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【讨论】UG的入门与提高

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261
发表于 2005-3-28 15:41:17 | 只看该作者
请问大家学ug都用来干什么??大家都是从事什么专业的啊??
262
发表于 2005-3-31 17:01:53 | 只看该作者
有没有高手啊?留个Q号好吗?指点下菜鸟
263
发表于 2005-3-31 17:03:19 | 只看该作者
有高手吗?!加我Q275197881
264
发表于 2005-3-31 18:22:52 | 只看该作者
呵呵,不错的专题阿
265
发表于 2005-4-1 11:00:41 | 只看该作者
我个人意见觉得如果有机会参加培训会比较好
UG比起其它设计软件会难度多些.
  
有问题加我QQ271145596
266
发表于 2005-4-1 15:06:37 | 只看该作者
感觉受益匪浅,很多错误都是我犯过的。
267
发表于 2005-4-2 12:36:58 | 只看该作者
要有更好的提高,就得靠我们大家多多来这里讨论了!!!
268
发表于 2005-4-14 10:18:56 | 只看该作者
请问各位高手,园锥面上怎样生成螺纹。
269
发表于 2005-4-14 11:11:36 | 只看该作者
、引言
  基于Top-down的参数化装配建模技术一经面世,便因其与工程实际相符合而受到设计师们的欢迎。UG的装配建模技术完全支持Top-down的设计方法,它采用Context Control技术支持在装配环境中进行零件设计。配合使用WAVE技术和Interpart Expressions技术,可以更好地体现设计师的设计思想。从某种意义上说,模具的结构设计是一种完全面向装配的设计,这种设计要求设计师在满足加工对象功能要求的情况下,进行一种由内向外扩展式的装配设计。所以,在模具设计过程中,设计师们总是先完成模具的装配图设计,然后再进行详细的零件图设计,这一流程是模具设计中最基本的规范。
随着Top-down参数化装配建模技术的日益成熟,模具设计软件的功能也强大了许多。如UG的Moldwizard等型腔类模具设计软件的智能化程度已相当高,对提高模具设计效率、减少模具设计中的重复劳动有非常显著的效果。基于此,本文以汽车排气系统中的百叶窗散热管冲切模的设计为例,对UG的Top-down装配建模技术在冷冲模结构设计中的使用作一些探讨。
二、设计准备
  1.进行工艺及全局性参数分析
  百叶窗散热管的形状和制造工艺并不复杂,其形状如图1所示。该产品的参数主要有13个,共3类:第一类为外形参数,包括管子外径OD、总长LE、壁厚TH和工艺孔径HD,其工艺孔径HD基本保持不变;第二类为百叶窗缺口参数,包括缺口宽GW、缺口高GH、缺口长GL和缺口圆角GR;第三类为缺口排列参数,包括缺口起始位置AS、列数AXN、行数AYN、列间距AXD和行间距AYD。其制造工艺一般是用定宽的带料加工而成:冲缺切断→ 卷圆→ 焊接。对于管口发生变化的情况,还需增加扩口或缩口工序,本文所论述的冲切模就是完成冲缺切断工序的模具,实质上是一副三工位的连续模,其工步为冲工艺孔→冲缺→切断。这种模具的结构属于典型的板式结构,如图2所示,主要包括工作部件、固定部件、卸料部件、导向部件及模板垫板类。为了方便模具的修理和快速更换工作部件,考虑到这种零件的冲切几乎不会产生侧向力,故所有冲头凹模及切刀均采用侧压式快换结构,冲百叶窗缺口的凸凹模均采用镶片组合式结构。由于冲百叶窗缺口的数量较多,导向件采用精度较高的滚动式导柱导套。
  2.对工序件进行定义
  (1) 在装配文件中对零件的参数及一些模具结构的全局性参数进行设定。为此,在装配文件的Expression中首先定义前面所述与所要加工的零件有关的参数,然后定义与模具结构有关的全局性参数。其中包括 :下固定板厚XGD_H,下垫板厚XDB_H,下卸料板厚XXL_H,下卸料板活动距XXL_A,下模板厚XMB_H,上固定板厚SGD_H,上垫板厚SDB_H,上卸料板厚SXL_H,上卸料板活动距SXL_A,上模板厚SMB_H,入刀口深DP,单边冲裁间隙GP。为了便于以后的修改和记忆,每个表达式都可以加上注释,UG Expression注释以“∥”为起始符,唯一的缺憾是它不支持中文。
  (2) 对零件进行定义。由于百叶窗管的形状比较简单,在装配文件中作三个Sketch就可定义它。
  1) 第一个Sketch基于Top视图的零件外形,定义零件在模具中的位置及缺口X、Y方向的起始位置。如图3所示,零件展开宽WD=pi()*(OD-TH)-0.5,其中pi()是UG Expression内置的圆周率函数,0.5是预留的工艺焊缝;压力中心由CX、CY两个表达式确定。由于冲裁力主要集中在冲缺部分,冲孔和切断部分较小,故CY取料宽WD的一半,即CY=WD/2,CX取百叶窗缺口的排列中心,则CX=(AXN-1)*AXD/2;缺口在圆周方向(即Y方向)的起始位置SY与缺口的行数AYN及行间距AYD有关, SY=if(AYN%2)AYD*floor(AYN/2)else AYD*AYN/2-AYD/2。这是一个条件表达式,主要是为了保证缺口关于X轴对称分布,其中“%”是取余运算符,floor()是UG Expression的一个内置的向下取整函数,与此对应的还有一个向上取整函数ceil(),其区别在于floor(1.1)=1,ceil(1.1)=2。
  2) 第二个Sketch基于Right视图的缺口截面形状,如图4所示,其对称中心与缺口在Y方向的起始位置一致。使用Sketch的约束关系可以很简便地实现其关联,在这个Sketch中需定义两个参数:缺口宽GM和缺口高GH。
  3) 第三个Sketch基于Front视图的缺口形状,如图5所示,其对称中心与缺口X方向的起始位置一致,包含两个缺口参数:缺口长GL和缺口圆角GR。使用UG的表达式工具可以看到在装配文件中定义的一些全局参数。
三、设计过程
  模具设计总是先从工作部件开始,运用Top-down的概念进行装配建模实际上是一个装配设计与零件设计相互交叉的过程。该冲切模的工作部件包括三组,第一组完成冲工艺孔的冲头与凹模套,其冲头工作部外径等于工艺孔径HD。利用UG的Interpart Expression 技术可以很方便地实现部件间的尺寸关联,其实现方法为:在Expression中选取要关联的变量;选取Creat link按钮;在Select Part表中选取关联目标文件;在弹出的表达式列表中找到关联目标。其结果为Var=“part_name”::expression, Var是要关联的变量,part_name是关联目标所在的文件名,expression是关联目标。冲头的总长与上固定板厚、上卸料板厚及卸料板活动距有关,冲头总长=上固定板厚SGD_H+上卸料板活动距SXL_A+料厚TH+入刀口量DP。这也需要使用Interpart Expression技术。同理可以得出凹模套的尺寸参数和零件及下固定板、下卸料板的关联关系,它们在装配体中的位置可利用UG的Mating Condition与零件中工艺孔的位置关联起来。
  第二组工作部件是冲切百叶窗缺口的凸模及凹模,其工作部位的形状与零件的缺口形状应一致。在UG中建立凸、凹模与零件之间的关联可通过Assemblies菜单下的Wave Geometry Linker工具实现。冲缺凸模采用镶片结构,其侧视图形状通过Wave Geometry Linker与零件的Right Sketch形状一致。前视图形状与零件的Front Sketch的形状一致,其位置与零件的起始位置关联,其厚度应等于缺口宽GW,长度与缺口的列间距AXD和列数AXN相关,高度与缺口高GH、料厚TH、下卸料板厚XXL_H、下卸料板活动距XXL_A、下固定板厚XGD_H以及下垫板厚XDB_H相关,这样单片凸模就完成了。然后再使用装配中的Create Array来完成其阵列,阵列参数与缺口的行数及行间距相关。值得注意的是,采用Wave Geometry Linker之后,该零件的装配位置不能用关联之后生成的实体来进行Mate约束。同理也可完成切缺凹模的关联设计,其高度与上卸料板厚SXL_H、上卸料板活动距SXL_A、上固定板厚SGD_H相关。
  第三组工作部件是切断切刀,其刃口形状应与切断线一致。在这个零件中切断线就是一条直线,所以上、下切刀就是简单的矩形,只需注意其长度、高度尺寸与零件的关联即可。然后再在装配中将其装配位置与零件的切断线关联起来。
  固定部件包括上、下各一块固定板。设计时首先确定其外形,其尺寸与零件的外形尺寸有关。考虑到排布紧固螺钉、销钉、卸料螺钉及卸料板上安装导料件的需要,固定板的外形相对零件外形长度方向单边加大约35mm,宽度方向单边加大约65mm。鉴于现场生产的习惯,这种板类的外形尺寸一般采用5或0为尾数,故要对长宽尺寸进行圆整。在UG中可采用如下的Interpart Expression来完成:p0=ceil((“louver-cut”E+70)/5)*5,其中louver-cut是装配文件名,表达式对此尺寸进行5圆整。同理也可完成宽度尺寸的定义和板厚在装配文件中的定义,然后将其关联即可。在装配体中使用Mating Condition对固定板进行定位,然后再使用Wave Geometry Linker将其固定孔与凸、凹模关联起来,这样其基本的功能要求就设计完成了。后面再根据紧固螺钉、卸料螺钉、销钉及小导套的尺寸及位置进行相应的开孔工作即可。
  卸料部件主要是指上、下各一块卸料板,其外形长宽与固定板一致,厚度已在装配文件中定义,故只要将其关联即可。在装配中对其装配位置约束之后,再使用Wave Geometry Linker将其卸料孔与凸、凹模的位置和尺寸关联。由于冲工艺孔的冲头采用台阶式,故应注意上卸料板开让孔。鉴于冲裁的入刀口深DP的影响,下卸料板在上切刀对应处要开出让位台阶。将卸料螺钉孔及小导柱孔的位置与固定板关联,大小与卸料螺钉及小导柱关联。然后再装配导料钉,导料钉位置的Y方向应和零件的料宽相切,X方向应装配在非冲裁位置,以保证卸料板的强度。根据导料钉的位置,在下卸料板上做安装孔,在上卸料板上做让孔。
  在垫板上加工对应孔的方法与在卸料板上的操作一样,在此不再赘述。确定模板大小时应考虑导向件及导料件的排布,故长度相对下固定板加大220mm,宽度加大140mm。使用Interpart Expression对其进行控制,导柱的位置约束用相对下固定板的外形来计算。为了在装配中防错,将四根导柱中的一根作非对称排布,即在X方向错开10mm。剩下的任务就是将卸料螺钉、紧固螺钉、销钉、小导柱、小导套等标准件按位置装配,在此也不再赘述。完成后的下模部分如图8所示,上模部分如图9所示。
四、总结
  通过总结可以发现,使用UG参数化装配建模技术进行冷冲模设计,首先,必须对一些全局性的参数进行定义,其变量的命名也应遵守一定规范,才可方便操作;其次,在装配文件中最好对各零件进行分层管理,因为在Interpart Expression中要经常选择各模具零件中的表达式,故文件的命名最好也按统一的规范;另外,若能使用UG OPEN进行一些开发,如增加标准件时在相对应的板上自动完成孔生成及排布等工作,设计效率也会大大提高
270
发表于 2005-4-14 11:14:11 | 只看该作者
UG讲座十:表达式在UGII工程图中的应用  
  
在UGII系统中建立工程图时,使用表达式常常会达到事半功倍的效果,下面就是笔者的一些心得。
一、表达式在工程图模块中变得可用
  UG系统的缺省设置是在进入工程图模块后,表达式变成不可用,也就意味着,在工程图模块中不能通过更改表达式的值的方法来改变零件的模型参数。
  如果需要在工程图模块中使用表达式,则只要在UGII_ENV.DAT文件中将环境变量UGII_DRAFT_EXPRESSIONS_OK的值设置成1。表达式对话框在制图模块中将可使用。
二、表达式用于视图比例
  当有些零部件的尺寸变化较大,无法固定其工程图图幅时,可通过表达式控制视图比例,确保其工程图图幅不变。具体步骤如下:
(1)在表达式中建立如下变量:
p0=200
view_scale=1/(ceil(p0/100))
  其中p0为该零件尺寸变化幅度最大的尺寸之一,view_scale为用户自定义变量,将用于控制视图比例。
(2)在工程图模块中添加视图时,将图1所示scale文本框的值设置成view_scale。
  这样,当p0尺寸变化时,view_scale也跟着变化,结果是视图的大小变化不大,故其图幅也就不需变化。
图1 添加视图对话框
三、表达式用于特殊标注
  图2所示的模型中,尺寸标注随凹槽的数量、凹槽间间距的变化而变化。该模型在建模时,两端的凹槽通过slot特征建立,中间的凹槽通过instance特征建立,并在表达式中生成相应变量:
   n=3
   jz=20
  其中n为阵列特征数量,jz为阵列特征间距。
  图2 特殊标注
  在建立图2所示尺寸标注时,需在图3尺寸标注对话框中做如下事情:
(1)在附加文本方式组合框中选择simple append选项,在Place Text组合框中选择before/after选项;
(2)在before text文本框中加入“X=(”,在after text文本框中加入“)”;
(3)标注尺寸。
  在该模型中,当凹槽的数量n或间距jz变化时,其尺寸标注也跟着相应变化,不再需要人工更改。
四、表达式用于公差配合
  尺寸标注对话框中,In用于英制单位输入上/下偏差值,Si用于毫米单位输入上/下偏差值。使用时根据设置的单位在不同的文本框中输入上下偏差值。
在输入偏差值时,可输入表达式中包含的变量。但是在输入后,系统自动求出变量的值,并将值放到文本框中,这样形成的公差不与表达式中的变量相关。
  如果需要将公差与表达式中的变量完全相关,则具体步骤如下:
(1)在表达式中建立与公差相关的变量,
p0=50
s1=if(p0>=100)(0.05)else(0.02)
s2=if(p0>=100)(-0.04)else(-0.03)
  其中,p0为与公差相关联的尺寸,其取值不同,上/下偏差值也不同;s1,s2分别为上/下偏差值。
(2)将公差设置成no+。
(3)在附加文本方式组合框中选择annotation edit选项,在Place Text组合框中选择after选项。
(4)在annotation编辑器中输入:
(5)当将p0变量的值改成100时,尺寸标注自动更新成图4(b)所示
  
   
  
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冠军记录  UG讲座十一:基于UG软件CADCAM功能的新型鼠标器下座的设计与制造  
  
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随着计算机辅助设计和辅助制造技术的飞速发展,工程设计业和制造业的内涵及其相关技术已经发生了深刻变化,这一点在机械工程领域里的结构设计和功能设计方面表现尤为显著。虚拟现实技术、三维造型技术、参数设计技术等新概念已渗透到传统的结构设计中来,相应的计算机程控刀具轨迹设定和计算机自择加工工艺参数等新方法正发挥着前所未有的作用,推动着工程设计技术和制造技术的发展。  
  笔者多年以来一直以机械设计和结构设计的CAD/CAM技术为研究方向,在教学、科研和生产的实践中坚持探索产品设计的虚拟现实技术、三维造型技术和参数设计技术,并将其融入到新产品的开发研制中去。近年来,笔者利用美国EDS公司开发的机械设计集成化软件UnigraphicsⅡ(UGⅡ)做了大量的辅助设计和辅助制造工作,尤其在产品的创新造型方面取得了一定经验。在实践中,笔者体会到虚拟现实技术、三维造型技术、参数设计技术是机械设计的发展方向,也是CAD/CAM技术的关键。  
目前,机械工程领域使用的CAD/CAM软件“百花齐放、百家争鸣”,而UGⅡ软件能够在其中脱颖而出主要是因为它具有卓越的CAD/CAM功能。在造型功能方面,除却其他软件所具有的通用功能外,它还拥有灵活的复合建模、齐备的仿真照相、细腻的动画渲染和快速的原型工具,仅复合建模就可让用户在实体建模(Solid)、曲面建模(Surface)、线框建模 (Wireframe)和基于特征的参数建模中任意选择,使设计者可根据工程设计实际情况确定最佳建模方式,从而得到最佳设计效果。在加工功能方面,UGⅡ软件针对计算机辅助制造的实用性、适应性和效能性,通过覆盖制造过程,实现制造的自动化、集成化和用户化,从而在产品制造周期、产品制造成本和产品制造质量诸方面都给用户提供了极大的收益。UGⅡ软件的强大功能为人们进行各种复杂零件的虚拟现实造型和虚拟现实制造提供了帮助。现以新型鼠标器下座的造型设计与模具加工为例,说明基于UG软件的新产品开发的方法与步骤。  
1 基于UG的鼠标器下座的虚拟现实造型设计  
鼠标器是计算机设备中体积虽小但引人注目的器件之一。其造型的新颖性、使用的方便性以及功能的齐备性往往是决定性的要素。设计并制造出造型美观、结构简单、经济实用的新型鼠标器是笔者本次工作的目标。在确定选用UGⅡ软件作为新型鼠标器下座设计与制造的开发平台后,即可按下述步骤开始具体工作:  
  ①首先进入UGⅡ软件环境,打开一个新文件并选择APPLICATION-MODELING模块;接着选择TOOLBOX菜单下的CURVE子功能,利用该功能中的SPLINE及LINE命令在XOY平面勾画出构思中的鼠标器下座的外轮廓线,并将具有尖角的地方用FILLET功能倒圆角,此后即可作鼠标器下座的分模线。由于在UG软件中所画任意二维线都会被自动放置在XOY平面内,而该鼠标器下座的分模线处于垂直位置,因此要先通过WCS菜单下的ROTATE WCS将XOY平面进行旋转,使之处于垂直位置,然后就可利用CURVE中的ARC功能画出它的分模线(如图1所示),最后选择WCS-ORIENT和WCS-ABSOLUTE CSYS功能使坐标系恢复初始状态;  
  ②为了使所生成的实体与辅助元素分别处于不同的层面,避免在造型过程中发生混淆,必须把生成辅助线、辅助面和实体时的工作层加以区分,在此将它们分别设为1、5、10各层,并用LAYER-SETTING控件把第10层设置为工作层,然后用TOOLBOX-FEATURE中的EXTUDED BODY控件将鼠标器下座的轮廓线沿Z轴进行拉伸以得到它的实体,再用LAYER-SETTING控件把第5层设置为工作层,用TOOLBOX-FEATURE中的EXTUDED BODY控件将鼠标器下座的分模线沿X轴拉伸成分模面。此时再选择TRIM BODY(实体修剪)控件,用刚生成的分模面修剪此实体,即得如图2所示造型体;  
  ③生成鼠标器下座下边缘的圆弧面。可先用LAYER-SETTING控件把第1层设置为工作层,通过WCS菜单下的ROTATE WCS控件将XOY平面旋转到垂直位置,再在XOY平面内用CURVE-LINE画一斜线,然后用CURVE-ARC控件在鼠标器下座的前端画一四分之一圆弧。此时应使坐标系恢复原位,并将工作层切换到第5层,用TOOLBOX-FEATURE中的EXTUDED BODY控件将该斜线沿X轴拉伸成一斜面;再设定工作层为1,用CURVE-INTERSECT(求交线)求出该斜面与实体周面的交线;将工作层切换到第5层,选择TOOLBOX-FREE FORM FEATURE(扫描)控件,将圆弧沿交线进行扫描得到一弧面;最后选择TRIM BODY(实体修剪),用刚生成的弧面修剪该实体,得图3所示鼠标器造型实体;  
  ④现在构造鼠标器下座的具体结构。为生成鼠标器下座的中心孔,先用CYLINGER生成一圆柱,并选择SUBSTRACT参数,将实体减去此圆柱即可得到该孔;然后用HOLE生成底部的圆孔台阶;再用HOLLOW将整个实体抽壳。至此,该鼠标器下座的主体外形结构已经造型完毕,接下来进行鼠标器下座内部功能细微结构的设计及其造型,将加强筋、联结座、定位块、安装孔等一一加上,并进行适当修棱和倒角就可完成整个造型设计(整体造型图如图4所示)。  
2 基于UG的鼠标器下座的虚拟现实加工编程  
  当完成了以上建模和造型过程以后,即可用它们作为数据基础来编制数控加工程序。通过在MANUFACTURING模块中设定和选择正确的加工方式、工艺指标和刀具参数,再设定粗、精加工走刀路线并由此产生刀具轨迹,即可进行该新型鼠标器下座的计算机辅助制造。为保证设计和加工质量,可先在计算机上仿真显示并动态检验NC刀轨,诸如刀具和夹具是否相互碰撞、刀具和零件是否相互碰撞、曲面加工是否发生过量切削等问题均可得到直接答案,有利于及时修改加工参数,以保证圆满完成加工任务。需要指出的是,计算机辅助制造的后置处理相当重要,由于此前编制的刀位文件(cls文件)是一种点位文件,必须经过后置处理转换成M代码文件才能运用于加工过程。UG软件的后置处理模块在进行后置处理时所需的数控机床特性描述文件(mdfa文件)可由外带的MDFG程序通过人机对话产生,因此,工程技术可根据具体加工情况对刀位文件进行后置处理,使之成为数控机床可以识别的NC代码。  
3 结束语  
  笔者应用UG软件的虚拟现实造型功能和虚拟现实制造功能开发新型鼠标器下座,由于采用了虚拟现实技术、三维造型技术和参数设计技术等新概念和新方法,节省了设计时间、保证了设计质量、并且拟订了加工方案,起到事半功倍的效果。这说明:采用UG软件进行新产品的开发,周期短、质量高,且能与加工连成一体,实现CAD/CAM的无缝集成。由此也使笔者体会到,在机械设计和结构设计领域,虚拟设计与虚拟制造是一条值得探索的发展途径。
   
  
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