【正文】 ，繪制與其相切線，完成草圖。操作面板的繪制主要涉及拉伸、修剪體、投影、偏移、 抽 殼 、掃略 等命令。殼頂和殼底位置進(jìn)行圓柱體高度 30mm 直徑 30mm，如圖 所示。 虛擬裝配實(shí)際上是在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行裝配的過程，如何有效地模擬實(shí)際裝配過程是虛擬裝配的目的。 電風(fēng)扇主要元件有扇葉、支架、操作面板和底座組成。 圖 后座與扇罩的裝配 在出現(xiàn)的添加現(xiàn)有組件對話框中將定位方式由絕對改為配對，圖層選項(xiàng)不變，點(diǎn)擊確無錫太湖學(xué) 院學(xué)士學(xué)位論文 18 定 。前罩擋板 “ 6” 加載得到以后，在配對條件對話框中選擇 “ 中心 ” 選中前罩擋板 “ 6” 與前罩對應(yīng)的小圓內(nèi)表面。 圖 支架與銷的裝配 然后點(diǎn) ，選中銷的外圓柱面與支架孔內(nèi)表面，點(diǎn)擊確定。由于按鈕是一樣的，所以裝配 “ 14” 時需要選中兩次，然后得到配完成后的圖 。新建文件名為 “ fan” 的組件文件。 編輯爆炸視圖完成后，得到分解圖下的風(fēng)扇裝配爆炸圖，效果如圖 所示。 基于 UG 的家電造型設(shè)計(jì)及動態(tài)仿真 23 圖 干涉檢查 由分析結(jié)果可知，后座 “ 1” 與 扇葉“ 4” 之間狀態(tài)為 “ 接觸 ” ，因?yàn)樯热~需要旋轉(zhuǎn)，所以在設(shè)計(jì)過程中保留了扇葉旋轉(zhuǎn)的自由度。 物 理 仿 真 模 型 仿 真 混 合 仿 真數(shù) 字 仿 真三 維 可 視 交 互 仿 真 圖 仿真技術(shù) 發(fā)展歷程 動態(tài)仿真是在真實(shí)產(chǎn)品的實(shí)物造型制造之前，利用此軟件在計(jì)算機(jī)虛擬環(huán)境下，設(shè)計(jì)人員可以對產(chǎn)品整體的外觀效果、設(shè)計(jì)風(fēng)格、動態(tài)方針進(jìn)行虛擬化的演示。運(yùn)動分析應(yīng)該在滿足伺服電動機(jī)輪廓和接口連接、凸輪從動機(jī)構(gòu)、槽從動機(jī)構(gòu)或者齒輪副連接的要求的情況下，模擬機(jī)構(gòu)的運(yùn)動。 運(yùn)動仿真功能的實(shí)現(xiàn)步驟為 ：（ 1） 建立一個運(yùn)動分析場景； （ 2） 進(jìn)行運(yùn)動模型的構(gòu)建，包括設(shè)置每個零件的連桿特性，設(shè)置兩個連桿間的運(yùn)動副； （ 3） 進(jìn)行運(yùn)動參數(shù)的設(shè)置，提交運(yùn)動仿真模型數(shù)據(jù)，同時進(jìn)行運(yùn)動仿真動畫的輸出和運(yùn)動過程的控制； （ 4） 運(yùn)動分析結(jié)果的數(shù)據(jù)輸出和表格、變化曲線輸出，人為的進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動特性的分析 。扇葉的轉(zhuǎn)動，一個連桿繞固定機(jī)架上的一根軸旋轉(zhuǎn)。基于 UG的注塑模具的設(shè)計(jì)是在三維環(huán)境下進(jìn)行的，這用方法的采用不僅提高了生成型芯和型腔零件的速度和準(zhǔn)確度還可以進(jìn)行造型設(shè)計(jì)，還能完成模具的總裝配，大大縮短了模具設(shè)計(jì)周期并及時發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)中的錯誤，有 效地避免工人重復(fù)勞動 [16]。 分型面的選擇 分型面是指上、下兩模芯互相接觸的表面，而分型面的設(shè)計(jì)在電風(fēng)扇葉的注塑模設(shè)計(jì)中是非常重要的。 當(dāng)然，一個塑件的分型面，不是以上原則都要面面俱到，實(shí)際設(shè)計(jì)時分型面應(yīng)有主要選擇對象，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)條件的需要進(jìn)行多方案的對比，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)作出正確的判斷，最終確定最佳方案。另一方面考慮到澆注系統(tǒng)，有利于氣體的排出。 （ 2）從熱學(xué)性能上 來看熱變形溫度為 85℃ 左右，制品經(jīng)退火處理以后還可提高 10℃左右。 如圖 圖 運(yùn)動分析文件。首先創(chuàng)建連桿，點(diǎn)擊 ，出現(xiàn)連桿對話框如圖 所示 選中扇葉 “ 4” 確定 為連桿 1，然后繼續(xù)創(chuàng)建連桿前罩 “ 5” 、后罩 “ 2” 、墊片 “ 3” 、擋板 “ 6”及后座 “ 1” 為連桿 2。如果伺服電動機(jī)具有不連續(xù)輪廓，在運(yùn)行運(yùn)動分析前軟件會嘗試使其輪廓連續(xù)，如果不能使其輪廓連續(xù)，則此伺服電機(jī)將不能用于分析。制造仿真技術(shù)作為虛擬環(huán)境下現(xiàn)實(shí)制造系統(tǒng)的映射，利用綜合技術(shù)，通過對產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造運(yùn)動等整個產(chǎn)品生產(chǎn)周期進(jìn)行統(tǒng)一建模，為改進(jìn)企業(yè)管理，及整個制造的生成成本的降低提供依據(jù)，現(xiàn)代工業(yè)的制造過程 CAD虛擬產(chǎn)品開發(fā)起著重要作用，計(jì)算機(jī)仿真占有相當(dāng)?shù)姆至?。系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常復(fù)雜的任務(wù)，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及仿真技術(shù)為系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了強(qiáng)有力的工具 [11]。間隙分析是對整個裝配組件進(jìn)行干涉檢查，對于我們特別關(guān)心需要運(yùn)動的扇葉這樣的組件也可以進(jìn)行獨(dú)立查詢。此時應(yīng)當(dāng)打開 “ 文件 ” — “ 裝配加載選項(xiàng) ” 。零件 “ 19” 主要是用來 “鎖緊” 電風(fēng)扇的兩個升降連桿，保存 。支架部分裝配完成。 基于 UG 的家電造型設(shè)計(jì)及動態(tài)仿真 19 圖 裝配完成 的風(fēng)扇部分 第二步 新建文件名為 “ fan_zhijia” 。如圖 所示。 新建文件名為 “ fan_shanye” 的組件文件。 裝配的過程是應(yīng)用多個約束關(guān)系對自由度進(jìn)行限制的過程。以下是電風(fēng)扇中其他零件的三維實(shí)體造型。 圖 操作面板草圖 圖 拔模角對話框 以“ YCZC”為繪圖平面，建草圖，繪制半徑 500mm、 260mm 圓弧作為引導(dǎo)線，如圖 所示。 圖 閉合面草圖 圖 修 剪 實(shí)體 最后在底面抽殼厚度 2mm 完成 。 基于 UG 的家電造型設(shè)計(jì)及動態(tài)仿真 13 圖 后座主視圖草繪 選擇 “插入 偏置 /比例 抽殼” 選中拉伸圖形底面，如圖 所示，厚度為 。 無錫太湖學(xué) 院學(xué)士學(xué)位論文 12 圖 變換命令 圖 變換命令 最后點(diǎn)擊 ，將扇葉圓柱體布爾求和，電風(fēng)扇葉的繪制就算完成了。 找到 “投影” 命令 ，即 圖標(biāo)。 選定 “ XCYC” 為工作平面草繪直徑 400mm 和 392mm 的圓，通過拉伸長度 2mm，然后偏移基準(zhǔn)面 “ XCYC” 沿 YZ 方向偏移 52mm，得到圖 所示的草繪圖，然后按照“ YCZC” 基準(zhǔn)平面畫網(wǎng)格，因?yàn)橛玫氖菕呙柚械墓艿?，繪制好不同階段的線段以后，選中會出現(xiàn)如圖 所示的對話框，外直徑設(shè)置為 內(nèi)直徑 0mm 點(diǎn)擊確定。 由頂向下的設(shè)計(jì)過程能充分利用計(jì)算機(jī)的優(yōu)良特性， 能最大限度地發(fā)揮設(shè)計(jì)人員的潛力，最大限度地減少設(shè)計(jì)實(shí)施階段不必要的重復(fù)工作，使企業(yè)的人力、物力等資源得到充分的利用，大大地提高了設(shè)計(jì)效率，減少了新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研究 [7]。其中一般是先設(shè)計(jì)總裝配圖，再設(shè)計(jì)零件圖，這就是由頂向下的設(shè)計(jì)方法。扇葉部分和后座（里邊裝有電機(jī)轉(zhuǎn)軸，這里只是繪制模型，電機(jī)部分不作考慮）的裝配就要是有連接口的約束，因?yàn)橐錾热~轉(zhuǎn)動的仿真。 電風(fēng)扇的虛擬裝配 介紹 在風(fēng)扇主體尺寸大致確定以后，實(shí)際設(shè)計(jì)過程中并不是完成所有零件再進(jìn)行產(chǎn)品裝配基于 UG 的家電造型設(shè)計(jì)及動態(tài)仿真 7 而是完成一個裝配一個進(jìn)行檢測。基礎(chǔ)特征是三維模型設(shè)計(jì)的起點(diǎn)，包括拉伸特征、旋轉(zhuǎn)特征、掃描特征和混合特征等。 數(shù)據(jù)的合理性不僅關(guān)系到電風(fēng)扇的造型美觀效果，同時也會影響整個風(fēng)扇的裝配及注塑模設(shè)計(jì)，因此這是整個畢業(yè)設(shè)計(jì)的重要一部分。（ 5）底座模塊，這一部分相對固定。因?yàn)樵谶@次設(shè)計(jì)過程，考慮材料的省材、環(huán)保 ，將扇葉、底座、操作面板部分無錫太湖學(xué) 院學(xué)士學(xué)位論文 6 使用價格比較低廉，性能優(yōu)越的 ABS 塑料，支架部分可使用 45 鋼 ，扇罩部分可用鋼絲。但是由于種種原因，仍有許多產(chǎn)品，設(shè)計(jì)和制造者面對的是實(shí)物樣件，為了適應(yīng)先進(jìn)制造的發(fā)展，需要通過一定途徑，將實(shí)物轉(zhuǎn)化為 CAD 模型，使之能利用 CAD/CAM 等先進(jìn)技術(shù)處理，這種從實(shí)物取樣再獲取三維模型的技術(shù)就是通常所說的“求反工程”（ Reserve Engineering）。如果能在電風(fēng)扇上在安裝其他功能，這樣便實(shí)現(xiàn)了多功能化，既方便使用又節(jié)約了能源，將會帶來很大的效益。在這種情況下產(chǎn)生了計(jì)算機(jī)虛擬制造技術(shù)，而虛擬裝配是計(jì)算機(jī) 虛擬 制造技術(shù)的一個重要組成部分，是當(dāng)前裝配設(shè)計(jì)技術(shù)的一種嶄新的思路和方法，具有非常重要的研究價值。 無錫太湖學(xué) 院學(xué)士學(xué)位論文 4 本文運(yùn)用了虛擬建模、虛擬裝配、運(yùn)動仿真，運(yùn)用 CAD 軟件進(jìn)行扇葉注塑模設(shè)計(jì)等內(nèi)容。裝配建模的主模型可以在總裝配的上下文中設(shè)計(jì)和編輯，組件以邏輯對齊、貼合和偏移等方式被靈活地配對或定位。實(shí)體建模是特征建模和自由形狀建模的必要基礎(chǔ)。 UG軟件的介紹 UG NX 是 Unigraphics Solutions 公司推出的集 CAD/CAM/CAE 于一體的三維參數(shù)化設(shè)計(jì)軟件，在汽車、交通、航空航天、日用消費(fèi)品、通用機(jī)械及電子工業(yè)等工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域得到了大規(guī)模的應(yīng)用。Pro/E 采用了模塊方式 ， 可以分別進(jìn) 行草圖繪制、零件制作、裝配設(shè)計(jì)、鈑金設(shè)計(jì)、加工處理等，保證用戶可以按照自己的需要進(jìn)行選擇使用。 常用三維造型軟件介紹 三維軟件技術(shù)經(jīng)過幾十多年的發(fā)展，每個時代都有流行的軟件滿足當(dāng)時的要求，隨著時間推移，技術(shù)的不斷革新，現(xiàn)在，工作站的微機(jī)平臺 CAD/CAM 軟件已經(jīng)占據(jù)主導(dǎo)地位，并且出現(xiàn)了一批比較優(yōu)秀的商業(yè)化軟件。到 70年代后期，實(shí)體造型 技術(shù)在理論、算法和應(yīng)用方面逐漸成熟。在這種背景下， CAD技術(shù)得到迅速普及和極大發(fā)展。論文論述了風(fēng)扇虛擬設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，即零部件建模、虛擬裝配、 動態(tài)仿真設(shè)計(jì)等。與傳統(tǒng)的裝配設(shè)計(jì)相比，虛擬裝配技術(shù)能滿足并行工程的要求，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品可裝配的設(shè)計(jì)，及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的問題，提高裝配質(zhì)量和裝配效果。 movement simulation V 目 錄 摘 要 ........................................................................................................................................... III ABSTRACT .................................................................................................................................. IV 目 錄 ............................................................................................................................................ V 1 緒論 ............................................................................................................................................. 1 三維造型設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀和發(fā)展前景 ....................................................................................... 1 常用三維造型軟件介紹 ....................................................................................................... 2 UG 軟件的介紹 ..................................................................................................................... 2 論文主要內(nèi)容及研究意義 ................................................................................................... 3 2 基于 UG 的風(fēng)扇設(shè)計(jì) ................................................................................................................. 5 電風(fēng)扇的發(fā)展現(xiàn)狀 ............................................................................................................... 5 UG 在產(chǎn)品中的設(shè)計(jì)思路 ..................................................................................................... 5 電風(fēng)扇的建模設(shè)計(jì)分析 ....................................................................................................... 5 電風(fēng)扇的虛擬裝配介紹 ................................................................................................ 6 電風(fēng)扇主要零件的建模繪制 ....