【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 UG 是 Unigraphics 的縮寫(xiě)，這是一個(gè)交互式 CAD/CAM(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 與計(jì)算機(jī)輔助制造 )系統(tǒng)，它功能強(qiáng)大，可以輕松實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜實(shí)體及造型的建構(gòu)。誕生之初由于其對(duì)硬件的要求主要基于工作站，隨著計(jì)算機(jī)設(shè)備的飛速發(fā)展和個(gè)人用戶(hù)的迅速增長(zhǎng)，在 PC 上的應(yīng)用取得了迅猛的增長(zhǎng)，目前 UG 已經(jīng)成為模具行業(yè)三維設(shè)計(jì)的一個(gè)主流應(yīng)用。 Siemens PLM Software 公司是全球領(lǐng)先的產(chǎn)品生命周期管理軟件和服務(wù)供應(yīng)商，在全世界擁有近五萬(wàn)客戶(hù)，公司 倡導(dǎo)軟件的開(kāi)發(fā)性與標(biāo)準(zhǔn)化，并與客戶(hù)密切協(xié)作，提供產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、工程協(xié)同和產(chǎn)品設(shè)計(jì)、分析與加工的完整解決方案。主要客戶(hù)包括，通用汽車(chē)，通用電氣，福特，波音麥道，洛克希德，勞斯萊斯，普惠發(fā)動(dòng)機(jī)，日產(chǎn)，克萊斯中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 5 頁(yè) 共 53 頁(yè) 勒，以及美國(guó)軍方。幾乎所有飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)和大部分汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)都采用 UG 進(jìn)行設(shè)計(jì)，充分體現(xiàn) UG 在高端工程領(lǐng)域，特別是軍工領(lǐng)域的強(qiáng)大實(shí)力。在高端領(lǐng)域與 CATIA 并駕齊驅(qū)。 UG 的目標(biāo)是用最新的數(shù)學(xué)技術(shù)，即自適應(yīng)局部網(wǎng)格加密、多重網(wǎng)格和并行計(jì)算，為復(fù)雜應(yīng)用問(wèn)題的求解提供一個(gè)靈活的可再使用的軟件基礎(chǔ) [4]。 的優(yōu)勢(shì) 來(lái)自 Siemens PLM 的 NX 使企業(yè)能夠通過(guò)新一代數(shù)字化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)向產(chǎn)品全生命周期管理轉(zhuǎn)型的目標(biāo)。 NX 包含了企業(yè)中應(yīng)用最廣泛的集成應(yīng)用套件，用于 產(chǎn)品設(shè)計(jì) 、工程和制造全范圍的開(kāi)發(fā)過(guò)程。 如今制造業(yè)所面臨的挑戰(zhàn)是，通過(guò) 產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的技術(shù)創(chuàng)新，在持續(xù)的成本縮減以及收入和利潤(rùn)的逐漸增加的要求之間取得平衡。為了真正地支持革新，必須評(píng)審更多的可選設(shè)計(jì)方案，而且在開(kāi)發(fā)過(guò)程中必須根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)中所獲得的知識(shí)更早地做出關(guān)鍵性的決策 [13]。 NX 是 UGS PLM 新一代數(shù)字化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，它可以通過(guò)過(guò)程變更來(lái)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品革新。 NX 獨(dú)特之處是其知識(shí)管理基礎(chǔ)，它使得工程專(zhuān)業(yè)人員能夠推動(dòng)革新以創(chuàng)造出更大的利潤(rùn)。 NX 可以管理生產(chǎn)和系統(tǒng)性能知識(shí)，根據(jù)已知準(zhǔn)則來(lái)確認(rèn)每一設(shè)計(jì)決策。 NX 建立在為客戶(hù)提供優(yōu)秀解決方案的成功經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)之上，這些解決方案可以大幅提升設(shè) 計(jì)效率，同時(shí)降低成本，并大大縮短生產(chǎn)制造周期。通過(guò)再一次將注意力集中于跨越整個(gè) 產(chǎn)品生命周期 的技術(shù)創(chuàng)新， NX 的成功已經(jīng)得到了充分的證實(shí)。這些目標(biāo)使得NX 通過(guò)無(wú)可匹敵的全范圍產(chǎn)品檢驗(yàn)應(yīng)用和過(guò)程自動(dòng)化工具，把產(chǎn)品制造早期的從概念到生產(chǎn)的過(guò)程都集成到一個(gè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理和協(xié)同的框架中 [5]。 主要功能 UnigraphicsNX 為 設(shè)計(jì)師 和工程師提供了一個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的嶄新模式，它不僅對(duì)幾何的操縱，更重要的是團(tuán)隊(duì)將能夠根據(jù)工程需求進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。 UnigraphicsNX 能夠有效地捕捉、利用和共享數(shù)字化工程完整過(guò)程中的知識(shí)，事實(shí)證明為企業(yè)帶來(lái)了戰(zhàn)略性的收益。 來(lái)自 UGSPLM 的 NX 使企業(yè)能夠通過(guò)新一代數(shù)字化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)向產(chǎn)品全生中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 6 頁(yè) 共 53 頁(yè) 命周期管理轉(zhuǎn)型的目標(biāo)。 NX 包含了企業(yè)中應(yīng)用最廣泛的集成應(yīng)用套件，用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工程和制造全范圍的開(kāi)發(fā)過(guò)程。 工業(yè)設(shè)計(jì)和風(fēng)格造 NX 為那些培養(yǎng)創(chuàng)造性和產(chǎn)品技術(shù)革新的 工業(yè)設(shè)計(jì) 和風(fēng)格提供了強(qiáng)有力的解決方案。利用 NX 建模 ，工業(yè)設(shè)計(jì)師能夠迅速地建立和改進(jìn)復(fù)雜的產(chǎn)品形狀， 并且使用先進(jìn)的渲染和 可視化工具 來(lái)最大限度地滿(mǎn)足設(shè)計(jì)概念的審美要求。 產(chǎn)品設(shè)計(jì)： NX 包括了世界上最強(qiáng)大、最廣泛的產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)用模塊。 NX 具有高性能的機(jī)械設(shè)計(jì)和制圖功能，為制造設(shè)計(jì)提供了高性能和靈活性，以滿(mǎn)足客戶(hù)設(shè)計(jì)任何復(fù)雜產(chǎn)品的需要。 NX 優(yōu)于通用的設(shè)計(jì)工具，具有專(zhuān)業(yè)的 管路 和線(xiàn)路設(shè)計(jì)系統(tǒng)、 鈑金 模塊、專(zhuān)用塑料件設(shè)計(jì)模塊和其他行業(yè)設(shè)計(jì)所需的專(zhuān)業(yè) 應(yīng)用程序 。 仿真、確認(rèn)和優(yōu)化： NX 允許制造商以數(shù)字化的方式仿真、確認(rèn)和優(yōu)化產(chǎn)品及其開(kāi)發(fā)過(guò)程。通過(guò)在開(kāi)發(fā)周期中較早地運(yùn)用數(shù)字化仿真性能，制造商可以改善產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)減少或消除對(duì)于物理樣機(jī)的昂貴耗時(shí)的設(shè)計(jì)、構(gòu)建，以及對(duì)變更周期的依賴(lài) [14]。 NC 加工： UGNX 加工基礎(chǔ)模塊提供聯(lián)接 UG 所有加工模塊的基礎(chǔ)框架，它為 UGNX所有加工模塊提供一個(gè)相同的、 界面 友好的圖形化窗口環(huán)境，用戶(hù)可以在圖形方式下觀(guān)測(cè)刀具沿軌跡運(yùn)動(dòng)的情況并可對(duì)其進(jìn)行圖形化修改：如對(duì)刀具軌跡進(jìn)行延伸、縮短或修改等。該模塊同時(shí)提供通用的點(diǎn)位加工編程功能，可用于鉆孔、攻絲和鏜孔等加工編程。該模塊交互界面可按用戶(hù)需求進(jìn)行靈活的用戶(hù)化修改和剪裁，并可定義標(biāo)準(zhǔn)化刀具庫(kù) 、加工工藝參數(shù)樣板 庫(kù)使初加工、半精加工、精加工等操作常用參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，以減少使用培訓(xùn)時(shí)間并優(yōu)化加工工藝。 UG 軟件所有模塊都可在實(shí)體模型上直接生成加工程序，并保持與實(shí)體模型全相關(guān)。 UGNX 的加工后置處理模塊使用戶(hù)可方便地建立自己的加工后置處理程序，該模塊適用于目前世界上幾乎所有主流 NC 機(jī)床和加工中心，該模塊在多年的應(yīng)用實(shí)踐中已被證明適用于 2～ 5 軸或更多軸的銑削加工、 2～ 4 軸的車(chē)削加工和電火花線(xiàn)切割 。 有序的開(kāi)發(fā)環(huán)境 :NX 產(chǎn)品開(kāi)發(fā)解決方案完全支持制造商所需的各種工具，可用于管理過(guò)程并與擴(kuò)展的企業(yè)共享產(chǎn)品信息。 NX 與 UGSPLM 的其他解決方案的完整套件無(wú)縫結(jié)合。這些對(duì)于 CAD、 CAM 和 CAE 在可控環(huán)境下的協(xié)同、 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理 、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字化實(shí)體模型和可視化都是一個(gè)補(bǔ)充。 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 7 頁(yè) 共 53 頁(yè) 2 汽車(chē)焊裝夾具設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng) 設(shè)計(jì)式樣書(shū)的說(shuō)明 設(shè)計(jì)項(xiàng)目主管根 據(jù)用戶(hù)提供的技術(shù)要求制訂設(shè)計(jì)式樣書(shū)。設(shè)計(jì)者根據(jù)夾具設(shè)計(jì)的定位唯一性、定位穩(wěn)定性、夾緊穩(wěn)定性及總體約束等要求，在設(shè)計(jì)式樣書(shū)中確定整個(gè)夾具設(shè)計(jì)的方案。通過(guò)式樣書(shū)中對(duì)定位夾緊點(diǎn)進(jìn)行的總體規(guī)劃，汽車(chē)白車(chē)身的拼焊精度得以保證。夾具式樣書(shū)對(duì)方案進(jìn)行整體構(gòu)思，從而盡可能地優(yōu)化定位夾緊點(diǎn)的布局方案。這種總體規(guī)劃提高了車(chē)身的焊裝精度，降低了車(chē)身精度的變化率。夾具式樣書(shū)對(duì)夾具的設(shè)計(jì)具有重要的指導(dǎo)意義，對(duì)提高夾具的設(shè)計(jì)合理性、縮短夾具調(diào)試周期也起到十分關(guān)鍵的作用 [15]。 生產(chǎn)過(guò)程 工藝流程：被被裝配工件的上料 、焊接順序。 工作總布置圖 工位參數(shù)：生產(chǎn)量，運(yùn)行時(shí)間，運(yùn)行效率，生產(chǎn)節(jié)拍，夾具類(lèi)型（固定、旋轉(zhuǎn)、移動(dòng)），操作高度，夾緊方式（手動(dòng)、氣動(dòng)），有無(wú)頂升裝置，上料方式（手動(dòng)、吊裝、自動(dòng)），取料方式（手動(dòng)、頂出、自動(dòng)），操作者數(shù)量等等。 被焊零件結(jié)構(gòu)分解圖 被焊零件明細(xì)（零件名、零件號(hào)、零件厚度和材料） 焊接設(shè)備和方法，焊點(diǎn)數(shù)量 焊點(diǎn)布置圖 MCP 圖標(biāo)明了車(chē)身裝配過(guò)程中需要設(shè)置夾具定位的位置，本圖中夾具的分布對(duì)稱(chēng)可以保證焊接質(zhì)量，防止零件在焊接過(guò)程中變形的部位。在 MCP 圖中，規(guī)定了夾具的數(shù) 量和位置、厚度以及夾具的結(jié)構(gòu)（定位、夾緊、定位夾緊、定位銷(xiāo)）。 WH10 汽車(chē)焊裝夾具設(shè)計(jì)的 MCP 圖如圖 所示： 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 8 頁(yè) 共 53 頁(yè) 圖 WH10 工位的 MCP 圖 主要控制斷面的形狀（ MCS） MCS 是組合件在 MCP 位置上的斷面形狀和夾具構(gòu)造簡(jiǎn)圖。在 MCS 中，規(guī)定了定位面的大致形狀，方式、夾緊打開(kāi)方向、定位銷(xiāo)方式（固定、移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)）等。 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的制作必須要在全面了解零件的形狀、焊裝過(guò)程和要求的前提下進(jìn)行，他既要保證設(shè)計(jì)的設(shè)備可靠、滿(mǎn)足使用要求，又要力爭(zhēng)設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造簡(jiǎn)單、方便 [6]。本次 WH10 汽車(chē) 焊裝夾具設(shè)計(jì)總共需要設(shè)計(jì) 6 套夾具， MCS 圖如 、 和 所示 ： 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 9 頁(yè) 共 53 頁(yè) 圖 S4 和 S5 的 MCS 圖 圖 S1 和 S2 的 MCS 圖 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 10 頁(yè) 共 53 頁(yè) 圖 S2 和 S7 的 MCS 圖 設(shè)計(jì)中文件管理規(guī)定 文 件目錄命名規(guī)則 項(xiàng)目名／工位名／ GA——存放本工位夾具總圖及其氣路圖 項(xiàng)目名／工位名／ UNIT——存放本工位夾具單元及其零件 項(xiàng)目名／工位名／ PNL——存放本工位設(shè)計(jì)用 PNL 項(xiàng)目名／工位名／ GUNCHECK——存放本工位焊點(diǎn)、焊槍、焊槍打點(diǎn)示意圖 項(xiàng)目名／工位名／ STD——存放本工位設(shè)計(jì)用標(biāo)準(zhǔn)件、外購(gòu)件、國(guó)標(biāo)件 項(xiàng)目名／工位名／ MOTION——存放本工位各套夾具的運(yùn)動(dòng)分析 項(xiàng)目名／工位名／ FILE——存放本工位各種清單表格及其設(shè)計(jì)式樣書(shū)，設(shè)計(jì)參考文件 項(xiàng)目名／工位名／ my style——存放本工位設(shè)計(jì)用的二維圖紙 其具體的示例如下圖 所示： 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 11 頁(yè) 共 53 頁(yè) 圖 總裝圖 文件命名規(guī)則 加工件 工位代號(hào)－ UNIT 號(hào)－零件序號(hào) WH10－ 00－ 00——WH10 工位的 GA。 WH10－ 01－ 00——WH10 工位的 U01。 WH100101——WH10 工位 U01 的零件 01。 標(biāo)準(zhǔn)件 名稱(chēng)與標(biāo)準(zhǔn)件號(hào)一致 例： YWB010412X35。 外購(gòu)件：名稱(chēng)與樣本訂購(gòu)編號(hào)一致，氣缸后面加 “_實(shí)際應(yīng)用行程 ” CK1B6375_70。 國(guó) 標(biāo)件 國(guó)標(biāo)號(hào) 型號(hào) 例： GB93878 代表 彈簧墊圈 8。 其具體的示例如下圖 所示： 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 12 頁(yè) 共 53 頁(yè) 圖 每套的總裝圖 圖層的設(shè)定 表 圖層的相關(guān)規(guī)定 優(yōu)選圖層 可用圖層 內(nèi) 容 優(yōu)選圖層 可用圖層 內(nèi) 容 1 110 實(shí)體模型 61 6170 BASE TAP 車(chē)線(xiàn) 11 1120 夾具打開(kāi)狀態(tài) 71 7180 GA車(chē)線(xiàn) 21 2140 草圖 81A 82B 8190 車(chē)身端面 41 4150 參考點(diǎn)線(xiàn)面 91 91100 PNL 片體 51 5160 夾具或附屬 裝置車(chē)線(xiàn) 101 101120 Draftin