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正文內(nèi)容

全套畢業(yè)設計畢業(yè)論文—基于ug的油缸的參數(shù)化設計--機械94顧卓超(編輯修改稿)

2024-12-29 16:16 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 能夠根據(jù)實際的情況進行功能的組合,以實現(xiàn)參數(shù)化的CAD/CAM 交互系統(tǒng)。 本課題的研究內(nèi)容和意義 UG在 CAD/CAM上顯示出了強大的功能 ,但 UG 為了支持一般軟件的運行于操作 ,僅具有 CAD/CAM 的一些基礎性功能 ,沒有開發(fā)出完善且系統(tǒng)的功能來支持專用產(chǎn)品的計算 機設計及制造。機械設計的復雜性及產(chǎn)品功能的繁復性決定了需要對 CAM 軟件平臺進行二次開發(fā)以適應具體變化的對象。同樣,通過 UG 二次開發(fā)工具,可以擴展 UG 的功能,實現(xiàn)某些產(chǎn)品的參數(shù)化設計加工和管理,由此,產(chǎn)品設計的效率將被大大的提高。 產(chǎn)品的設計制造過程中 ,產(chǎn)品自身的形狀及相應的尺寸必然需要經(jīng)過多次的協(xié)調(diào) ,優(yōu)化與修 正。 如果通過 CAD/CAM進行非參數(shù)化建模 ,那么即使只是改變圖形的一個結(jié)構(gòu)與尺寸 ,也要對產(chǎn)品的具體數(shù)據(jù)進行修改 ,甚至是重新進行建模 ,能否在進行產(chǎn)品設計的時候,通過添加某些特定的數(shù)據(jù)從而獲得產(chǎn)品 設計所需的各個機構(gòu)及零部件的具體尺寸 。同樣 ,若產(chǎn)品的總體設計發(fā)生變化 ,是否可以通過只修改其中一部分的數(shù)據(jù)而獲得產(chǎn)品全新的數(shù)據(jù)信息呢?這便是是參數(shù)化設計的具體思想。 國內(nèi)外的發(fā)展概況 UG 因其強大的功能成為了當今世界上最為被廣泛應用的設計軟件 , 其中 包 含 了世界上最強 力 、最廣泛的產(chǎn)品設計應用模塊。 UG 軟件作為先進的 CAD/CAM 設計軟件 , 擁有產(chǎn)品的開發(fā)制造 , 設備全自動生產(chǎn) 、 設備無縫 精確裝配、三維圖形資源庫的功能。 UG 在當今機械產(chǎn)品的設計與制造行業(yè)中被運用的日漸廣泛及深入 , 相較于 AutoCAD等平面繪圖系統(tǒng) , UG 的運用較為繁復 , 但也無法阻礙人們對其深入了解的腳步。從這一點也可以看出來 UG 擁有人們所希望的良好的性能和全面的開發(fā)方法。伴隨著我國 GDP的快速增長及制造業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展 , 對于電腦制圖能力的要求越來越高, 并且現(xiàn)在的制圖軟件功能也越來越強大,所以 UG 的應 用也越來越廣泛,現(xiàn)在,這些制圖軟件已在電子和電氣、科學研究、機械 設計、軟件開發(fā)、機器人、模具、工廠自動化、土木建筑、地質(zhì)、家電等 各個領域得到廣泛應用。制造商在進行產(chǎn)品的研發(fā)時所需要的工具及軟件可以完全的被 NX 開發(fā)方案所支持。 UGS PLM 的一些解決方案均能與 NX 開發(fā)方案完美結(jié)合。 如今, UG 已經(jīng)被包括:通用汽車,通用電氣,福特,波音麥道,洛克希德,勞斯 萊斯,日產(chǎn),克萊斯勒,及美軍方所運用, UG 幾乎包辦了所有飛機及汽車發(fā)動機的設計 ,全套設計(圖紙)請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 體現(xiàn)出了其在高端工程領域及軍工領域的實力 。在高端領域與 CATIA 并駕齊驅(qū)。 對一般的設計人員來說,要運用 UG 進行復雜產(chǎn)品的三維機械設計,設計師首先要花費大量的時間熟悉整個軟件的運行過程,同時要在較短的時間內(nèi)對三維建模有較為深刻的認識,這是一個極其困難的任務。 UG 的二次開發(fā)工具應運而生,通過其對復雜機械結(jié)構(gòu) 的參數(shù)化設計,設計的整體效率被大大的提高。由于 UG 軟件的通用性只包含有 CAD\CAM 的一些基本功能,無法提供進行專門產(chǎn)品設計是所需要的特定的功能。機械產(chǎn)品具有 繁復性 , 需要針對具體對 象在選用的 CAM 軟件平臺上進行二次開發(fā), 來設計 出界面友好、功能強大和使用方便的專用產(chǎn)品的 CAD/CAM 系統(tǒng) UG/OPEN UIStyler 、 UG/OPEN GRIP 和UG/OPEN API 的二次開發(fā)技術(shù)。 本課題應達到的要求 此次設計的題目是基于 UG平臺的油缸的參數(shù)化設計 .總體思路是輸入油缸的原始設計參數(shù),通 過相關公式及查表獲得油缸的幾何參數(shù),再通過油缸的幾何參數(shù)運用 Unigraphics NX 及 Visual C++等三維軟件及編程軟件建立油缸模型,從而達到油缸參數(shù)化設計。 全套設計(圖紙)請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 2 相關軟件 unigraphics NX 的簡介 unigraphics NX 的概述 UG NX 作為機械設計領域用途最為廣泛的三維建模軟件,其主要的作用是創(chuàng)建從設計到制造的整套自動化流程,作為全新一代的 CAD\CAM 的系統(tǒng)軟件,其在機械設計方面用途廣泛。相對于傳統(tǒng) CAD\CAM 軟件 功能的局限性, UG NX 不僅能進行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的繪制與建立,更能為此建立一套健全的產(chǎn)品設計制造方案,包括產(chǎn)品設計、結(jié)構(gòu)設計、模型建立、加工成型、結(jié)構(gòu)分析、產(chǎn)品的分析及數(shù)據(jù)管理、甚至產(chǎn)品使用壽命的評估,因此 UG NX是集合了多種功能的設計系統(tǒng) 。 UG NX 已成為世界商最優(yōu)秀公司廣泛使用的設計系統(tǒng) 。 這些公司包括:通用電氣、波音飛機、松下、飛利浦、愛立信、柯達、精工 。從 1990 年登陸中國以來,經(jīng)歷了多次迅猛的發(fā)展 已成為中國 航天業(yè) 、汽車 制造、機械制造業(yè) 及家用電氣等領域的首選軟件。 [ 1] unigraphics NX 的功能 幾個不同的模塊構(gòu)成了 UG NX 軟件 , 其中 包 括了 CAD、 CAM、注塑 件 、 金屬 件、 工程質(zhì)量檢測 、管路應用、 Web、逆向工程等 不同模塊 ,其中每個功能模塊都以 Gateway環(huán)境為基礎,它們之間既相互獨立又互相聯(lián)系。 CAD 模塊 由于在三維建模領域擁有很強的能力 , 因此 UG NX 軟件 早已被 世界上多家航天及汽車制造廠商所運用 。 CAD 模塊又由以下許多獨立功能的子模塊構(gòu)成 : ( 1) 建模模塊 此模塊作為全新的產(chǎn)品設計造型模塊 ,提供 實體化 建模、 特性 建模、曲面建模等 一系列 先進的造 型和輔助功能。草圖工具適合于全參數(shù)化設計;曲線工具雖然參數(shù)化功能不如草圖工具,但用來構(gòu)建線框圖更為方便;實體工具完全整合基于約束的 特性 建模和顯示幾何建模的 特征 , 由 此各種特征實體、線框架構(gòu)等功能 能被自由的使用 ;曲面工具是 基于整合 了實體 化 建模 和 曲面建模 基礎技術(shù)上 的設計工具, 可以 設計出如工業(yè)造型設計產(chǎn)品的復雜曲面外形。 ( 2) 工程制圖模塊 UG 工程制圖模塊 中的 平面工程圖由實體模型自 主 生成,也可用曲線功能 直接繪制 。此 模塊 還 提供 自主的 視圖布局(包括基本視圖、剖視圖、向視圖等),而且可以自動 或者手動 對 尺寸進行標注 ,自動 進行剖面線的繪制 、 對 形位公差和表面粗糙度 進行 標注等。 由于 3D 模型的 變化,工程圖將會進行同步的更新 , 進而使二維工程圖與三維模型達到基本一致 ,同時也減少了因 3D 模型改變而更新二維工程圖的時間。 另外 , 消隱線與截面視圖也包括于視圖之中 , 模型修改完成后也會進行相應的更新 ,且可以運用 自動的視圖布局能力提供快速的圖紙布局,從而減少工程圖更新所需的時間。 全套設計(圖紙)請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 ( 3) 裝配建模模塊 UG 裝配建模模塊是用于產(chǎn)品的模擬裝配,支持 “由底向上 ”和 “由頂向下 ”的裝配方法。在總裝配文中可以對裝配模型 進行設計和改造 ,組件 通過 對齊 、 偏移等 方法進行定位及配對 , 加強了性能,減少了對存儲的要求 。 ( 4) 模具設計模塊 模具設計模塊是 UGS 公司提供的運行在 UG 軟件基礎上的一個智能化、參數(shù)化的注塑模具設計模塊。 此模塊能夠?qū)?產(chǎn)品的分型、型腔、滑塊、推桿、鑲塊 、 型腔輪廓,以及創(chuàng)建電火花加工的電極、模具的模架、澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)等提供了方便的設計途徑,最終的目的是生成與產(chǎn)品參數(shù)相關的、可用于數(shù)控加工的三維模具模型。此外, 3D 模型的每一改變均會自動地關聯(lián)到型腔和型芯。 CAM模塊 作為 UG NX 在 計算機 上的 輔助制造模塊, CAM 模塊 提供 了 CLSFS 編譯與創(chuàng)建實現(xiàn)了對 NC 的加工 ,提供了包括銑、車、切割、鈑金等加工方法的交互操作,還具有機床數(shù)據(jù)文件生成器及圖形后置處理的支持。同時又提供了 系統(tǒng)資源制造 系統(tǒng)、 刀具軌跡編輯 器、模擬切削 、 模擬機床 等 一系列 功能。 UG/Gateway 模塊 Gateway是 運行另外一些對應 模塊的前提條件,該模塊為 UG NX6 另外 模塊 的運作 提供了底層相一致的數(shù)據(jù)庫支持和一個圖形交互環(huán)境。 通過它能夠打開已經(jīng)保存的部件文件 、 建立全新 的部件文件、 畫出工程圖像 及 支持不同格式 的文件等操作,也提供圖層控制、屏幕布局及視圖的定義、表達式及特征查詢、對象信息及分析、顯示控制及隱藏和再現(xiàn)對象等操作。 MoldWizard 模塊 MoldWizard 是 UGS 公司 設計的能夠 在 Unigraphics NX 軟件基礎上 運行 的一個注塑模具設計模 塊。 MoldWizard 為產(chǎn)品的分型、型腔、推桿、滑塊、鑲塊 、 復雜型創(chuàng)建電火花加工的電極和模具的模架、冷卻系統(tǒng)和澆注系統(tǒng)等提供了方便的設計途徑,最終可以生成與產(chǎn)品參數(shù)相同的、可用于數(shù)控加工的三維模具模型。 有序的開發(fā)環(huán)境 UG NX 開發(fā)工具 統(tǒng)稱為 UG/OPEN,是一系列 基于 UG 的應用軟件 在一個開放的平臺上集成的 。他們隨 UG NX 一起發(fā)布,主要包括: API、 UI Styler、 GRIP、 KF、 NX OPEN、Menu script。 全套設計(圖紙)請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 設計選用的原因 UG/OPEN 是一系列 UG NX 開發(fā)工具的總稱,主要包括: UIStyler、 Menu script、 GRIP、UI API、 NX OPEN、 KF。 ( 1) UG/OPEN UIStyler 作為開發(fā)對話框的工具 ,UG/OPEN UIStyler 能使設計的對話框于 UG 相集成 ,使用戶的操作更加方便、更有效的與 UG 進行聯(lián)動操作。免除了對 繁復 的圖形與用戶接口進行編程 ,直接使用對話框 里 的基本空間進行不同的組合從而形成功能相異的對話框。 啟動入 UG,點擊【開始】 ? 【所有應用模塊】 ? 【用戶界面樣式編輯器】即可啟動UG 的對話框自主設計功能 ??赏ㄟ^選擇點擊工具 欄 上的各個控件實現(xiàn)設計對話框上各控件的添加及刪除 。通過對象瀏覽器能觀察到各個控件所包含的信息;可運用資源編輯器對對話框中的各個控件的信息及功能進行修改 與刪除 ;同時,可通過設計對話框觀察所設計的對話框的界面情況。 界面設計結(jié)束后 ,將設計完成的對話框保存后即可自動生成三個文件 : .dlg、 和 .h文件。其中: .dlg用于保存對話框中的圖形文件 。 .h是對話框的頭文件 ,其中包含了對話框和對話框中控件的標識符號及其原型函數(shù) 。 作為對話框中 C 語言的 頭文件 ,包含了各種指令及定義。之后的工作是修改 * 模板文件并在其中加入相應的代碼 ,以確保對話框能調(diào)用函數(shù)以實現(xiàn)預期的功能。模板文件 * 的修改應該在 Vc 中修改完成 ,然后和 .h編譯連接生成 .dll 文件 .這種 dll 文件可以直接通過 3 種方式調(diào)用: 1)通過 Open Grip 函數(shù)調(diào)用 2)通過 .men調(diào)用,需要寫在 .men文件中 3)通過 UI Styler 二次開發(fā)的對話框 .dlg中的按鈕響應函數(shù)來調(diào)用 開發(fā)人員 可以通過 UIStyler 工具方便、 快捷 地 設定 出 和 UG 的界面風格相統(tǒng)一的 對話框 界面,防止進行復雜的編程 。而且可以和用其他開發(fā)工具開發(fā)出的結(jié)果進行集成。 ( 2) UG/OPEN MenuScript 用這一工具可以使菜單實現(xiàn)用戶化。 UG/OPEN MenuScript 支持 UG 菜單及對話框的設計及修改,我們可以使用此功能對 UG 的菜單進行重新編排或增加新的功能來實現(xiàn)用戶所編譯的二次開發(fā)程序、用戶的工具文件以及系統(tǒng)的各項命令等。以下介紹兩種能夠通過UG/OPEN MenuScript 實現(xiàn)的 UG 菜單的用戶化操作: 1) 添加了 用戶菜單 文件: 將 已經(jīng)經(jīng)過用戶編輯 的 且符合 要求與規(guī)定 的文件添加到 與其 對應的目錄下,這是一種較好的方法。 2) 修改編譯用戶標準菜單文件:用戶編輯與修改已經(jīng)存在的菜單文件 .但運用這種辦法將會改變 UG 原有的菜單布局并且無法恢復。 ( 3) UG/OPEN GRIP GRIP 作為一種獨有的圖形交互編程語言可以使用戶實現(xiàn)在 UG 平臺下的大部分操作,GRIP命令與英語詞匯驚人的相似 ,語法方面與其他編程語言有某些相同之處 ,在一些情況下GRIP編程語言對于某些較高級的操作似乎比 UG交互更為有效 ,UG交互所能實現(xiàn)的功能都全套設計(圖紙)請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 能通過 GRIP 編程語言實現(xiàn)。 UG/Open GRIP 作為最被廣泛運用的 GRIP 語言編輯器由 UG所提供 ,用戶可以通過它實現(xiàn)修改、編輯、編譯、連接程序。和普通的語言一樣 ,GRIP 語言擁有其自身的程序、語法、函數(shù)和與其他不同的語言進行互動的接口,單個 GRIP 語句中包含了單個或多個 GR
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