基于ug的輪盤三維建模及仿真加工數控技術畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-20 13:55 本頁面
【文章內容簡介】 采用幾何造型技術建立計算機模型，在汽車車身、輪船船體及飛機機身等設計中不僅可以代替實物模型的制作，而且可以大大縮短設計周期，節(jié)省人力、物力。下面介紹實體造型的參數化技術、變量化造型技術和特征造型技術。一、參數化造型技術早期的CAD系統(tǒng)是利用固定的尺寸值來定義幾何元素，輸入的每一條線都是確定的位置，但不包括產品圖形內在的尺寸約束、拓撲約束及工程約束（如應力、性能約束等）。因此，當要想修改實體的結構形狀時，只有重新造型。這不僅使設計人員投入相當的精力用于重復勞動，而且這種重復勞動的結果并不能反映設計人員對產品的本質構思和意圖。而新產品的設計，不可避免地要經歷多次反復的修改，進行零件形狀和尺寸的綜合協調、優(yōu)化。對于定型產品的設計，需要形成系列，以便針對生產特點和應用需求提供不同型號規(guī)格的產品。這些都需要產品的設計圖可以隨著某些結構尺寸的修改或規(guī)格系列的變化而自動修改圖形。參數化造型是先建立圖形與尺寸參數之間的約束關系，然后使用約束來定義和修改幾何模型。這些尺寸約束及拓撲約束反映了設計時要考慮的因素。實現參數化的一組參數與這些約束保持一定的關系，初始設計的實體自然要滿足這些約束，而當輸入新的參數值時，也將保持這些約束關系并獲得一個新的造型。參數化造型系統(tǒng)也稱為尺寸驅動系統(tǒng)，它只考慮物體的幾何約束（尺寸約束和拓撲約束），而不考慮工程約束。設計對象的結構形狀比較定型，可以用一組參數來約定尺寸關系。參數與設計對象的控制尺寸有明顯的對應，參數的求解較簡單，設計結果的修改受到尺寸驅動。尺寸驅動的幾何模型由幾何元素、尺寸約束和拓撲約束三部分組成。當修改某一尺寸時，系統(tǒng)自動檢索該尺寸在尺寸鏈中的位置，找到它的起始幾何元素和終止幾何元素，使它們按新尺寸值進行調整，得到新模型；接著檢查所有幾何元素是否滿足約束，如不滿足，則保持拓撲約束不變，按尺寸約束修改幾何模型，直至全部滿足約束條件為止。二、變量化造型技術參數化造型技術具有基于特征、全尺寸約束、尺寸驅動幾何形狀修改、全數據相關的特點，全尺寸約束既不能漏注尺寸（欠約束）又不能多注尺寸（過約束），全數據相關指一個參數的修改導致其它相關尺寸全部更新。變量化造型技術是在參數化造型技術的基礎上又做了進一步修改后提出的設計思想，變量化造型既保留了參數化造型基于特征、尺寸驅動幾何形狀修改、全數據相關的優(yōu)點，又在約束定義方面做了根本性的改變。變量化造型將幾何約束中的尺寸約束和拓撲約束分開處理，不苛求全約束，并增加了工程約束。參數化造型過程類似于工程師讀圖的過程，由關鍵尺寸、形狀尺寸、定位尺寸直至參考尺寸，無一遺漏全部看懂（輸入計算機）后，形狀自然在腦海中（屏幕上）形成。這種對思維的苛刻束縛帶來了相當的副作用：決不允許欠尺寸約束；零件截面形狀復雜時，滿屏幕的尺寸讓人無從下手；只有尺寸驅動一種修改手段，不知哪個尺寸會朝著令設計者滿意的方向發(fā)展；若給出一個極不合理的尺寸參數，發(fā)生特征之間的干涉，會引起拓撲關系的改變。 變量化造型的原理如圖21所示： 變量化造型的原理三、特征造型技術現實世界的物體具有三維形狀和質量，因而三維實體造型可以更加真實、完整、清楚地描述物體，其利用計算機技術存儲物體的幾何信息和拓撲信息，代表了CAD/CAM技術的主流。實體造型技術是20世紀70年代后期、80年代初期逐步發(fā)展完善并推向市場的。實體造型是利用一些基本體素，如長方體、圓柱體、球體、錐體、圓環(huán)體以及平面輪廓掃掠體等通過布爾運算生成復雜形體的一種造型技術。實體造型主要包括兩部分內容，即體素的定義和描述、體素之間的布爾運算（交、并、差）。體素是一種簡單的幾何形體，它們可以通過少量參數進行描述，例如長方體可以通過長、寬、高定義形狀。目前的許多CAD/CAM軟件都是一種基于特征的實體造型工具。它可以按照直觀的過程創(chuàng)建機械零件的三維實體模型，且能自動生成與該模型相關聯的二維工程圖。構造三維實體模型的過程稱為特征造型，造型的結果稱為幾何造型?；谔卣鞯膶嶓w造型過程除了要用到參數化造型技術、變量化造型技術之外，還要用到特征造型技術和數據庫聯動技術。特征的概念很廣，在此僅限于討論幾何特征，特征指可以用參數驅動的實體模型，其滿足下列條件：（1）是一個實體或零件中的具體構成之一。（2）能對應于某一形狀。（3）具有工程上的意義（即與加工方法的一定對應關系）。（4）性質是可以預料的。 結構形狀分析與造型思路一、零件結構形狀分析面④① ：面③面② 零件的工程圖二、造型思路由工程圖可知這個零件的毛坯是1個φ120x38mm的圓柱體，其他部分的型腔可以用先建立草圖，然后拉伸特征體的方式來建立，其他部分，我們可以利用孔特征，螺紋特征，以及曲面特征等來建立。 輪盤的三維建模造型設計翻蓋的三維建模具體步驟如表： 建模步驟步驟操作內容截圖1建模創(chuàng)建一個文件， ，單位選擇毫米，類型選擇建模，點擊確定鍵即可建立以 為名的新文件。無2創(chuàng)建圓柱體點擊工具條上的插入→設計特征→圓柱體。3創(chuàng)建四周的草圖點擊圖標進入草圖繪制環(huán)境,在出現的工具條中選擇圖標,完成草圖繪制操作.4創(chuàng)建鍵槽,在中輸入拉伸高度5,點擊反向，點擊圖標,完成拉伸操作5創(chuàng)建孔特征先創(chuàng)立點特征以便定位孔的位置，然后點插入→，設計特征→孔6創(chuàng)建孔特征，并以該孔為實例，創(chuàng)建圓形矩陣先創(chuàng)立點特征以便定位孔的位置，然后點插入→，設計特征→孔點擊矩陣按鈕創(chuàng)立圓形矩陣，角度輸入120度，個數為3，完成后將其中一個孔改為10mm7創(chuàng)建孔特征先創(chuàng)立點特征以便定位孔的
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