【文章內(nèi)容簡介】 供了數(shù)字化造型和驗證手段。 Unigraphics NX 針對用戶的虛擬產(chǎn)品設計和工藝設計的需求，提供了經(jīng)過實踐驗證的解決方案。 UG同時也是用戶指南（ user guide）和普遍語法（ Universal Grammer）的縮寫；在 DOTA中也被稱為幽鬼。 這是一個交互式 CAD/CAM(計算機輔助設計與計算機輔助制造 )系統(tǒng)，它功能強大，可以輕松實現(xiàn)各種復雜實體及造型的建構(gòu) UG在誕生之初主要基于工作站，但隨著 PC硬件的發(fā)展和個人用戶的迅速增長，在 PC 上的應 用取得了迅猛的增長，目前已經(jīng)成為模具行業(yè)三維設計的一個主流應用。 UG 的開發(fā)始于 1990 年 7 月，它是基于 C 語言開發(fā)實現(xiàn)的。 UG NX 是一個在二和三維空間無結(jié)構(gòu)網(wǎng)格上使用自適應多重網(wǎng)格方法開發(fā)的一個靈活的數(shù)值求解偏微分方程的軟件工具。其設計思想足夠靈活地支持多種離散方案。因此軟件可對許多不同的應用再利用。 一個給定過程的有效模擬需要來自于應用領域 (自然科學或工程 )、數(shù)學 (分析和數(shù)值數(shù)學 )及計算機科學的知識。然而，所有這些技術在復雜應用中的使用并不是太容易。這是因為組合所有這些方法需要巨大的復雜性及交叉學科的知 識。最終軟件的實現(xiàn)變得越來越復雜，以致于超出了一個人能夠管理的范圍。一些非常成功的解偏微分方程的技術，特別是自適應網(wǎng)格加密（ adaptivemeshrefinement）和多重網(wǎng)格方法在過去的十年中已被數(shù)學家研究，同時隨著計算機技術的巨大進展，特別是大型并行計算機的開發(fā)帶來了許多新的可能 。 UG 的目標是用最新的數(shù)學技術，即自適應局部網(wǎng)格加密、多重網(wǎng)格和并行計算，為復雜應用問題的求解提供一個靈活的可再使用的軟件基礎。 一個如 UG NX 這樣的大型軟件系統(tǒng)通常需要有不同層次抽象的描述。 UG 具有三 個 設 計 層 次 ， 即 結(jié) 構(gòu) 設計 (architecturaldesign) 、 子 系 統(tǒng) 設 計(subsystemdesign)和組件設計 (ponentdesign)。 至少在結(jié)構(gòu)和子系統(tǒng)層次上， UG 是用模塊方法設計的并且信息隱藏原則被廣泛地使用。所有陳述的信息被分布于各子系統(tǒng)之間。 遼寧交通高等?？茖W 校機電系畢業(yè)設計論文 NX 是 UGS PLM 新一代數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)，它可以通過過程變更來驅(qū)動產(chǎn)品革新。 NX 獨特之處是其知識管理基礎，它使得工程專業(yè)人員能夠推動革新以創(chuàng)造出更大的利潤。 NX 可以管理生產(chǎn)和系統(tǒng)性能知識，根據(jù)已知準則來確認每一設計決策。 NX 建立在為客 戶提供無與倫比的解決方案的成功經(jīng)驗基礎之上，這些解決方案可以全面地改善設計過程的效率，削減成本，并縮短進入市場的時間。通過再一次將注意力集中于跨越整個產(chǎn)品生命周期的技術創(chuàng)新， NX 的成功已經(jīng)得到了充分的證實。這些目標使得 NX 通過無可匹敵的全范圍產(chǎn)品檢驗應用和過程自動化工具，把產(chǎn)品制造早期的從概念到生產(chǎn)的過程都集成到一個實現(xiàn)數(shù)字化管理和協(xié)同的框架中。 CAD 的發(fā)展史及其應用 CAD 即計算機輔助設計 (CADComputer Aided Design) 利用計算機及其圖形設備幫助設計人員進 行設計工作 ， 簡稱 cad。 在工程和產(chǎn)品設計中，計算機可以幫助設計人員擔負計算、信息存儲和制圖等項工作。 CAD還包含：電氣 CAD、外貿(mào)結(jié)算 CAD、加拿大元、冠狀動脈性心臟病、計算機輔助診斷、服裝 CAD 等含義。 在設計中通常要用計算機對不同方案進行大量的計算、分析和比較，以決定最優(yōu)方案；各種設計信息，不論是數(shù)字的、文字的或圖形的，都能存放在計算機的內(nèi)存或外存里，并能快速地檢索；設計人員通常用草圖開始設計，將草圖變?yōu)楣ぷ鲌D的繁重工作可以交給計算機完成；由計算機自動產(chǎn)生的設計結(jié)果，可以快速作出圖形顯示出來，使設計人 員及時對設計作出判斷和修改；利用計算機可以進行與圖形的編輯、放大、縮小、平移和旋轉(zhuǎn)等有關的圖形數(shù)據(jù)加工工作。 CAD 能夠減輕設計人員的計算畫圖等重復性勞動，專注于設計本身，縮短設計周期和提高設計質(zhì)量。 人類在表達思想、傳遞信息時，最初采用圖形，后來逐漸演化發(fā)展為具有抽象意義的文字 ,這是人類在信息交流上的一次偉大革命。在信息交流中，圖形表達方式比文字表達方式具有更多的優(yōu)點。一幅圖紙能容納下許多信息，表達內(nèi)容直觀，一目了然，在不同的民族與地區(qū)具有表達思想的相通性，而往往可以反映用語言、文字也難以表達的信息。 在早 期，工程師采用手工繪圖。他們用草圖表達設計思想，手法不一。后來逐漸規(guī)范化，形成了一整套規(guī)則，具有一定的制圖標準，從而使工程制圖標準化。但由于項目的多樣性、多變性，使得手工繪圖周期長、效率低、重復勞動多，從 遼寧交通高等?？茖W校機電系畢業(yè)設計論文 第 10 頁 而阻礙了建設的發(fā)展。于是，人們想方設法地提高勞動效率，將工程技術人員從繁瑣重復的體力勞動中解放出來，集中精力從事開創(chuàng)性的工作。例如，工程師們?yōu)榱藴p少工程制圖中的許多繁瑣重復的勞動，編制了大量的標準圖集，提供給不同的工程以備套用。 工程師們夢想著何時能甩開圖板，實現(xiàn)自動化畫圖，將自己的設計思想用一種簡潔、美 觀標準的方式表達出來，便于修改，易于重復利用，提高勞動效率。 隨著計算機的迅猛發(fā)展，工程界的迫切需要，計算機輔助繪圖 (Computer Aided Drafting)應運而生。早期的計算機輔助設計系統(tǒng)是在大型機、超級小型機上開發(fā)的，一般需要幾十萬甚至上百萬美元，往往只有在規(guī)模很大的汽車、航空、化工、石油，電力、輪船等行業(yè)部門中應用，工程建設設計領域各單位則難以望其項背。進入 80 年代，微型計算機的迅速發(fā)展，使計算機輔助工程設計逐漸成為現(xiàn)實。計算機繪圖是通過編制計算機輔助繪圖軟件，將圖形顯示在屏幕上，用戶可以 用光標對圖形直接進行編輯和修改。由微機配上圖形輸入和輸出設備 (如鍵盤、鼠標、繪圖儀 )以及計算機繪圖軟件，就組成一套計算機輔助繪圖系統(tǒng)。 遼寧交通高等?？茖W 校機電系畢業(yè)設計論文 2 機械加工工藝設計 車削零件工藝分析 零件圖分析 分析產(chǎn)品的零件圖與裝配圖，分析零件圖的加工要求、結(jié)構(gòu)工藝性，檢驗圖樣的完整性；零件圖如圖 21 所示。 圖 21 對以上零件圖分析得：零件圖樣的尺寸視圖都完整，表達清楚，幾何關系明確，零件的工藝也很好，可以看出零件在很多地方都有形位公差的要求，部分表面還有粗糙度要求，本零件的表面粗糙度都 在 ，故只要用車床加工就可以達到了，所以可以把加工分為粗精加工兩個階段，但在工藝安排上要考慮裝夾的先后，裝夾的次數(shù)，如何裝夾，如何加工才能保證工件的精度，這才是關鍵，在定位裝夾方面要考慮在一次裝夾完成車的加工，保證位置精度。并且工件的左右都需要加工。左右裝夾掉頭時要注意定位的準確以及對刀的準確性。 毛坯的選擇 在零件的加工過程中，毛坯的選擇也非常重要，因為在這里涉及到毛坯的成本問題，一個零件在設計，加工的過程中，首先考慮的就是加工的成本問題，零件要滿足功能的需要，還要考慮到在加工時一定 要便于加工，即使設計的再完美，但不利于加工，會給加工帶來很大的麻煩，提高成本，這樣是不可取的，我們只要考慮怎么樣把零件加工出 遼寧交通高等?？茖W校機電系畢業(yè)設計論文 第 12 頁 來就好，只要簡單的考慮一下毛坯的的成本，還有一點要說明的是，在選擇毛坯時，還要考慮到裝夾的問題，采用三爪自定心卡盤裝夾兩端。該零件可選用毛坯類型：鑄件；毛坯大?。害?55 160；如圖 22所示。 圖 22 選擇定位基準，確定零件的加工路線 基準的選擇很重要，在基準的選擇過程中要考慮到裝卡時給工件帶來的變形，還要考慮到工件的剛性，如果不能正確的選擇好定位的 基準，會給加工帶來很多不必要的麻煩，在基準的選擇時應注意一定要在一次裝卡中加工多的零件形狀，也就是說避免重復定位帶來的誤差，一般裝夾都是用三爪自定心卡盤，零件需要左右兩邊加工，必須掉頭，粗基準選擇：φ 52外圓作為粗 基準，符合基準統(tǒng)一原則。精基準選擇：每次加工過的外圓表面作為精基準。加工路線為：毛坯準備 —— 車右側(cè)外輪廓至公差要求范圍內(nèi) —— 車外圓 —— 掉頭切斷 —— 平斷面到尺寸。 刀具的選擇 刀具的選擇是數(shù)控機床加工工藝設計中的重要內(nèi)容，刀具選擇合理與否不僅影響數(shù)控機床的加工效率，而且還直接影響加工 質(zhì)量，選擇刀具通常要考慮數(shù)控機床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等因素。與傳統(tǒng)的機床切削方法相比數(shù)控機床切削方法對刀具的要求更高，不僅要求刀具的精度高，剛性好，耐用度高，而且還要