基于UG的機械零件的三維建模與加工

1、 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目 基于UG的機械零件的三維建模與加工姓 名 所在系部 機械系 專業(yè)班級 指導教師 基于UG的機械零件的三維建模與加工 1.UG 5.0軟件簡介 1.1 UG 簡介 Unigraphics Solutions 公司（簡稱UGS） 是全球著名的MCAD供應商，主要為汽車與交通、航空航天、日用消費品、通用機械以及電子工業(yè)的領(lǐng)域通過氣虛擬產(chǎn)品開發(fā)（VPD）的理念提供多極化、集成的、企業(yè)級的包括軟件產(chǎn)品與服務(wù)在內(nèi)的完整的MCAD解決方案。氣主要的CAD產(chǎn)品是UG。 UG是集CAD/CAE/CAM于一體的三位參數(shù)化軟件，是當今世界最先進的計算機輔助設(shè)計、分析和制造軟件，廣泛應用與航空

2、、航天、汽車、造船、通用機械和電子等工業(yè)領(lǐng)域。 UG公司的產(chǎn)品主要有為機械制造企業(yè)提供包括從設(shè)計、分析道制造應用的Unigraphics軟件、基于Windows的設(shè)計與制圖產(chǎn)品Solid Edge、集團級產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)iMAN、產(chǎn)品可視化技術(shù)ProductVision以及被業(yè)界廣泛使用的高精度邊界表示的實體建模和興Parasolid在內(nèi)的全線產(chǎn)品。UG的發(fā)展歷史可以追溯到1960年，以下是UG軟件的發(fā)展歷史： （1）1960年：McDonnell Douglas Automation公司成立。 （2）1976年：收購Unigraphics CAD/CAM/CAE系統(tǒng)的開發(fā)商United Co

3、mputer公司，Unigraphics雛形產(chǎn)品問世。 （3）1983年：Unigraphics進入市場。 （4）1986年：Unigraphics吸取了業(yè)界領(lǐng)先的、為實踐所證實的實體建模核心Parasolid的部分功能。 （5）1989年：Unigraphics宣布支持UNIX平臺以及開放系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并將一個新的與STEP標準兼容的三維實體建模核心Paeasolid引入Unigraphics。 （6）1990年：Unigraphics作為McDonnell Douglas的機械CAD/CAM/CAE的標準。 （7）1991年： Unigraphics開始了從CADAM大型機版本到工作站版本的移

4、植。 （8）1993年：Unigraphics引入復合建模的概念，可將實體建模、曲面建模】線框建模、半?yún)?shù)化以及參數(shù)化建模融為一體。 （9）1995年： Unigraphics首次發(fā)布Windows NT版本。 （10）1996年： Unigraphics發(fā)布了能夠自動進行干涉檢查的高級裝配功能模塊、最先進的CAM模塊以及有A累曲面造型能力的工業(yè)造型模塊；他在全球迅猛發(fā)展，占領(lǐng)了巨大的市場份額，已成為高端、中端及商業(yè)CAD/CAM/CAE應用開發(fā)的常用軟件。 （11）1997年： Unigraphics新增了包括WAVE在內(nèi)的一系列工業(yè)領(lǐng)先的新功能，WAVE這一功能可以定義，控制盒評估產(chǎn)品模塊

5、；被認為是在未來五年中業(yè)界最有影響的新技術(shù)。 （12）2000年： 發(fā)布新版本UGV17。新版本的發(fā)布，使UGS成為工業(yè)界第一個可裝載包含深層嵌入“基于工程知識”（KBE）語言的世界級MCAD軟件產(chǎn)品的主要供應商。利用UGV17，制造業(yè)公司在產(chǎn)品設(shè)計中可以通過一個叫做“KnowledgeDrivenAutomation”（KDA）的處理技術(shù)來獲取專業(yè)知識。 （2001）年：發(fā)布新版本UGV18，新版本中對舊版本中對話框做了大量的調(diào)整，使在更少的對話框中完成更多的工作從而使設(shè)計更加快捷。 自從UG出現(xiàn)以后，在航空航天、汽車、通用機械、工業(yè)設(shè)備、醫(yī)療機械以及其他高科技應用領(lǐng)域的機械設(shè)計和莫及加工自

6、動化的市場上得到了廣泛的應用。多年來，UGS一直在支持美國通用汽車公司實施目前全球最大的虛擬產(chǎn)品開發(fā)項目，同時Unigraphics也是日本著名汽車零部件制造商DENSO公司的計算機應用標準，并在全球汽車行業(yè)得到了很大的應用。 另外，YG軟件在航空領(lǐng)域也有橫好的表現(xiàn)：在美國的航空業(yè)，安裝了超過10000套UG軟件；在俄羅斯航空業(yè)，UG軟件具有90%以上的市場；在北美汽輪機市場，UG軟件占80%。UGS在噴氣發(fā)動機行業(yè)也占有領(lǐng)先地位。 （14）2002年2007年間陸續(xù)發(fā)布新版本UGNX1.0UGNX2.0UNGX3.0UGNX4.0UGNX5.0，主要增加了注塑模具設(shè)計、級進模具設(shè)計、汽車車身

7、覆蓋件設(shè)計與分析等的功能模塊，是設(shè)計范圍更加廣泛，涉及功能更加強大。 同時，UGS公司的產(chǎn)品還遍布通用機械，醫(yī)療機械，電子，高技術(shù)以及日用消費品等行業(yè)。 UG進入中國以后，其在中國的業(yè)務(wù)有了很大的發(fā)展，中國已成為其在遠東區(qū)業(yè)務(wù)增長最快的國家。 1.2 UG軟件特點 Unigraphics CAD/CAM/CAE系統(tǒng)提供了一個基于過程的產(chǎn)品設(shè)計環(huán)境，使產(chǎn)品開發(fā)從設(shè)計到加工真正實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無縫集成，從而優(yōu)化了企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計與制造。UG面向過程驅(qū)動的技術(shù)是虛擬產(chǎn)品開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)，再面向驅(qū)動技術(shù)的環(huán)境中，用戶的全部產(chǎn)品以及精確的數(shù)據(jù)模型能夠在產(chǎn)品開發(fā)過程的各個環(huán)節(jié)保持相關(guān)，從而有效的實現(xiàn)了并行工程。U

8、G軟件不僅具有強大的實體造型、曲面造型、虛擬裝配和生產(chǎn)工程圖等設(shè)計功能；而且，在設(shè)計過程中可進行有限元分析、機構(gòu)運動分析、動力學分析和仿真模擬，提高設(shè)計的可靠性；同時，可用建立的三維模型直接生成數(shù)控代碼，用于產(chǎn)品的加工，其后處理程序支持多種類型數(shù)控機床。另外它所提供的二次開發(fā)語言UG/open GRIP、UG/open APE,簡單易學，實現(xiàn)功能多，便于用戶開發(fā)專用CAD系統(tǒng)。具體來說，該軟件具有以下特點： （1） 具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，真正實現(xiàn)了CAD/CAM/CAE等各種模塊之間的無數(shù)據(jù)交換的自由切換，可實施并行工程。（2） 采用復合建模技術(shù)，可將實體建模、區(qū)面積按摩、現(xiàn)況建模、顯示幾何建模與

9、參數(shù)化建模融為一體。（3） 用基于特征（如孔、凸臺、型膠、槽溝、倒角等）的建模和編輯方法作為實體造型基礎(chǔ)，形象直觀，類似與工程是傳統(tǒng)的設(shè)計辦法，并能用參數(shù)驅(qū)動。（4） 曲面設(shè)計采用非均勻有理B樣條作基礎(chǔ)，可用多種方法生成復雜的曲面，特別適合于汽車外形設(shè)計、汽機輪葉片設(shè)計等復雜曲面造型。（5） 出圖功能強，可十分方便地從三維實體模型直接生成二維工程圖。能按ISO標準和國際標注尺寸、形位公差和漢字說明等。并能直接對實體做旋轉(zhuǎn)剖、階梯剖和軸測圖挖切生成各種剖視圖，增強了繪制工程圖的實用性。（6） 以Parasolid為實體建模核心，實體造型功能處于領(lǐng)先地位。目前著名CAD/CAM/CAE軟件均以此作

10、為實體造型基礎(chǔ)。（7） 提供了界面良好的二次開發(fā)工具GIP，并能通過高級語言接口，使UG得圖形功能與高級語言的計算功能緊密結(jié)合起來。（8） 具有良好的用戶界面，絕大多歲功能都可通過圖標實現(xiàn)：進行對象操作時，具有自動推理功能；同時，在每個操作步驟中，都有相應的提示信息，便于用戶做出正確的選擇。 1.3 UG軟件功能模塊 UG的各項功能是依靠其各個工能模塊來實現(xiàn)的，下面按照CADCAECAM的順序進行簡單介紹。 1.CAD模塊1） UG/Gateway （入口）提供一個Unigraphics基礎(chǔ)，UG/Gateway在一個易于使用的基于Motif環(huán)境中形成連接所有UG模塊的底層結(jié)構(gòu)，它支持關(guān)鍵操作

11、，包括打開已存的UG部件文件，建立新的部件文件，繪制工程圖和屏幕布局以及讀入和寫出CGM等，也提供層控制，視圖定義和屏幕布局，對象信息和分析，顯示控制，存取“幫助”系統(tǒng)，隱藏/再現(xiàn)對象、試題和曲面模型得著色。2） UG/Solid Modeling（實體建模）提供業(yè)界最強的復合建模功能，UG/Solid Modeling無縫集成及預約數(shù)的特征建模和顯示幾何建模，用戶可以取得集成于一個高級的基于特征環(huán)境內(nèi)的傳統(tǒng)實體，曲線和線框建模的功能。3） UG/Features Modieling （特征建模）這個模塊提高了表達式的級別，因而設(shè)計可以在工程特征的意義中來定義，提供對建立和編輯標準設(shè)計特征的支

12、持。4） UG/Freeform Modeling （自由形狀建模）是的能夠進行伏在自由性狀的設(shè)計如機翼和進氣道，以及工業(yè)設(shè)計的產(chǎn)品，UG/Freeform Modeling建模形成對合并試題和曲面建模技術(shù)到單個強大功能的工具集的基礎(chǔ)。5） UG/User-Defined Features （用戶定義的特征）這個模塊提供一種交互方法，為了易于恢復和編輯、使用用戶定義特征的概念去捕捉和存貯部件家族，模塊包括一個以存參數(shù)化實體模型，它是利用標準Unigraphics工具創(chuàng)建的，定義特征變量，建立參數(shù)間關(guān)系，設(shè)置默認值等。6） UG/Drafting （制圖）UG/Drafting 使任一設(shè)計師，工

13、程師或者制圖員能夠以實體模型區(qū)繪制產(chǎn)品的工程圖，基于Unigraphics的復合建模技術(shù)，UG/Drafting建立與幾何模型相關(guān)的尺寸，確保在一模型改變時，圖將被更新，減少圖更新所用的時間。7） UG/Assembly Modeling（裝配建模）提供一個并行的自頂向下的產(chǎn)品開發(fā)方法，UG/Assembly Modeling的主模型可以在總裝配的上下文中設(shè)計和編輯，組建被靈活地配對或定位，并且是相關(guān)的改進了性能和減少存儲的需求。8） UG/Advancd Assemblies（高級裝配）組和高速渲染和間隙分析，UG/Advancd Assemblies提供數(shù)據(jù)裝載控制，它允許用戶過濾裝配結(jié)構(gòu)

14、，UG/Advancd Assemblies管理，共享和評估數(shù)字化模型以獲得對復化產(chǎn)品布局的全數(shù)字的實物模型布局。9） UG/PhotoUG/Photo通過高級的圖形工具，可視地曾強CAD模型，包括可選項的質(zhì)量級別，視圖著色，裝配著色，動畫，正交的和透視的視圖。10） UG/FAST該模塊提供在Unigraphics 3D實體格式中定義的一個標準零件庫系統(tǒng)，它通過一個直觀的圖形界面方便地存取，庫系統(tǒng)提供綜合的3D標準庫見，ISO緊固件，ANSI緊固件，DIN緊固件，DIN軸承，DIN鋼結(jié)構(gòu)和為專門客戶化信息的一個UG/FAST用戶化工具組。11） UG/WAVE Control（控制）Unig

15、raphics的WAVE技術(shù)提供一個產(chǎn)品文件夾工程的平臺，這個允許概念與詳細設(shè)計的改變，傳遞到整個產(chǎn)品，而維持設(shè)計的完整性和意圖，在這個平臺上構(gòu)造，創(chuàng)新的WAVE工程過程能夠?qū)崿F(xiàn)高一級產(chǎn)品設(shè)計的定度，控制和評估。12） UG/Geometric Toleraneing（幾何公差）該模塊提供尺寸標注工程和改變分析的基礎(chǔ)，它是的能夠?qū)崿F(xiàn)幾何公差規(guī)定的只能定義。 2. CAE模塊1） UG/FEA （有限元分析）UG/FEA是一個與UG/Secnario for FEA 前處理和后處理功能緊密集成的有限元解算器，這些產(chǎn)品結(jié)合在一起為Unigraphics環(huán)境內(nèi)的建模與分析提供一個完整的解，UG/FE

16、A是基于世界領(lǐng)先的FEA程序MSC/NASTRAN，它不僅僅在過去的30年為有限元的精度和可靠性建立了標準，而且也在今天的動態(tài)產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境中繼續(xù)證明它的精度和有效性，MSC/NASTRAN通過恒定地發(fā)展結(jié)構(gòu)分析的最新分析功能和算法的有點，保持領(lǐng)先的FEA程序。2） UG/Mechainism（機構(gòu)）UG/Mechainism直接在Unigraphics內(nèi)方便地進行模擬的任一實際二維或三維機構(gòu)系統(tǒng)的復雜的運動學分析和設(shè)計仿真，用最小距離，干涉檢測和跟蹤軌跡包絡(luò)選項，可以執(zhí)行各種打包研究，一種獨特的交互運動學方式，允許同時控制最多五個運動副，用戶可以分析反作用力，圖示最終位移，速度和加速度，反作用

17、力可以輸入到FEA的輪廓，UG/Mechainism使用嵌入式的來自機構(gòu)動力學公司的ADAMS/Kinematics解算器，并對于更復雜的應用，可以為ADAMS/Sollver,MDI的完全的動力學的解算器，建立一個輸入文件。3. CAM模塊 1）UG/CAM Base （基礎(chǔ)）提供一個基于Motif環(huán)境中連接所有共同功能加工的模塊的基礎(chǔ)，這個基礎(chǔ)模塊允許用戶通過觀察刀具的移動，圖形的編輯刀軌和執(zhí)行圖形的改變。2） UG/Postprocessing（后處理）使用戶能夠在世界主要有效地NC機床上方便接地構(gòu)造他們自己的后置處理器，包括銑，車，和線切割EDM等。3） UG/Lathe（車）提供為高

18、質(zhì)量生產(chǎn)車削零件需要的所有能力，UG/Lathe為了自動的更新，在零件幾何體與導軌間是全相關(guān)的。4） UG/Core&Cavity Milling（芯和型腔銑）Core&Cavity Milling模塊在加工模具和沖模中時特別有用的，這些在汽車和消費產(chǎn)品工業(yè)中時共同的，5） UG/Fixed-Axis Milling （固定軸銑）這個模塊為產(chǎn)生3軸運動導軌提供完全和綜合工具，實際上建模的任一曲面或?qū)嶓w都可以被加工，他有很強的功能方法。6） UG/Flow Cut （通流切削）UG/Flow Cut 處理器提供獨特的在半精加工操作中時間的節(jié)省，這個模塊與UG/Fixed-Axis

19、 Milling 一塊工作，分析一個零件的表面和檢測所有雙一相切零件。7） UG/Variable Axis Milling （可變軸銑）這個模塊支持在任Unigraphics曲面上的固定和多軸洗功能，完全的3軸到6軸輪廓運動，刀具方位和全面粗糙度質(zhì)量可以規(guī)定，利用曲面參數(shù)，投射到軌道曲面上和用任一曲線或點可以控制刀軌。8） UG/Sequential Milling （順序銑)這個模塊在用戶要求刀軌創(chuàng)建的每一步上完全進行控制的加工情況是有效的。UG/Sequential Milling 是完全相關(guān)的，它關(guān)注以前類似APT系統(tǒng)處理的市場，但是在一更高的生產(chǎn)效率方式中工作。9） UG/Wire

20、EDM （線切割）方便地在2軸和4軸方式中切削零件，UG/Wire EDM 支持線框或?qū)嶓w的UG模型，在編輯和模型更新中，所有操作是相關(guān)的，多種類型的線切割操作是有效地，也支持允許粘結(jié)線停止的軌跡和使用各種線尺寸和功率設(shè)置。10） Nurbs （B-樣條）軌跡生成器Nurbs （B-樣條）軌跡生成器允許從UG NC處理器直接生成基于Nurbs的刀軌，從UGSolid模型直接生成的新刀軌，使產(chǎn)生的零件有較高的精度和極低的粗糙度。4. 其他模塊除了以上的常用模塊外，UG還有其他的一些功能模塊。如用于鈑金設(shè)計的鈑金模塊、用于管路設(shè)計的管道與布線模塊、供用戶進行二次開發(fā)的，由UG/Open GRIP、

21、UG/Open API和UG/Open+組成的UG開發(fā)模塊。 2. UG實體建模 2.1 建模參考特征 參考特征包括基準軸，基準面和基準坐標系，一般在特征建模操作和草圖中作為確定位置和方向的輔助工具。參考特征有固定的和相對的，相對的參考特征與實體保持關(guān)聯(lián)。 再創(chuàng)造默寫簡單實體和一些形狀較復雜的不規(guī)則實體時，采用系統(tǒng)默認的固定的基準平面和基準軸作為實體建模的參考，往往不能有效的創(chuàng)建模型，這時就需要很好的選擇參考的基準平面和基準軸。 2.1.1基準平面 基準平面包括固定基準平面和相對基準平面兩大類，相對基準平面與實體某些幾何特征相關(guān)聯(lián)并受其約束。固定集準平面由坐標平面建立，沒有關(guān)聯(lián)約束。 基準平面

22、用于建立特征的參考平面，在實體建模中，許多特征的操作都要基于平面才能建立，在一些非平面的尸體上要建立這些特征，就要用到參考平面，如在一些非平面上要進行體修剪，建立孔，槽，型腔等特征。 單機“插入”“基準點/面”“基準面”或，系統(tǒng)將彈出基準平面對話框，選擇自動判斷選項可建立固定的和相對的基準平面，也即它包含了此欄中其他所有的建立基準平面的方式。 （1）建立固定的基準平面，可以通過基準平面對話框中的類型一欄YC-ZC plane、XC-ZC plane、XC-YC plane三個按鈕以此建立相對與WCS左邊的YC-ZC、XC-YC、XC-ZC平面建立基準平面。 在UGNX5.0中，系統(tǒng)默認固定的基

23、準平面為上述通過三個坐標平面建立，類型選項一欄中其他方式建立的基準平面是否需要關(guān)聯(lián)可通過設(shè)置一欄中的關(guān)聯(lián)選項進行選取和取消，也就是說，在選擇其他方式建立基準平面時，取消關(guān)聯(lián)操作建立的是固定基準平面。 （2）建立相對的基準平面可選擇類型下拉菜單的其它選項。此事件里的基準平面與實際相關(guān)聯(lián)，但須選取關(guān)聯(lián)，否則建立的是固定的基準面。建立相對基準平面的過程中，在實體之上或其外選取某個面作為建立該類型的基準平面的參考面時，必須滿足該實體的約束條件，才能建立，否則系統(tǒng)將出現(xiàn)警告或錯誤信息。a.與實體單約束方式建立的基準平面可選擇類型下拉菜單重點按某一距離，另外可以直接選取某些旋轉(zhuǎn)特征體的表面或軸線，建立與之

24、相切于表面或是過軸線的基準平面。 ·平面偏置某一距離建立的基準平面與所選擇的參考面保持水平并成一定距離，仍需選擇一個參考面。 ·通過旋轉(zhuǎn)體的表面或軸線建立的基準平面相切于表面或通過軸線，需選取旋轉(zhuǎn)體的表面或軸線。B.與實體雙約束方式建立的基準平面可通過類型一欄下拉菜單中其他的選項進行建立。 ·兩平行平面間的二等分面：選取Bisector按鈕，建立的二等分面與兩平行平面平行且距離相等，建立過程中需選擇兩個平行的平面。 ·通過兩直線建立，選賊兩直線按鈕建立，建立過程中需選區(qū)兩平行或者相交的直線。 ·與平面成一角度：選擇成一角度按鈕建立，建立的基準平

25、面與所選擇的參考面呈一定角度，建立過程中要選擇一個參考面和旋轉(zhuǎn)的直線。 ·通過曲線：選賊在曲線上按鈕建立，建立的基準平面與所選擇的曲線和對象保持一定的位置和某些特定的方向，建立過程中需選擇曲線或?qū)ο蟆?（3）通過設(shè)定平面方程的系數(shù)：選擇系數(shù)按鈕建立，建立過程只需設(shè)定相對于坐標系的平面方程的系數(shù)即可建立，可建立任一平面但平面方程不易確定。2.1.2 基準軸與基準平面類似，基準軸包括固定的基準軸和相對的基準軸，相對基準周與實體某些系和特征相關(guān)并受其約束，固定的基準平面由坐標軸建立，沒有關(guān)聯(lián)約束。基準軸主要用于建立特征時的輔助線和輔助的參考方向。單擊“插入”“基準點/面”“基準軸”按鈕，系

26、統(tǒng)將彈出基準軸對話框。對話框中的自動判斷按鈕可以建立固定的和相對的基準軸，也即它包含了此欄中其他所有的建立基準軸的方式。（1） 建立固定的基準軸，通過類型下拉菜單中的XC軸、YC軸、ZC軸三個選項以此建立相對與WCS坐標的XC,YC,ZC軸的基準軸。 在UGNX5.0中系統(tǒng)默認固定的基準軸為上面三個坐標軸建立的，類型一欄中其他方式建立的基準軸是否需要關(guān)聯(lián)可通過設(shè)置一欄中的關(guān)聯(lián)選項進行選取或取消，也就是說，在選擇其他方式建立基準軸時，取消關(guān)聯(lián)操作建立的是固定基準軸。（2）建立相對的基準平面可選則類型下拉菜單的其它選項。此時建立的基準軸與實體相關(guān)聯(lián)，但必須取關(guān)聯(lián)，否則建立的是固定的基準軸。相對的基

27、準軸有以下幾種：·交點：通過兩項相交平面的公共點來建立·（曲線或面）軸：通過選取曲線或面自動判斷其軸線并作為基準軸。·在曲線矢量上：通過選取曲線，選擇對應其上的位置和方向來建立基準軸。·點和方向：通過選取點和方向建立基準軸·兩點：通過選取兩點建立及基準軸。2.2 基本體素 基本體素包括方體、圓柱體、圓錐體和球體，它是實體建模的基礎(chǔ)，合理的選擇基本提速并對其進行相關(guān)實體操作，是構(gòu)建復雜幾何體很關(guān)鍵的一部，能起到正確、簡化建模的作用。從建模的合理性和參數(shù)化考慮，在一個部件中基本體素一般作為第一特征出現(xiàn)，避免多次使用基本體素，如基本體素之間的布爾操作

28、能被管道、孔、凸臺、凸墊等特征操作實現(xiàn)的。2.2.1 方體創(chuàng)建方體的方法：單擊“插入”“設(shè)計特征”“長方體”按鈕，系統(tǒng)將會彈出長方體對話框，其創(chuàng)建的方式包括：（邊長，頂點）、（兩點，高度）、（兩對焦點)。UGNX5.0中長方體對話框中不具有點構(gòu)造器，要在具體某點建立或者某兩點創(chuàng)建長方體可以先單擊“插入”“基準平面”“點”，打開點構(gòu)造器對話框來構(gòu)造具體的點，然后建立長方體，系統(tǒng)默認的是頂點在原點建立的第一卦限長方體。1（邊長，頂點）此方式建立的長方體是通過選擇一點作為頂點和設(shè)定長方體的各邊數(shù)值來完成的，建立的長方體各邊與相對應坐標軸平行，按步驟選則點，設(shè)定長、寬、高數(shù)值。2（兩點，高度）在創(chuàng)建的

29、過程中選定兩點所確定的直線不能與坐標軸平行且存在過兩點的某平面與XC-YC平面平行。此方式建立的長方體是通過選擇兩點作為面對角點，設(shè)定長方體高度來完成的，建立的長方體各邊與相應坐標軸平行。3（兩對焦點）在創(chuàng)建過程中選定的兩點所確定的直線不能與坐標軸平行且不能存在過兩點的某平面與三坐標平行。此方式建立的長方體是通過選擇兩點作為體對角點來完成的，建立的長方體各邊與相應坐標軸平行。在創(chuàng)建長方體時，如果不是第一個實體，則要根據(jù)情況選擇布爾操作方式，才選擇布爾操作時，必需保證兩實體相交，否則會出現(xiàn)錯誤。長方體數(shù)值的大小是相對于WCS的，在利用點構(gòu)造器建立點時，默認的坐標也是相對于WCS的。2.2.2 圓

30、柱體創(chuàng)建圓柱體的方法：單擊“插入”“設(shè)計特征”“長方體”，系統(tǒng)將彈出圓柱體對話框，其創(chuàng)建的方式包括：軸、直徑和高度，圓弧和高度兩種。1. 軸、直徑和高度此方式是利用直徑和高度創(chuàng)建圓柱體，在創(chuàng)建圓柱體中較為常見。選擇此按鈕后，將出現(xiàn)圓柱體對話框，現(xiàn)則圓柱體的軸線方向，軸線及方向可通過矢量構(gòu)造器進行監(jiān)理，然后設(shè)定直徑和高度的數(shù)值，在選定由系統(tǒng)默認或是由之前點構(gòu)造器造好的點作為圓柱體底園圓心。如果圓柱體不是系統(tǒng)的第一特征，還需選擇布爾操作選項，實體建立過程中應盡量避免。2 圓弧和高度此方式是利用圓弧和高度來創(chuàng)建圓柱體，選擇此按鈕后將出現(xiàn)對話框，選擇一段圓弧作為圓柱體底圓半徑，軸線方向可通過系統(tǒng)默認的

31、圓弧面的法線方向確定，由反向選項進行調(diào)整，在設(shè)定直徑和高度的數(shù)值，然后選擇適當?shù)牟紶栠\算方式，單擊確定即可。2.2.3 圓錐創(chuàng)建圓錐的方法：單擊“插入”“設(shè)計特征”“圓錐”按鈕，系統(tǒng)會彈出圓錐對話框，其創(chuàng)建方式包括：直徑，高度、直徑，半角、底部直徑，高度半角；頂部直徑，高度，半角；兩個共軸的圓弧。1 直徑，高度此方式是利用底圓與頂圓直徑和高度三個參數(shù)創(chuàng)建圓錐，選擇直徑，高度按鈕后，將出現(xiàn)矢量構(gòu)造器，選擇好圓錐高度的矢量方向，單擊確定，將出現(xiàn)圓錐參數(shù)對話框，設(shè)置好參數(shù)確定后，將出現(xiàn)點構(gòu)造器，構(gòu)造底圓原新后，單擊確定即可。如果創(chuàng)建的圓錐與某實體相交，在構(gòu)造好底圓圓心后，系統(tǒng)會彈出布爾操作對話框，進

32、行相應選擇后，即可建立圓錐，此時圓錐不是系統(tǒng)的第一特征，在實體建模中應盡量避免。底圓直徑不能小于或等于頂圓直徑；頂圓直徑為零時生成圓錐；頂圓直徑大于零時，生成錐臺。2 直徑，半角此方式是利用底圓與頂圓直徑和半角三個參數(shù)創(chuàng)建圓錐，高度由三個參數(shù)確定。選擇直徑，半角按鈕將出現(xiàn)矢量構(gòu)造器，選好圓錐高度的矢量方向，單擊確定，將出現(xiàn)參數(shù)設(shè)置框，設(shè)置好參數(shù)后，將出現(xiàn)點構(gòu)造器，構(gòu)造底圓圓心后，單擊確定即可建立圓錐。三個參數(shù)之間具有一定的相互關(guān)系，不能任意設(shè)定，否則在創(chuàng)建圓錐最后步驟中將出現(xiàn)無效的圓錐高度。半角是圓錐軸線與母線的夾角，半角可以使用正值或負值，取決于底圓直徑和頂圓的大小，如果底圓大，半角應設(shè)定為

33、正值，如果底圓小，半角應設(shè)為負值。3. 底部直徑，高度，半角此方式是利用底圓直徑，高度和半角三個參數(shù)創(chuàng)建圓錐，頂圓直徑可由三個參數(shù)相互關(guān)系確定，需正確設(shè)定三個參數(shù)。選則此按鈕將出現(xiàn)矢量構(gòu)造器，選好圓錐高度的矢量方向，單擊確定，將出現(xiàn)參數(shù)設(shè)置框，設(shè)置好參數(shù)確定后，將出現(xiàn)點構(gòu)造器，構(gòu)造底圓圓心后，單擊確定即可。4 頂部直徑，高度，半角此方式是利用頂部直徑，高度，半角三個參數(shù)創(chuàng)建圓錐，頂圓直徑可由三個參數(shù)相互關(guān)系確定，需正確設(shè)定三個參數(shù)。選擇此按鈕后，將出現(xiàn)矢量構(gòu)造器，選擇好圓錐高度的矢量方向，單擊確定，將出現(xiàn)參數(shù)設(shè)置框，設(shè)置好參數(shù)確定后，將出現(xiàn)點構(gòu)造器，構(gòu)造底圓圓心后，單擊確定即可。5 兩個共軸的

34、圓弧此方式是利用兩段圓弧來創(chuàng)建圓錐，底圓及其直徑由首選的第一段圓弧所在面及其半徑確定，并由此圓弧的圓心確定圓錐中心軸線的位置，軸線方向為圓弧所在面的發(fā)現(xiàn)方向，圓錐高度由兩圓心距離在發(fā)現(xiàn)方向上的投影設(shè)定。2.2.4 球體創(chuàng)建球體的方法：單擊“插入”“設(shè)計特征”“球”，系統(tǒng)將彈出球體對話框，其創(chuàng)建方式包括：（直徑，圓心）、（選擇圓弧）兩種方式。1. 直徑，圓心此方式是利用直徑和圓心來創(chuàng)建球體，選擇此按鈕后將出現(xiàn)球體對話框，設(shè)定直徑參數(shù)后，單擊確定，將出現(xiàn)點構(gòu)造器，夠早點并選取作為球心后，點確定即可。2. 圓弧此方式是有利用圓弧作為球體表面輪廓來創(chuàng)建球體，球心有圓弧的圓心確定，選擇此按鈕將出現(xiàn)選取框

35、，選取圓弧后，可建立球體。2.3 布爾運算布爾運算是對兩個或多個實體進行相加，相見，相交運算，最終得到一個體。布爾運算隱含在許多實體特征中，如進行孔，凸起，割槽等一些特征操作中就包含了相加，相減操作。1. 相加求和運算的方法：單擊“插入”“設(shè)計特征”“求和”，將出現(xiàn)求和對話框。首先選擇目標體，橘紅色高亮區(qū)域?qū)⒂赡繕诉x項移至刀具選項，目標選項被勾選，然后選擇工具體，在UGNX 5.0中添加了設(shè)置選項，可根據(jù)具體建模情況需要選擇。2. 相減求和運算的方法：單擊“插入”“設(shè)計特征”“求差”，將出現(xiàn)求差對話框。先選擇目標體，橘紅色高亮區(qū)域?qū)⒂赡繕诉x項移至刀具選項，目標選項被勾選，然后選擇工具體，在UG

36、NX 5.0中添加了設(shè)置選項，可根據(jù)具體建模情況需要選擇。工具體不能包含目標體，否則系統(tǒng)將提示錯誤。3. 相交相交運算的方法：單擊“插入”“設(shè)計特征”“求交”，將出現(xiàn)求差對話框。系統(tǒng)將出現(xiàn)類似求和，求差運算的對話框。基本操作步驟也類似上面兩種運算。體之間必須要有相交的部分，目標體是實體則不能與片體相交，片體與片體相交要有共同重合片體區(qū)域。3. UG仿真1.運動仿真模塊介紹 UG 運動仿真模塊可以分析機構(gòu)中零件的位移、速度、加速度、作用力、反作用力等，分析結(jié)果可以用來指導修改零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計。 UG 運動仿真和分析分3 個階段進行： (1)前處理階段：創(chuàng)建分析方案(創(chuàng)建連桿、運動副和定義運動驅(qū)動)

37、，通過分析方案得到的信息生成內(nèi)部的ADAMS 輸人數(shù)據(jù)文件，再傳送到ADAMS 解算器。 (2)求解階段：ADAMS 解算器處理輸人數(shù)據(jù)，并生成內(nèi)部的ADAMS 輸出數(shù)據(jù)文件，再傳送到運動分析模塊中。 (3) 后處理階段： 運動分析模塊解釋ADAMS 的輸出數(shù)據(jù)文件，并轉(zhuǎn)化成動畫、圖表及報表文件。2.機構(gòu)計算機模型的建立仿真就是用計算機模型代替實際系統(tǒng)進行試驗和研究。進行運動仿真和分析，首先要建立代表實際機構(gòu)的計算機模型。UG 中Modeling 模塊和Assemblies 模塊提供了極強的造型和裝配功能。以四連桿機構(gòu)為例。 2.1 創(chuàng)建運動分析方案運動分析方案的創(chuàng)建是進行運動仿真的關(guān)鍵，運動分析方案的創(chuàng)建分為三個步驟：創(chuàng)建