指定的数值进行延伸 百分比— 延伸原曲面长度的百分比

第二十七节

文件的转换（导入，导出）

文件的导入如图27.1所示。1.IGES——对实体，片体，曲线，点都可以进行转换，但转换完后将移除参数

文件——导出——IGES——从显示部件中选择（类选择）——选择要导出的对象——指定IGES文件——确定

文件——导入——IGES——选择IGES文件——找到导出文件的路径——确定

2.Step203/Step214——只对实体进行转换，也移除参数

文件——导出——Step203/Step214——从显示部件中选择（类选择）——选择要导出的对象——指定Part21文件（路径）——确定

文件——导入——Step203/Step214——选择Part21文件——找到导出文件的路径——确定

3.JPEG——将文件以图片形式导出（以当前视图为准）

图27.1 文件——导出——JPEG——浏览（指定图片路径）——确定 找到保存的路径直接打开该文件即可看到该图片 4.Parasolid——高版本向低版本之间转换 文件——导出——Parasolid——选择要导出的版本——指定文件的路径——确定

打开低版本文件——文件——导入——Parasolid——指定文件路径——确定 5.DWG/DXF——UG软件与CAD软件之间转换

文件——导出——DWG/DXF——从显示部件中选择（类选择）——指定输出文件（DWG/DXF）选择其中一项——指定DWG/DXF文件即指定路径——确定 打开CAD软件——找到路径直接打开 6.2D转换——将三维图形转化为二维图形

文件——导出——2D转换——从显示部件中选择（类选择）——输出为（UG 部件文件，IGES文件，DWG文件，DXF文件）选择其中一项——指定输出文件即指定路径——确定

新建一空白文档——找到输出的文件路径——确定 6.批量导入/导出

桌面“开始”——程序——NX4.0——Translators——IGES——Import（导入）/Export（导出）——next——files to import/export(选择要导入/导出的文件)——files to create（显示导入文件名）——Translators

·

第二十八节

一、UG软件的安装

1.打开备份文件中的crack文件——打开ugnx4（LIC文件）——将SERVER和ANY之间的单词改成该计算机名，其中空格要保留，然后将文件保存至C盘

2.打开nxflexlm040文件——找到setup(setup launcher UGS)文件打开——安装时指定安装的路径（C盘），并指定认证文件——确定

3.打开nx040文件——找到setup(setup launcher UGS)文件打开——安装时默认上一步安装的路径（C盘），并选择语言种类——确定

4.打开translators040文件——找到setup(setup launcher UGS)文件打开——直接确定

基于UG软件的数控加工研究 篇5

关键词：UG软件；数控编程；零件加工；3D模型

中图分类号：TP319 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）20-0089-02

数控加工是一种新兴的综合性技术，即在工件加工前，利用计算机编写程序生成刀具轨迹，并将程序输入数控机床进行指令性加工，为保证零件加工达到预期效果，提高数控程序编制质量尤为必要。作为高端的CAD/CAM/CAE软件，UG集成了多种功能，可为数控铣、数控车以及数控电火花线切割机编程，能够节省编程时间，降低生产成本，同时程序的精确性和安全性得到有效保证，也有利于提高数控加工的质量和效率。

1 数控加工编程原理及UG软件加工工艺分析

1.1 数控加工编程原理

数控机床的加工质量和使用效率直接取决于数控编程的质量，因此，明确数控加工编程原理尤为必要。作为一种高效自动化设备，数控机床的编程系统由CAM系统和数控加工设备两部分组成，前者根据工件几何信息计算数控加工轨迹，设置工艺参数，并为系统编制数控加工程序；后者按照数控程序指令完成各项工作动作。数控加工编程原理即根据数控程序提供的加工轨迹，由数控机床完成表面成型运动，获取产品的表面形状，其编程的核心工作是生成刀具轨迹和计算刀位点，刀轨插补误差和残余高度直接影响到数控加工的质量。由于数控加工类型的不同，刀位轨迹计算方法也不同。以截面法为例，刀具沿着截出的交线运动，可保证刀具与曲面的切点轨迹处在同一平面上，从而完成曲面的加工，其步骤为：偏置加工表面、选择截平面选择和计算刀位点。借助CAM系统编程，需结合该系统的特点，明确数控加工工艺路线，加工工艺流程为：毛坯→热处理→通用机床加工→数控机床加工→通用机床加工→成品。

1.2 UG软件加工工艺

UG软件是属于CAD/CAM/CAE高端软件，其在实体造型、装配、工程图生成及数控加工等方面展现了强大的功能，现广泛应用于机械制造领域，该软件融合了实体造型、线框造型和曲面造型等多项技术，其加工模块具有十分强大的计算机辅助制造功能，在此基础上建立3D模型生成数控代码对产品进行加工，处理程序后续操作可支持多种类型的数控机床，其自动编程过程为：建立零件输血模型→确立加工数字模型→生成刀具轨迹→模拟加工→后置处理→数控加工程序→数控机床。以平面铣数控编程开发为例，首先要设置平面铣参数，然后加工几何体，包括PG、BG、CG、TG和底平面，利用UG软件仿真加工，PG、BG和底平面是必备元素，几何加工均有边界定义，可选用的加工方法较多，如单向切削、往复式切削、仿形零件、仿形外轮廓等，选定加工方法后，还要确定切削步距，即相邻两次走刀之间的距离，可选用刀具直径、恒定值等步距指定方式，此外还要完成零件余量、增加侧余量、零件材料、切削深度等设置。

2 基于UG软件的数控加工程序及应用开发

2.1 数控加工程序

CAN零件设计过程中，可利用UG建模仿真功能完成零件仿真图的模拟，而基于UG软件的CAM模块则是利用各数控加工过程仿真专业技术及NC编程实现演示材料的模拟，待进入加工模块后，对刀具和加工路径进行设置，然后由UG软件提供零件加工模拟功能，并对已设置工艺参数的和合理性进行检测，同时对数控加工前应完成的各项操作进行验证。上述模拟达到预定要求，便可利用后处理程序生成数控代码，形成刀位轨迹文件。因控制系统并不能直接识别G代码、M代码等数控指令，待产生刀位轨迹文件后，需要将其转换成特定的数控指令，以驱动数控机床工作。由于不同数控设备组成的数控系统，其加工程序格式也存在一定的差异，应选用对应的后处理程序，对G代码进行后处理，由此生成的数控代码经适当修改后便可以供数控加工使用，此时利用UG后处理功能，即可生成NC文件。基于UG软件的数控加工程序为：分析图纸→利用实体、曲面等建立3D模型→确定加工部分及参数→选择加工轨迹并仿真→产生G代码→形成G代码文件。

2.2 UG应用开发

UG应用开发借助UG软件平台，结合实际应用需求，开发面向行业及设计流程的CAD/CAM系统，其应用开发模块可提供一个较为全面的应用开发工具集，实现对UG系统的的开发，能够满足数控机床的应用需求，该类开发工具由UG/Open API（应用编程接口）、UG/Open GRIP、UG/Open MenuScript及UG/Open UIStyler共4个部分组成，UG/Open API是UG软件与外部程序之间的接口，提供函数集合并利用C/C++语言编程对其进行编程，可实现操作UG文件、创建用户定义对象及交互式程序界面等功能，其函数类型包括tag-t、Structure type、Union type和Enum type等类型，供数控加工编程开发使用；UG/Open MenuScript是UG软件用于定义菜单的脚本语言，无需开发C语言程序便可创建和修改UG的主菜单和下拉菜单，MenuScript函数由UG/Open API提供，通过该函数可定制菜单选项；UG/Open UIStyler是一种新开发的可视化工具，比以往应用的User Tools的功能还要强大，因其能够自动生成C代码和UIStyler文件，无需进行GUI编程，此类对话框编辑器可提供Radio Box、Scrolled Window、Push Button、Single Select List等多种控件，能够节省开发时间，便于对控件属性的修改。

3 基于UG软件数控加工的应用实例

以手柄零件的车削加工为例，选用UGNX版本的UG软件，分析其在数控加工中的实际应用情况。首先利用UG软件获取手柄CAD数据模型，在此基础上建立3D实体图；然后选择“turning”设计加工方案，定义加工环境，确定加工对象和加工区域，通过模板和刀具库选择刀具并创建加工刀具尺寸参数，充分考虑待加工类型、表面形状及部位尺寸大小等因素，明确切削顺序、方向和余量等参数；根据参数计算刀轨，生成加工刀具路径，并后处理输出NC程序，基于不同厂商生产的机床硬件条件存在一定的差异，所选用的控制系统并不一致，即便是同一功能的控制系统也需要进行特定设置，否则后处理难以直接送至数控机床，也无法完成对零件的加工品，根据具体参数对源文件进行格式化，即可生成数控机床可识别的NC程序，从而满足不同数控加工的特殊要求；最后是机床试切加工，由数控程序对试切件进行验证，试切件用料以硬塑料、硬石蜡等为主，试切件可多次重复使用，有效降低成本。本次试验中，通过对各加工程序的模拟，实现了数控程序的自动生成，而且有效控制了人为因素产生的误差，产品的加工精度得到了有效保证。

4 结 语

综上所述，基于UG软件的数控加工，有效解决了编程数据来源问题，克服了以往数控语言编程存在的缺陷，有利于提高加工的质量和产品的制造能力，而且在实际产品加工中，能够简化生产流程，缩短生产周期，其在机械制造领域的应用前景十分广阔。

参考文献：

[1] 李俊涛，吴让利.基于UGNX6.0的整体叶轮数控加工仿真研究[J].陕西国防工业职业技术学院学报，2011，（2）.

[2] 户凤荣.缸体零件基于UG与VERICUT虚拟数控加工仿真技术的研究[D].长春：吉林大学，2011.

[3] 孙娟娟.基于UG环境的数控弯管自动编程与工艺仿真[D].长沙：中南大学，2014.

[4] 常安勇，张发亮，李军.基于UG软件的圆柱凸轮槽的数控加工研究[J].装备制造，2014，（1）.

UG技术 篇6

虚拟装配 (Virtual Assembly) 是产品数字化制造中的一个重要环节。Sankar Jayaram[1]对虚拟装配作了这样的定义:虚拟装配是利用计算机工具, 在没有产品或支撑工艺的物理实现情况下, 通过分析、虚拟模型、可视化和数据表达, 做出或“辅助”做出装配关系工程决定。也就是说, 虚拟装配技术是以计算机辅助设计技术为核心, 在设计之初就对产品的设计、装配进行建模, 在计算机上实现产品从设计、加工、装配到检验的整个设计周期的模拟和仿真。

由于虚拟装配技术具有自动化程度高、协同能力好、设计成本低、设计周期短和系列化生产快等特点。近年来, 虚拟装配技术在国内外都得到了广泛的应用:文献[2]中提到:美国国防部在一种新型军舰的开发上采用了虚拟装配技术, 节约成本60万美元, 减轻舰体总量100吨, 将新型军舰的开发周期从14年缩短到7年。在国内, 虽然对虚拟装配技术的研究起步较晚, 但近年来国内各研究机构对虚拟装配技术的研究比较活跃。在文献[3]中, 华中科技大学的姜华博士等人在Pro/E环境下, 利用其开发工具成功开发了包括装配序列规划、装配路径规划及装配过程仿真等功能模块的虚拟装配系统。

滑动架是导弹运输装填车的重要组成部分。在传统的滑动架设计中, 通常要经过图纸设计—样机试制—装配实验—更改设计—设计定型的循环过程。这种模式的过程复杂, 结构的合理性必须依靠实物模型, 然而在这个过程中, 任何滑动架结构的微小改动都可能导致整体的重新设计。这样就导致了设计周期较长, 设计经费偏高, 设计精度低以及系列化生产困难等问题, 尤其是在复杂武器系统设计中, 这些问题更加突出。运用虚拟装配技术对滑动架进行设计可以很大程度上解决以上问题, 而且可以让新技术、新思想更好、更快的体现在新型武器系统中。

1 基于UG的虚拟装配技术

UG中提供了三种装配方法:一种是自底向上的装配方法, 指将全部设计好的装配组件添加到装配中并设置约束;一种是自顶向下 (Top-down) 的装配方法, 指在装配体中首先创建组件装配体, 然后再详细设计各组件模型的装配过程, 而根据设计人员的习惯, 通常是选择自顶向下的装配建模方法;第三种则是混合装配, 它是一种将前两种结合起来的装配方法。本文采用的即为自顶向下的装配方法。

1.1 自顶向下 (Top-down) 的装配建模

自顶向下装配建模[4]是指在装配工作上下文中, 根据产品设计方案和各部件间约束关系建立新组件和几何件, 并将几何件加入新组件的方法。

在建模过程中, 每个零件的构建都是在装配环境中进行的, 先在装配中建立几何模型, 然后产生新组件, 并把几何模型加入到新组件中。它允许设计者在高层产品设计发生变化时自动更新低层零部件的设计。由于产品的总体参数、产品的包络空间、零部件的布置与定位等主要参数都在装配的高层定义, 而详细设计在零部件的底层构建, 因此, 通过设定产品的高层几何定义和约束, 使得详细设计可以在概念设计完成之前开始实施, 使产品设计并行开展。产品设计应按照市场或客户的需求展开, 他们对产品的需求决定了一些关键的产品参数, 而这些参数必须合并到高级产品设计的初期设计布局中, 形成所有下游设计活动的基础。图1即为自顶向下装配建模的流程。

1.2 滑动架虚拟装配关键技术

本文在在滑动架设计中用到的虚拟装配的关键技术主要包括虚拟装配总体布局、虚拟装配建模技术、虚拟装配控制技术和运动仿真技术等。

1) 虚拟装配结构设计:依据滑动架的功能原理, 对各部分部件进行合理的设计;

2) 虚拟装配建模技术:虚拟装配建模技术是用来开发虚拟装配系统中各种模型的所有技术和方法。主要是指在产品设计过程中, 根据设计参数进行的产品总体及各部件的三维建模技术;

3) 装配仿真技术:因为虚拟装配的部件模型的复杂性和多样性, 在产品设计过程中必须对设计的部件进行各种检验从而使设计尽可能合理。这些检测技术主要包括干涉检验和仿真, 干涉检验又包括静态干涉和动态干涉。

2 滑动架虚拟装配设计的总体方案

滑动架是装弹设备中导弹支撑装置中的重要组成部件, 用来支撑和抱夹导弹的二级火箭, 并且在对发射架进行装、退导弹时, 在传动装置的配合下来移动导弹。它主要由支撑导弹的鞍形座、自动抱夹导弹的抱夹装置、定位装置和使滑动架移动的滑车等组成。

2.1 设计目标

1) 建立基于滑动架数字模型和装配工艺数字模型的虚拟装配的并行数字化装配设计, 并由此设计出适应现代防空武器的滑动架;

2) 实现滑动架从实体模型设计到数字化设计的转变, 并且提高武器的设计精度以提高武器性能;

3) 通过实现滑动架的虚拟装配来实现快速设计以及节约成本的目的。

2.2 设计思想

进行滑动架的虚拟设计, 实际上就是运用计算机辅助技术反复构造虚拟装配体, 并对其进行分析、仿真, 以得到最优的设计结果。这种设计的显著特点在于可以进行反复设计、分析并在此过程中用虚拟装配体来替代实物模型。针对滑动架的总体布局与装配设计要求, 本文提出的基于虚拟装配技术的滑动架设计的虚拟设计过程的功能模型如图2所示。

3 滑动架的虚拟装配过程

滑动架的虚拟装配过程主要包括装配模型的建立、滑动架的运动仿真以及生产工程图纸等。

3.1 装配模型的建立

1) 产品建模:产品建模的实质就是在完成滑动架总体设计方案的基础上, 建立适合滑动架虚拟设计过程的产品模型, 也即完成滑动架包括三维模型、参数化模型、知识模型等模型的生成与规划。这些模型集成了与装配以及工程设计知识相关的信息, 并提供给设计的相关过程使用。

2) 结构设计:结构设计主要是为实现滑动架的功能而进行的滑动架各功能部件的设计, 并在在该过程中完成滑动架结构、系统零件形状的基本设计, 是滑动架设计的重要阶段。其结构如图3所示。

3) 装配设计:在装配设计中首先要完成的是如何实现滑动架的功能要求, 也就是如何实现其各种动作, 接下来要进行的是确定装配基准、装配层次和装配约束。以执行元件夹头作为设计装配基准, 分为以下几个装配区域:鞍形座装配体, 滑车装配体, 平衡装置装配体, 手柄装配体以及弹簧筒装配体等。每一个子装配体又由下一级的子装配体和零件组成, 主要是按照零部件间的设计逻辑依附关系来确定模型的父子关系, 这样一步一步设计出滑动架所有零部件模型, 其装配体以及装配体爆炸图分别如图4和图5所示。

3.2 装配仿真

UG的仿真模块可以进行机构的干涉分析, 跟踪零件的运动轨迹, 分析机构中零件的速度、加速度、作用力、反作用力和力矩等[5]。仿真结果可以指导修改零件的结构设计 (加长或缩短构件的力臂长度、修改凸轮型线、调整齿轮比等) 或调整零件的材料 (减轻、加重或增加厚度等) 。设计的更改可以反映在装配主模型的复制品仿真方案中, 然后重新仿真。一旦确定优化的设计方案, 设计更改就可直接反映到装配主模型中。

对滑动架进行装配仿真, 就是模拟滑动架的实际运动情况, 检查运动机构的运动协调关系。最后根据零部件的干涉和运动情况, 修改原设计。滑动架干涉检查结果如图6所示。

图6的干涉检查结果说明滑动架各部件之间的干涉结果为接触干涉, 所谓接触干涉是指各部件之间有接触但并不存在干涉现象, 说明干涉检验结果较满意。如果部件之间存在硬干涉、软干涉等干涉, 则需要修改设计, 并重新进行干涉检验直到不存在干涉现象。

3.3 生成工程图纸

当滑动架的虚拟装配完成后, 产品设计已基本定形, 创建平面工程图纸是产品从设计到生产的一个重要环节, 也是从概念产品到现实产品的一座桥梁和描述语言。图7即为滑动架中的鞍形座工程图。

4 与传统设计对比

通过对滑动架的虚拟设计, 将滑动架在实现其各项功能的前提下与传统的设计进行了对比, 其对比结果如表1所示。

5 结束语

本文在UG环境下, 利用自顶向下的建模技术对滑动架进行了虚拟设计并且完成了虚拟装配。通过与传统的设计进行对比得知, 基于虚拟装配技术的滑动架设计不仅可以缩短设计周期、减少设计周期, 同时也可以很大程度上提高滑动架的设计精度。

由于虚拟装配技术具有的自动化程度高、协同能力好、设计成本低、设计周期短和系列化生产快等特点, 在武器系统设计尤其是复杂武器系统设计中将得到越来越广泛的应用。

参考文献

[1]Sankar Jayaram.Virtual assembly using virtual realitytechnique[J].Computer-Aided Design, 1997, 29 (8) :575-584.

[2]郑太雄.虚拟装配理论与方法研究[D].重庆:重庆大学, 2003.

[3]姜华.机械产品的装配序列规划研究[D].武汉:华中理工大学, 1997.

[4]Unigraphics Solutions Inc.UG WAVE产品设计技术培训教程[M].北京:清华大学出版社, 2002.

UG技术 篇7

关键词：.NET,C#,UG,二次开发

1 概述

随着CAD/CAM技术的不断发展,大型通用软件UG、Pro/Engineer、CATIA、I-DEAS、Solidworks等基本覆盖了整个制造业,但其通用性针对企业的专业性应用却不能满足各种产品的设计需要,所以在实际的工程设计中,企业往往在此基础之上进行针对本企业适用的专业性二次开发。UG作为高端CAD/CAM应用软件,其提供了设计到加工的整套基本功能,也给用户提供完善的二次开发工具。

2 UG二次开发工具

UG/Open二次开发模块为用户提供了二次开发工具集,包括UG/Open Menu Script、UG/Open UIStyler、UG/Open GRIP、UG/Open API。Menu Script开发工具针对UG操作界面可用户化开发,无需编程即可对菜单、工具栏进行添加修改;UIStyler是UG的可视化交互界面编辑器,可以开发出类似于UG操作交互界面,利用API程序开发交互功能;GRIP是专用的图形交互编程语言,利用它可以实现大部分的UG操作;API又称User Function,是UG提供给用户操作其对象模型的程序集,UG/Open API封装了近2000个UG可操作函数,提供的丰富功能可以实现绝大多数UG操作,其支持的语言有C、C++、Fortran、Java等。

3. NET技术

.NET Framework是微软的一种全新的技术,主要用来可快速开发、部署应用程序的中间平台。.NET提出的框架技术中CLR(Common Language Runtime)通用语言执行环境大大简化了应用程序的开发,对用户来说不管使用VB.NET、VC.NET还是新型C#,其通过编译出来的目标语言在框架中成为一种中间语言,可实现共享和重组。框架技术为不同程序语言用户之间提供了协作的方便。

4 开发实例

4.1 开发环境

*Windows XP SP2操作系统;

*UG NX4.0.025;

*Microsoft.NET Framework 1.1;

*Visual.NET 2003.

4.2 程序实例

本文根据UG/Open API提供的功能操作函数,采用新兴的C#语言进行UG二次开发,实现一个浏览装配体组件的装配导航图。

程序代码及其分析,以下程序只提供主要功能的程序代码,关于入口初始化,退出资源释放,错误捕捉等相关操作省略。

5 结论

UG二次开发工具种类很多,也各有优点,采用什么方法开发根据实际需要,本文针对.NET的C#用于UG二次开发。API的应用,尤其是.NET技术在UG二次开发中的API,要求开发人员有良好的程序语言基础,了解.NET框架,大部分还需要开发人员自己去研究API帮助。作者在此仅提供一种开发思路,要深入研究充分利用UG提供的资源还需要进一步探索。

参考文献

[1]Julia Case Bradley,Anita C.Millspaugh C#.NET程序设计.宏工作室译北京:清华大学出版社,005.

UG技术 篇8

在经济全球化的压力下,国家、企业之间的压力日趋激烈,如何更好、更快地开发出新的产品一直是一个热门研究课题,本文在深入研究了逆向工程术与UG NX4的建模基础上,分析了当前常用逆向建模技术,结合实例对运用UG NX4软件完成从已知产品效果图到产品三维建模进行了总结。本文对完成产品外观造型的快速开发具有重要意义。

1 有关逆向工程

1.1 逆向工程概述

逆向工程技术(Reverse Engineering,RE),也称逆向工程,是在没有产品原始图样,文档的情况下,对产品实物进行测量和工程分析,经过CAD/CAM/CAE软件进行数据处理,重构几何模型,并生成数控程序,由数控机床重新加工复制出产品的过程。

逆向工程是相对传统的产品设计流程即所谓的正向工程(FOrward Engineering,FE)而提出的,正向工程是泛指常规的从概念(草图)设计到具体模型设计再到成品的生产制造过程。逆向工程常指从现有模型(生产标样件、实物模型等)经过一定的手段转化为概念模型和工业设计模型,如利用三坐标测量机的测量数据对产品进行数学模型重构,或者直接将这些离散数据转化成N C程序进行数控加工而获取成品的过程,是对已有产品的再设计、再创造的过程。正向工程与设计流程对比图如图1和图2所示。

1.2 逆向工程的数据采集

数据采集就是运用测量方法与手段获得逆向建模数据,它和众多学科都有着紧密联系,如光学、机械、电子、计算机视觉、计算机图形学和图像处理等。总体上数据采集方法有非破坏式数据采集方法和破坏式数据采集方法,其中破坏式数据采集方法主要是自动断层扫描技术,而非破坏式数据采集方法有接触式和非接触式数据采集方法,在国内常用的逆向数据采集方法为非破坏式,主要有利用三坐标测量机数据采集、激光数据采集和数码摄像图片方式数据采集,其中利用数码摄像的方式有设备简单、成本低、方式灵活等特点,本文将以实例方式总结其操作方法。

1.3 逆向工程的应用范围

随着逆向工程技术的发展和工业主品更新的加快,逆向工程技术已成为新产品开发中的常用技术,被广泛应用于家用电器、汽车、摩托车、飞机、模具等产品的改型与创新设计,成为消化、吸收先进技术,实现新产品快速开发的重要手段。它主要运用在新产品的设计,已有零件的复制,损坏或磨损零件的还原,模型精度的提高,特征领域产品的复制(如艺术品,医学领域等)。

2基于UG NX 4的逆向建模

2.1 UG逆向建模方法

UG(Unigraphics)是当今世界上应用最广泛的CAD/CAM/CAE软件之一。在UG中主要完成产品的三维造型,一般遵循从点到线,由线构面,再由面生成实体的流程。由点做线主要使用UG的直线、圆弧和样条线三个功能由线构面常用到Though Curve Mesh、Though Curves、Rule、Swept等曲面建模命令;而完成由面生成体主要用到缝合增厚命令和片体加厚命令。

2.2 工艺刀的逆向建模

2.2.1 图片的拍摄

通过分析产品的实物的特点,使用高分辨率相机拍摄能反映主要形状的视图彩色图片。在拍摄过程上尽可能让所拍图片与其工程图相符合,这样便于以后的三维建模,拍摄的工艺刀的主要视图图片如图3所示。

2.2.2 图片的导入与处理

由于UG NX4只能导入“.TIF”格式图片,因此必须用图像处理软件把图像格式进行转换和前期处理。打开UG NX4软件,新建一个空白部件文件并进入建模模块。设置工作图层为第254层,通过“视图”“可视化”“光栅图像”命令调入所拍摄的图片。通过UG的变换中的绕直线旋转或绕一点旋转命令对图像进行进一步的微调以摆正视图。然后设置第1层为工作层,设置第254层“只可见”。

2.2.3 绘制轮廓曲线

依据导入的图片,运用样条、直线和圆命令绘制出工艺刀的轮廓线,如图4。

2.2.4 工艺刀实体建模

应用拉伸、通过曲线组和修剪体命令对轮廓成进行建模,完成效果如图5。

工艺刀的刃口部分是最难的部分,本文通过构建辅助线的方式(如图6),运用通过曲线组、通过曲线网格和有界平面命令来分别构建曲面,然后通过缝合的曲面生成实体,通过拉伸、回转和边倒圆等命令,并运用比例体命令进行尺寸调整完成的最终效果如图7。

3 结束语

运用UG X4软件,通过产品的数码相片,完成了工艺刀的逆向建模设计。虽然这种方法完成的产品精度较低,但是对产品初期的开发,无实物产品的快速仿制,以及仿生造型都有不可能替代的优势。同时做逆向建模设计时不但需要了解产品的用途,还得了解产品的设计背景与公司文化,这样才可能做到从形似到神似。

摘要：在深入研究了逆向工程与UG NX4的建模基础上，结合实例，对运用UG NX4软件完成从已知产品效果图到产品三维建模进行了总结。本文对完成产品外观造型的快速开发具有重要意义。

关键词：逆向工程,UG NX4,三维建模

参考文献

[1]袁锋．UG逆向工程范例教程．机械工业出版社．20070．1

[2]北京立料公司．UG NX4曲面建模实例精解．清华大学出版社．2007．04

UG技术 篇9

UG是一个高度集成的三维CAD/CAM软件系统,其工程图功能(UG/Drafting)使设计人员获得与三维实体模型完全相关的二维工程图。目前在工程应用中,二维工程图是必不可少的,作为重要的技术文档资料,工程图必须符合一定的规范和标准。图框是工程图中必不可少的图样要素,它表示了图纸大小、设计人员、校对人员、零件名称、比例等大量工程信息。图框的大小一般有从A0到A4几种,图框对于某一个单位一般是统一的,所有设计人员使用统一格式的图框。而在UG软件中没有提供标准的图框,更没有符合本单位统一规范的图框,因此要建立图框,只能在UG/Drafting中通过画线和添加文字来实现。在UG/Drafting中,对于直线和文字的建立和修改非常不方便,不能使用复制粘贴和动态改变直线参数等功能来完成图框的建立,并且从A0到A4各种图框必须分别建立,需要大量的重复劳动,工作效率低下。本文利用UG二次开发技术实现了图框的快速建立,可以给工程图快速添加图框,也可以把建立的空图框存为模板,供其他设计人员调用,并且该软件具有很强的通用性,适合大部分企业的应用。

1 图框的特点分析

在国内工程制图中用的最多的图纸幅面是A系列的幅面,幅面大小从A0到A4。而每种幅面的图框形式是相似的,如图1所示。整个图框由5部分组成:第1部分为图框线和周边线,在图1中,最外边线为周边线,内部粗框线为图框线;第2部分为描校区,包括描图者签字、底图号等信息;第3部分为顶部图号区,包括图号信息,文字方向为旋转180o;第4部分为加工处理区,包括表面加工方式、热处理方式和表面处理方式等信息;第5部分为标题栏,包括设计、校对、材料、件数、图号、比例、名称等多种信息。在A0到A4的各种幅面的图框中,第1部分的大小不同,形式相同,第2、3、4、5部分的内容和形式都相同,并且分别相对于图框线的4个角的位置也是相同的,只是绝对位置不相同。

2 快速建立图框的实现

2.1 快速建立图框的原理

根据A0到A4幅面图框的特点,首先把图框上的直线和文字信息记录在一个文本文件中,再利用UG二次开发程序读取文本文件的内容,根据文本文件的内容完成画线和添加文字功能,从而实现快速建立图框。

2.2 图框数据文件的格式

图框数据文件为一个文本文件,文件中以行为单位记录图框数据,每行前面的字母为该行数据的标记。根据标记的不同分别进行说明。

2.2.1 图框边框大小

表示图框边框大小的行以S开头,如下所示:

S 0 25 10 10 10

S为图框边框大小的标记,0为A0幅面图框,第3个数据25,表示图框最左边周边线与图框线之间的距离为25,另外3个数据分别表示图框上另外3个边的周边线与图框线之间的距离。

2.2.2 图框中的区域

表示图框区域的行以A开头,如下所示:

A 1 0 0 0 0

A为图框区域的标记,1表示该行以下直到另外一个图框区域标记之前的数据为图框中第2部分的线和文字的数据,该位置如果是2表示下面的行为图框中第3部分的数据,以此类推。0为补位用,使每行的字符串个数相同。

2.2.3 图框中的直线

表示图框中的一条直线的行以L开头,如下所示:

L 0 0 0 291 0

L为图框中直线的标记,后面的数据为直线的起始坐标,该坐标为相对坐标,相对于每个区域中图框线直角的坐标,最后一个数字表示线宽,0为细线,1为粗线。根据图框的特点,采用相对坐标,可以使A0到A4几种图框的直线和文字使用统一的数据。

2.2.4 图框中的文字

表示图框中的一个文字的行以T开头,如下所示:

T 100 120 文字内容 3.5 1

T是图框中文字的标记,后面两个数字是文字的x、y坐标,该坐标为相对坐标,相对于每个区域中图框线直角的坐标,文字内容是实际要显示的字符,3.5是文字的大小,最后一个数字是文字的方向,1表示旋转角度为90o,2为180o,0为不旋转。

2.3 建立图框的步骤

(1)确定二维制图中当前图纸的大小,可以用函数UF-DRAW-ask-drawing-info实现。

(2)打开图框数据文件。

(3)根据图纸大小和图框数据文件中的数据,用函数UF-CURVE-create-line画周边线和图框线。

(4)读取图框数据文件中的数据,一次读一行,判断行的标记,如果是区域标记,把当前的区域代码设为相应的数值;如果是直线标记,利用函数UF-CURVE-create-line进行画直线操作;如果是文字标记,用函数UF-DRF-create-note完成写文字操作。

(5)如果图框数据文件到了文件尾,说明图框已完成,关闭图框数据文件,退出程序。

3 工程图框的调用形式

在一个企业中,一般由企业CAD管理员做好统一图框,供设计人员调用即可。调用方法有如下几种。

3.1 以模式(Pattern)方式调入图框

在UG中新建一个文件,进入Drafting模块,建立一个A系列的二维图,如A3,利用上述程序绘制图框,绘制完成后,选择菜单File→Options→Save Options打开Save Options对话框,在Save Pattern Data选项中选择Pattern Data Only,然后保存文件,这样就把图框保存为Pattern格式。可以分别建立从A0到A4的图框文件。使用时,选择Format→Pattern,弹出Patterns对话框,选择Retrieve Pattern调入Pattern格式的图框。

该方法是在UG中建立图框的传统方法,其将Pattern格式的图框作为一个整体调入,图框随着原调入文件的改变而改变,这样有利于企业图框的统一和改变。但是不利于对外交流,因为在提供二维制图文件的同时必须提供图框文件,不然二维制图文件中的图框就会自动消失。

3.2 以输入(Import)方式调入图框

建立新图框的方法与方法一相同,把文件保存。使用时,选择菜单File→Import→Part打开Import Part对话框,选择并调入已建立的图框。

该方法将图框作为普通UG格式文件保存和调用,方法简单,使用方便,应用较多。

3.3 以模板的形式调入图框

建立新图框,方法与以上相同,保存为模板文件。建立一个后缀为pax的XML文件,说明模板文件的相关信息,在UG中用菜单Preferences→Palettes…打开pax文件。生成工程图时直接调用相应的模板就可以把图框自动调入。

该方法调入图框简单,使用方便,而且还可以将UG中制图环境设置与调入图框一次性完成,建议企业管理员将制图环境进行统一设置,保存为模板,模板带有图框,供设计人员调用,这样可以使企业中的图框和制图标准统一。

4 结论

UG软件中没有提供二维制图的图框,利用本文介绍的方法,可以快速建立二维制图的图框,并且可以结合制图环境的设置把图框保存为模板,供所有设计人员调用,提高了工作效率,保证了企业中图样的标准化。所编制的程序把程序和数据分离,具有很强的通用性。

摘要：在分析二维制图图框特点的基础上,提出了利用二次开发技术在UG环境下快速建立图框的方法,并编制了相应的程序。讨论了UG中图框的调用形式,确定了企业中利用图框的合理方式,提高了工作效率,所编制的程序把程序代码和数据分离,具有很强的通用性。

关键词：UG,二次开发,图框

参考文献

[1]李如忠.利用UG二次开发功能实现制图参数的快速设置[J].现代机械,2008(4):71-72.

[2]李如忠.UG二次开发中利用MFC的方法[J].机械工程与自动化,2008(6):166-168.

[3]李如忠.在UG中实现自动打号机功能[J].机械工程与自动化,2009(3):157-159.

[4]董正卫,田立中,付宜利.UG/OPEN API编程基础[M].北京:清华大学出版社,2002.

探索UG建模在教学中的应用 篇10

【关键词】UG；教学；建模；应用

我们知道UG软件起源于美国麦克唐纳·道格拉斯飞机公司，是当今世界上最先进的高端软件之一，以“CAD/CAM/CAE一体化”而著称于世，广泛用于航空航天、汽车、通用机械、模具及医疗器械等领域。

我们从教学过程中发现学生对UG软件非常感兴趣，但如果以航空航天、汽车等方面模型实例作为教学对象，在短时间内要使学生熟练掌握专业领域内这么高端的软件，是非常困难的。如何以难度适中的模型来进行教学，既不会挫败学生的信心，又不会过于偏高于学生已有的水平。通过在教学中不断探索，发现如果将生活日常用品作为UG软件教学的实例，能够达到很好的教学效果和教学目的。就此举“电话机面板的建模”为典型实例，进行学习UG软件的基本知识，提高对UG软件的基本应用能力，从而为将来更好在专业领域内发挥作用奠定基础。

我們对电话机面板的建模建立思路：创建轮廓曲线—创建实体特征—拉伸实体—创建腔体—拔模—抽壳—创建孔—倒圆角形成面板模型。接下来，我们用UG CAD模块对电话机面板按照以上思路进行建模，并演示具体的操作步骤如下：

1.启动UG 软件，建立新文件名。直接单击新建，输入文件名如：dianhuajimianban ，再单击OK。注意在新建文件名时只能以数字或英文命名，不能输入任何汉字，否则软件认为无效名称而导致无法建立文件。

2.进入建模模块环境中，绘制草图。点击开始子菜单中的建模，进入UG 三维建模环境中，再点击草图进入草图环境开始绘制草图。

3.创建轮廓曲线。通过点击直线和样条曲线命令，绘画一条直线长170mm ，左端直线高35mm，右端直线高15mm和相应的样条曲线。这一步的操作与CAD软件的绘制原理是相似的。

4.切换到三维环境

5.通过使用拉伸的方法，建立实体。拉伸是将截面线沿线性的方向扫描生成的实体和片体特征，需要明白三个要点：a对谁拉伸；b拉伸的方向；c拉伸的距离。选定拉伸的对象，方向由选取的矢量方向决定，距离通过起始值和结束值来确定。实际操作步骤：单击拉伸命令，选中连接曲线，选择拉伸方向-xc，限制尺寸起始值为0， 结束值为160mm。

6.创建腔体。腔体即从实体上去除材料形成的实体。在创建腔体之前需要建立基准平面，尺寸大小按工艺要求确定，需要思考在基准面上建立哪种类型的腔体，选择何种定位方式来放置腔体，如何来定位？过程如下：先建立基准平面，适当调整基准平面的大小，建成后，单击腔体命令，选择矩形确定，选择基准平面，单击默认并确定，确定后再输入长度40mm，宽度30mm，深度15mm的矩形腔体，其它默认确定，接下来定位，水平定位按照提示，选择目标对象分别为实体的边缘和腔体的平行的一边，然后输入尺寸为15mm，垂直定位同样输入尺寸10 mm，确定即形成了腔体，同样再建立其他腔体。

7.分别对腔体进行拔模。拔模是对实体在指定的方向上进行拔锥，产生一定的斜度。像拉伸一样需要明确三点：a拔模的对象；b拔模的方向；c拔模的角度。点击拔模按钮，选中腔体底面再选新集合选择面，方向朝+Z轴，输入拔模角10度。

8.通过抽壳命令产生壳体。 抽壳用于对实体留有一定的厚度进行挖空，需要确定抽壳的方向，抽壳的厚度。对实体抽壳，选中实体底面，输入厚度为2mm。

9.打孔。打孔是对已有的实体进行除去一定的材料形成孔。打孔需要明确两个条件——孔的位置如何确定；朝哪个方向打多大的孔？通过分析，由于孔的特征明显，采用点到点方式，非常方便定位。不仅准确，并且效率也高。按照尺寸要求打孔。

10.实体倒圆角。倒圆角是对实体棱边施行圆整光滑，衔接自然。单击倒圆角命令，选择实体需要倒圆角的地方，输入半径为 0.5 mm。

11.设置颜色。为了外表美观，可以选择特定的颜色，比如设置实体颜色为蓝色。至此完成了整个电话机面板模型的创建。

在资源有限的条件下，为了学生更好的学好UG软件，多联系生活中的日常用品，作为实例在教学中应用，并且按照一定的UG建模思路进行应用，多加练习，这样不仅可以极大地激发学生的学习热情，而且能使学生很好地掌握UG软件的相关知识和应用能力。所以我们在今后的教学过程中，需要不断把理论上难理解的知识，操作中难以运用的技能，结合实际生活上的典型例子进行教学，就可以很好地提高教学质量，取得理想的教学效果，达到一定的教学目的。

参考文献：

UG技术 篇11

计算机技术的提高及数字化设计制造技术的普及, 给企业带来了生产经营管理方式的转变, 逐渐向数字化信息化车间管理方式改变。传统的工艺设计模型是以二维图纸为根据, 对零件的产品信息进行表达, 这种工艺设计模式已不能有效地承接并传递数字信息。一种新的工艺设计模式将产品信息集成定义在三维实体模型中, 这就是基于模型定义技术 (MBD) [1]。其价值在各行各业越显突出, 成为数字化设计制造的新宠。

在NX8.0中, PMI模块可以体现三维立体零件的产品信息。但是, 它并不能完全满足产品设计制造人员的需求。这时就需要对NX8.0进行二次开发, 开发出需要的工艺信息模型, 能够充分满足三维产品信息表达的要求。开发的应用程序为MFC动态链接库, 在进行程序、数据库以及用户界面设计时, 解决了其局限性, 实现程序的无缝连接。将三维模型作为设计制造装配过程依据, 可以实现车间无纸化作业, 节省产品成本。将开发出的工艺信息模型运用到装配车间管理系统, 保证了零件的装配质量, 降低成本, 提高企业效益及车间的信息化管理的水平, 同时加快了企业的三维化进程。

1 UG二次开发创建工艺信息模型

1.1 创建工艺信息菜单脚本文件

在UG二次开发中, UG开放应用程序接口及我们所说的用户函数是二次开放系统软件包当中的关键构成, 可以借助这一系列化平台实现图形交互编程、用户界面设计及菜单脚本语言制定在内的多种应用化功能。UG NX也支持使用MFC编写对话框, 可以更加自由地设计用户界面。

创建工艺信息菜单脚本文件*.men, NX提供了自定义菜单脚本语言Menu Script, 用户可以根据需要对菜单结构进行修改、删除、制定新菜单[2]。菜单脚本文件根据技术人员对装配零部件的工艺要求, 进行编写。如图1所示。创建的脚本文件将来就会出现在UGNX8.0的菜单里。

1.2 MFC编写对话框

在Microsoft Visual C ++6.0 环境下创建一个MFC App Wizard (dll) 工程, 对项目环境设置完成后, 在Resource View中插入资源, 选择dialog资源, 然后对多个对话框进行绘制及程序的编写, 在“工程项目名称”*.cpp文件中添加头文件:

在*.cpp文件末尾添加动作函数, 同时在菜单文件中用action来激活动作函数, 以此来调用对话框资源。通过选择相应菜单按钮, 可以触发对话框界面。对话框编辑完成后, 在File View中对头文件进行程序的添加和更改。编写源文件, 程序编辑完成后, 对程序进行编译、组建、执行, 生成*.dll文件。

1.3 UG界面中创建的菜单与对话框

由于UG_OPEN API没有提供MFC的接口, 所以要添加回调函数, 并添加程序入口函数ufsta () [3], NX8.0启动时, 程序激活。打开任意模型, 可以录入模型的工艺信息, 如图2所示创建的菜单栏。点击菜单栏里工艺设计信息, 弹出对话框在界面中如图3所示。

就此实现了根据工艺人员的要求与装配车间管理系统工艺信息模块的需要, 在VC6.0环境下对NX8.0进行开发, 开发出对已建模的工艺信息 (三维模型的工艺信息) 的工艺信息模型。

2管理系统-装配工艺信息模块

2.1装配工艺信息管理模块体系结构

根据Web环境下装配车间管理系统的特点, 本文提出如图4所示装配车间管理系统的体系结构与工艺模块, 围绕着产品管理、装配工艺过程卡、工序卡管理、装配零部件明细表的读取等一系列的管理活动。

1) 产品信息管理模块。主要是对装配零部件的标识信息, 如产品名称、代号、数量等。主要的属性信息从模型中提取, 其它如产品的描述需要手动填写。

2) 装配零部件明细表管理模块。一个产品有许多装配单元装配, 这些装配单元之间的关系决定了装配顺序, 对装配单元对应的零部件信息录入。

3) 装配工艺过程卡。装配工艺过程卡是描述一个装配单元装配过程, 有若干工序组成。将开发定义好的工序信息显示在工艺过程卡中, 由技术人员完善卡片信息。

4) 装配工序卡。装配工序是将零部件按照一定顺序依照设计和规定技术要求组装起来[4]。装配工序卡就是将各个工序的作业内容及要求、使用设备、辅助材料等工艺信息以卡片的形式表述。

2.2 UG与管理系统数据实现交互

利用ADO数据库技术实现与SQL Sever 2008数据库数据的连接, 检索信息。如图5所示, 可以将在UG中打开的模型及工艺信息录入到数据库。

UG中录入数据库的工艺信息数据集将来为装配车间管理系统提供数据支持, 装配车间管理系统可以通过JDBC连接到SQL Sever 2008数据库, 从数据库中调取UG中装配零件的数据信息, 实现它们之间的数据交互。如图6所示, UG与管理系统数据交互关系图。

3 系统实现与应用

管理系统的设计开发是在Web环境下实现的, 必须遵循实用性、安全性、稳定性、可移植性的开发原则[5]。系统采用客户端与服务器端体系架构, 以及Java Web技术, 以SQL Server2008数据库为支撑进行系统开发, 进而实现管理系统数据收集与管理, 实现企业管理的信息化、数字化。

UG二次开发在装配车间管理系统中运用, 使得车间零部件数据、工艺信息、明细得到管理, 装配过程的每一道工序、工步得到控制。下面以装配过程工艺卡为例, 实现步骤如下:1) 将产品导入系统, 建立设计模型。2) 在NX8.0中打开模型, 在菜单栏里选择装配体属性信息录入, 录入零部件的属性信息, 将其导入系统。3) 如图3所示, 在工艺设计信息界面提取结构树, 在结构树上选择相应装配零部件, 再录入产品信息。4) 登录装配车间管理系统, 如图7所示, 在界面左侧工艺信息添加中选择装配工艺过程卡, 选择上步在NX中录入的零件名称后点击添加, 零件的信息以卡片的形式自动提取。工艺人员可以进行手动填写、修改, 然后进行保存, 也可以重置。最后提交, 提交经领导审批合格, 装配人员就可以查看。

4 结语

基于UG二次开发技术, 在VC++6.0环境下对NX8.0界面进行开发, 开发出工艺信息模型, 将其运用到装配车间管理系统, 实现对三维零件的工艺信息, 包括装配工艺过程卡、装配工序卡、装配零部件明细表等整合显示信息。提高了车间的装配效率, 实现了装配车间数字化、网络化、信息化。

参考文献

[1]师利娟.基于MBD技术的模具设计与制造[J].模具工业, 2012, 38 (9) :13-16.

[2]莫蓉.图表详解UG NX二次开发[M].北京:电子工业出版社, 2008.

[3]李向南.基于MBD的工序模型建模方法研究与实现[J].成组技术与生产现代化, 2014 (31) :21-24.

[4]程道胜.烟草机械装配工艺设计方案的CAPP实现[J].科技创新与应用, 2013 (15) :76-27.