【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 (3)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(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(jì)算機(jī)輔助工程，又被稱為數(shù)字仿真，主要指產(chǎn)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(yùn)動(dòng)學(xué)分析、動(dòng)力學(xué)分析和設(shè)計(jì)仿真等功能。使用數(shù)字化仿真可以大大降低產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造 成本和風(fēng)險(xiǎn)，幫助企業(yè)管理者做出最好的決策，生產(chǎn)性能最佳的產(chǎn)品，最終獲得最大的利潤(rùn)。要使數(shù)字仿真價(jià)值最大化，關(guān)鍵在于盡早采用該技術(shù)并將其應(yīng)用于整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程 [6]。為了在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)環(huán)境中實(shí)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(jí)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(gè)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(zhuǎn)換為有限元分析模型，對(duì) UG 零件和裝配體進(jìn)行前、后置處理，用于工程學(xué)仿真和性能評(píng)估；該模塊含有有限元分析求解器 FEA，可以進(jìn) 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(duì)薄壁結(jié)構(gòu)和梁的尺寸進(jìn)行優(yōu)化 [7]。有限元分析作為設(shè)計(jì)過(guò)程的一個(gè)集成部分，用于評(píng)估各種設(shè)計(jì)方案，其分析結(jié)果可以優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)、提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。 (2)機(jī)構(gòu)分析 機(jī)構(gòu)分析模塊能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)任何二維或三維機(jī)構(gòu)進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、動(dòng)力學(xué)分析和設(shè)計(jì)仿真，還能對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的大位移復(fù)雜運(yùn)動(dòng)進(jìn)行建模、模擬和評(píng)估，提供了對(duì)靜態(tài)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué) (動(dòng)態(tài) )模擬的支持。通過(guò)使用運(yùn)動(dòng)副、彈簧、阻尼器等運(yùn)動(dòng)單元來(lái)創(chuàng)建和評(píng)估虛擬樣機(jī)，還可以對(duì)剛體的自由運(yùn)動(dòng)和剛 體接觸進(jìn)行建模和模擬 [8]。用戶可以創(chuàng)建和評(píng)估多個(gè)設(shè)計(jì)方案，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行修正，直至符合優(yōu)化系統(tǒng)的要求為止。 二次開(kāi)發(fā)模塊 UG 二次開(kāi)發(fā)模塊提供了一系列業(yè)界最先進(jìn)的用于二次開(kāi)發(fā)的編程工具集，便于用戶進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)工作，使用該模塊可以對(duì) UG 進(jìn)行定制化開(kāi)發(fā)和裁剪，以滿足一個(gè)企業(yè)的需要，UG 二次開(kāi)發(fā)模塊包括以下主要工具集。 (1)UG/Open API 開(kāi)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(yīng)用，該模塊使用當(dāng)今最流行的編程語(yǔ)言，包括 C/C++、． NET 和 Java[9]。 (2)UG/Open GRIP 是為了自動(dòng)化 CAD／ CAM／ CAE 任務(wù)的一種腳本語(yǔ)言。 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 (3)UG/Open User Interface Styler 是為了構(gòu)建 UG 風(fēng)格對(duì)話框的一個(gè)直觀可視化的編輯器。 (4)UG/MenuScript 允許用戶或第三方開(kāi)發(fā)者應(yīng)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(wù) 課題來(lái)源于工程設(shè)計(jì)實(shí)踐。通過(guò)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，掌握 UG 軟件實(shí)體建模的方法，了解UG 制圖、鈑金模塊、模具設(shè)計(jì)模塊等功能的基本流程與步驟，初步具備利用 UG 軟件進(jìn)行三維工程設(shè)計(jì)的能力，為今后的學(xué)習(xí)和工作中進(jìn)一步深 入研究、應(yīng)用三維 CAD/CAE/CAM 軟件打下良好的基礎(chǔ) [10]。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是使學(xué)生在老師的指導(dǎo)下，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)完成一次綜合利用自己所學(xué)到的理論知識(shí)和技術(shù)能力的鍛煉，進(jìn)一步提高自己分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的綜合能力；學(xué)會(huì)獨(dú)自參考文獻(xiàn)，收集和運(yùn)用原始材料的方法以及如何使用規(guī)范、產(chǎn)品、手冊(cè)目錄，從而提高設(shè)計(jì)能力。著重學(xué)習(xí) 的使用，學(xué)會(huì)計(jì)算機(jī)繪圖，從而具備一定的三維設(shè)計(jì)的能力。本畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)如下： (1)結(jié)合實(shí)際和參考文獻(xiàn)，了解 UG 軟件的基本操作和應(yīng)用。特別是學(xué)會(huì)繪制草圖、創(chuàng)建回轉(zhuǎn)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(gòu)造以及各零件的作用。 (3)設(shè)計(jì)鉆柄軋頭的草圖和具體尺寸。 (4)通過(guò) UG 對(duì)鉆柄軋頭進(jìn)行建模，首先創(chuàng)建模型基體，在創(chuàng)建卡槽，最后進(jìn)行細(xì)節(jié)特征的添加。 (5)對(duì)設(shè)計(jì)好的鉆柄軋頭模型輸出工程圖。 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 2. 設(shè)計(jì)部分 下面 具體介紹鉆柄軋頭的創(chuàng)建過(guò)程 。 新建文件 打開(kāi) UG，單擊【標(biāo)準(zhǔn)】工具條中的【新建】按鈕，系統(tǒng)會(huì)彈出【新建】對(duì)話框，選擇【名稱】為【模型】，【類型】為【建?！?，【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(shè)置草圖選項(xiàng) 單擊【標(biāo)準(zhǔn)】工具條中的【開(kāi)始】按鈕，在彈出的下拉菜單中選擇【建?！磕K，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)入建模設(shè)計(jì)界面。單擊主菜單欄中的【首選項(xiàng)】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(xiàng)】對(duì)話框，將【尺寸標(biāo)簽】設(shè)為【值】，單擊【確定】按鈕完成草圖首選項(xiàng)的設(shè)定，如圖 22 所示。 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 圖 21 設(shè)置草圖選項(xiàng) 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(duì)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(dòng)鼠標(biāo)選擇基準(zhǔn)面作為繪制草圖平面。單擊【確定】按鈕，進(jìn)入草圖繪制界面。 （ 2） 繪制水平線和豎線，標(biāo)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(diǎn)與坐標(biāo)中心點(diǎn)重合，兩條豎線的下端點(diǎn)分別與水平線的兩個(gè)端點(diǎn)重合。單擊【草圖約束】工具條中的【自動(dòng)判斷的尺寸】按鈕，標(biāo)注出尺寸。然后將水平線和豎線轉(zhuǎn)換成構(gòu)造線。 （ 3） 繪制內(nèi)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(nèi)孔輪廓線，如圖 23 所示。 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 圖 23 內(nèi)孔輪廓線 （ 4）標(biāo)注尺寸。單擊【草圖約束】工具條中的【自動(dòng)判斷的尺寸】按鈕，標(biāo)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(biāo)注尺寸，退出草圖繪制。單擊【草圖約束】工具條中的【自動(dòng)判斷的尺寸】按鈕，標(biāo)注出尺