【文章內容簡介】 后置處理 (Postprocessing)模塊 (4)型芯和型腔銑削 (Core amp。 Cavity Milling)模塊 (5)固定軸 銑削 (FixedAxis Milling)模塊 (6)可變軸銑削 (Variable Axis Milling)模塊 (7)順序銑 切削 (Sequential Milling)模塊 (8)流通切削 (Flow Cut)模塊 常熟理工學院畢業(yè)設計（論文） 4 (9)線切割 (Wire EDM)模塊 (10)加工仿真 (Machining Simulation)模塊 性能分析 CAE 模塊 CAE(Computer Aided Engineering)，即計算機輔助工程，又被稱為數(shù)字仿真，主要指產品生命周期中的仿真分析，包括線性靜力分析、模態(tài)分析、穩(wěn)態(tài)熱分析、運動學分析、動力學分析和設計仿真等功能。使用數(shù)字化仿真可以大大降低產品設計、制造成本和風險，幫助企業(yè)管理者做出最 好的決策，生產性能最佳的產品，最終獲得最大的利潤。要使數(shù)字仿真價值最大化，關鍵在于盡早采用該技術并將其應用于整個開發(fā)過程 [6]。為了在產品開發(fā)環(huán)境中實現(xiàn)最優(yōu)的數(shù)字仿真水平， UG 提供了一套綜合的 CAE 解決方案，旨在滿足各級用戶的需求， UG CAE 模塊主要包括以下模塊。 (1)有限元分析 有限元分析模塊是一個集成化的有限元建模及解算工具。該模塊可以將幾何模型轉換為有限元分析模型，對 UG 零件和裝配體進行前、后置處理，用于工程學仿真和性能評估；該模塊含有有限元分析求解器 FEA，可以進行線性靜力分析、模態(tài)分析和穩(wěn)態(tài)熱 分析，還支持裝配體的間隙分析，并可以對薄壁結構和梁的尺寸進行優(yōu)化 [7]。有限元分析作為設計過程的一個集成部分，用于評估各種設計方案，其分析結果可以優(yōu)化產品設計、提高產品質量、縮短產品上市時間。 (2)機構分析 機構分析模塊能夠實現(xiàn)對任何二維或三維機構進行復雜的運動學分析、動力學分析和設計仿真，還能對機械系統(tǒng)的大位移復雜運動進行建模、模擬和評估，提供了對靜態(tài)、運動學和動力學 (動態(tài) )模擬的支持。通過使用運動副、彈簧、阻尼器等運動單元來創(chuàng)建和評估虛擬樣機，還可以對剛體的自由運動和剛體接觸進行建模和模擬 [8]。用戶 可以創(chuàng)建和評估多個設計方案，并在此基礎上進行修正，直至符合優(yōu)化系統(tǒng)的要求為止。 二次開發(fā)模塊 UG 二次開發(fā)模塊提供了一系列業(yè)界最先進的用于二次開發(fā)的編程工具集，便于用戶進行二次開發(fā)工作，使用該模塊可以對 UG 進行定制化開發(fā)和裁剪，以滿足一個企業(yè)的需要，UG 二次開發(fā)模塊包括以下主要工具集。 (1)UG/Open API 開發(fā)工具提供了一種直接編程接口，允許用戶建立客戶化的應用，該模塊使用當今最流行的編程語言，包括 C/C++、． NET 和 Java[9]。 (2)UG/Open GRIP 是為了自動化 CAD／ CAM／ CAE 任務的一種腳本語言。 常熟理工學院畢業(yè)設計（論文） 5 (3)UG/Open User Interface Styler 是為了構建 UG 風格對話框的一個直觀可視化的編輯器。 (4)UG/MenuScript 允許用戶或第三方開發(fā)者應用 ASCII 文件編輯 NX 菜單，創(chuàng)建定制菜單。 論文的主要研究任務 課題來源于工程設計實踐。通過完成畢業(yè)設計，掌握 UG 軟件實體建模的方法，了解UG 制圖、鈑金模塊、模具設計模塊等功能的基本流程與步驟，初步具備利用 UG 軟件進行三維工程設計的能力，為今后的學習和工作中進一步深入研究、應用三維 CAD/CAE/CAM 軟件打下良好的基礎 [10]。 畢業(yè)設計是使學生在老師的指導下，通過畢業(yè)設計完成一次綜合利用自己所學到的理論知識和技術能力的鍛煉，進一步提高自己分析問題和解決問題的綜合能力；學會獨自參考文獻，收集和運用原始材料的方法以及如何使用規(guī)范、產品、手冊目錄，從而提高設計能力。著重學習 的使用，學會計算機繪圖，從而具備一定的三維設計的能力。本畢業(yè)設計的主要任務如下： (1)結合實際和參考文獻，了解 UG 軟件的基本操作和應用。特別是學會繪制草圖、創(chuàng)建回轉曲面、創(chuàng)建螺紋、創(chuàng)建求差拉伸、創(chuàng)建鏡像特征和邊倒圓等基本 操作。 (2)了解鉆柄軋頭基本構造以及各零件的作用。 (3)設計鉆柄軋頭的草圖和具體尺寸。 (4)通過 UG 對鉆柄軋頭進行建模，首先創(chuàng)建模型基體，在創(chuàng)建卡槽，最后進行細節(jié)特征的添加。 (5)對設計好的鉆柄軋頭模型輸出工程圖。 常熟理工學院畢業(yè)設計（論文） 6 2. 設計部分 下面 具體介紹鉆柄軋頭的創(chuàng)建過程 。 新建文件 打開 UG，單擊【標準】工具條中的【新建】按鈕，系統(tǒng)會彈出【新建】對話框，選擇【名稱】為【模型】，【類型】為【建模】，【單位】為【毫米】，在【文件名】輸入框中輸入【 zuanbingzhatou】，單擊【確定 】按鈕 完成新文件的建立如圖 21 所示。 圖 21 新建文件 選擇模塊，設置草圖選項 單擊【標準】工具條中的【開始】按鈕，在彈出的下拉菜單中選擇【建?！磕K，系統(tǒng)會進入建模設計界面。單擊主菜單欄中的【首選項】菜單，在彈出的下拉菜單中選擇【草圖】，系統(tǒng)彈出【草圖首選項】對話框，將【尺寸標簽】設為【值】，單擊【確定】按鈕完成草圖首選項的設定，如圖 22 所示。 常熟理工學院畢業(yè)設計（論文） 7 圖 21 設置草圖選項 創(chuàng)建鉆柄軋頭的基體 （ 1） 選擇繪制草圖平面。單擊【成形特征】工具條中的【草圖】按鈕，系統(tǒng)彈出【創(chuàng)建草圖】對話框，在【類型】選擇框中選擇【在平面上】，在【草圖平面】欄中選擇【現(xiàn)有平面】，單擊【選擇平的面或平面】，移動鼠標選擇 基準面作為繪制草圖平面。單擊【確定】按鈕，進入草圖繪制界面。 （ 2） 繪制水平線和豎線，標注尺寸。單擊【草圖】工具條中的【直線】按鈕，繪制出一條水平線和兩條豎線，水平線左端點與坐標中心點重合，兩條豎線的下端點分別與水平線的兩個端點重合。單擊【草圖約束】工具條中的【自動判斷的尺寸】按鈕，標注出尺寸。然后將水平線和豎線轉換成構造線。 （ 3） 繪制內孔輪廓線。單擊【草圖】工具條中的【直線】按鈕，繪制出由 5 條水平線和 3 條豎線組成的內孔輪廓線，如圖 23 所示。 常熟理工學院畢業(yè)設計（論文） 8 圖 23 內孔輪廓線 （ 4）標注尺寸。單擊【草圖約束】工具條中的【自動判斷的尺寸】按鈕，標注出尺寸。 （ 5） 繪制外輪廓線。單擊【草圖】工具條中的【直線】按鈕，繪制出由 6 條水平線、7 條豎線和 5 條斜線組成的外輪廓線， 如圖 24 所示。 圖 24 外輪廓線 （ 6） 標注尺寸，退出草圖繪制。單擊【草圖約束】工具條中的【自動判斷的尺寸】按鈕，標注出尺寸。