【正文】 圖 44 平衡盤 典型零件 UG 建模舉例 在這里選取 進(jìn)水段 的 建模 打開 UG 后，點擊左上角的 草繪圖標(biāo)，選擇 xy 面為草繪工作面，根據(jù)之前華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 41 頁 共 100 頁 測繪數(shù)據(jù)創(chuàng)繪如圖 45所示 草繪曲線 （由于創(chuàng)建的曲線尺寸比較多，且 CAD 圖中可以直接測到，這里所需尺寸不再贅述，下同） ； 圖 45 草繪旋轉(zhuǎn)輪廓 點擊左上角的 按鈕，完成草繪后點擊 旋轉(zhuǎn)按鈕，彈出“回轉(zhuǎn)”對話框，拾取草繪曲線，選擇旋轉(zhuǎn)軸 x軸，輸入旋轉(zhuǎn)角度 180，確定后生成回轉(zhuǎn)體見圖46， 這時 進(jìn)水段的大體形狀已經(jīng)形成； 圖 46 旋轉(zhuǎn) 創(chuàng)。產(chǎn)生軸向力的原因有很多，主要由于液流作用在葉輪上的力不平衡引 起的。而且在能量轉(zhuǎn)換過程中不能 破壞出水段的軸對稱流動， 如下圖 43。在多級泵中，通常采用加大首級 葉輪入口直徑和選擇適當(dāng)?shù)娜~片入口角等方法提高泵的允許吸上真空度， 如下圖 42。 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 39 頁 共 100 頁 圖 41 進(jìn)水段 葉輪是傳遞能量的部件，它的流型決定著泵的性能，泵的葉輪，前 、 后底盤之間夾有 7 支葉片，葉片外緣處的葉型為圓弧形，向內(nèi)緣處逐漸過渡到扭 曲狀。如下圖 41，其進(jìn)水段設(shè)計的好壞，直接影響到水泵汽蝕性能。在這里主要用 UG NX 軟件進(jìn)行實體三維造型建模，其中應(yīng)用到的主要建模功能有：草繪、拉伸、旋轉(zhuǎn)、構(gòu)建基準(zhǔn)面等。 多級泵主要零件的三維造型 三維建模的主要零件或部件 多級泵是一個較復(fù)雜的鑄造結(jié)構(gòu)體，其主要部件包括：出水段、進(jìn)水 段、葉輪、聯(lián)軸器、導(dǎo)翼、中段、軸、平衡盤、托架、水封壓蓋、軸承端 蓋及其它輔助部件等。 可分階段實施的數(shù)據(jù)管理 業(yè)界最緊密的 CAD／ CAM／ CAE與 PDM 集成，可管理 CAD 數(shù)據(jù)以及整個產(chǎn)品開發(fā)周期中所有相關(guān)數(shù)據(jù) 。 礦用 D型泵結(jié)構(gòu)分析與水泵房布置論述 第 38 頁 共 100 頁 廣泛的用戶開發(fā)工具 用戶命令宏，高級編程語言，可自定義裁剪的用戶界面 內(nèi)嵌的工程電子表格 可與其他表格軟件交換數(shù)據(jù)，可簡便定義零件系列，可方便修改表達(dá)式，可生成扇形圖、直方圖和曲線圖等 。 領(lǐng)先的鈑金件制造 可在成型或展開的情況下設(shè)計或修改產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，折彎工序可仿真工藝成型過程，鈑料展開幾何自動與產(chǎn)品設(shè)計相關(guān)，可在一幅工程圖中直接展示產(chǎn)品設(shè)計和鈑料展開幾何 。 直觀的二維繪圖 對制圖員來講，簡單并富于邏輯性，剖視圖自動相關(guān)于模型和剖切線位置，正交視圖的計算和定位可簡便的由一次鼠標(biāo)操作完成，自動隱藏線消除，自動尺寸排列 —— 不需要了解設(shè)計意圖，自 動工程圖草圖尺寸標(biāo)注。 協(xié)同化裝配建模 可提供自頂向下、自底向上兩種產(chǎn)品結(jié)構(gòu)定義 方式并可在上下文中設(shè)計／編輯 ，高級的裝配導(dǎo)航工具，可圖示裝配樹結(jié)構(gòu)，可方便快速的確定部件位置 ， 對裝配件的簡化表達(dá)，隱藏或關(guān)掉特定組件。 幾何特征 ：具有凸墊、鍵槽、凸臺、斜角、挖殼等特征、用戶自定義特征 、引用模式 。幾年來， UG 在中國的用戶已超過 800 家，裝機(jī)量達(dá)到 3500多臺套。 UG 具有豐富的曲面建模工具， 包括直紋面、掃描面、通過一組曲線的自由曲面、通過兩組類正交曲線的自由曲面、曲線廣義掃掠、標(biāo)準(zhǔn)二次曲線方法放樣、等半徑和變半徑倒圓、廣義二次曲線倒圓、兩張及多張曲面間的光順橋接、動態(tài)拉動調(diào)整曲面、等距或不等距偏置、曲面裁減、編輯、點云生成、曲面編輯。航空業(yè)的其它客戶還有： B/E 航空公司、波音公司、 以色列飛機(jī)公司、英國航空公司、 Northrop Grumman、伊爾飛機(jī)和 Antonov。 UGS在噴氣發(fā)動機(jī)行業(yè)也占有領(lǐng)先地位，擁有如 Pratt amp。多年來， UGS 一直在支持美國通用汽車公司實施目前全球最大的虛擬產(chǎn)品開發(fā)項目，同時 Unigraphics 也是日本著名汽車零部件制造商 DENSO 公司的計算機(jī)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，并在全球汽車行業(yè)得到了很大的應(yīng)用，如 Navistar、底特律柴油機(jī)廠、 Winnebago 和 Robert Bosch AG 等。 UG 公司的產(chǎn)品主要有為機(jī)械制造企業(yè)提供包括從設(shè)計、分析到制造應(yīng)用的Unigraphics 軟件、基于 Windows 的設(shè)計與制圖產(chǎn)品 Solid Edge、集團(tuán)級產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng) iMAN、 產(chǎn)品可視化技術(shù) ProductVision 以及被業(yè)界廣泛使用的高精度邊界表示的實體建模核心 Parasolid 在內(nèi)的全線產(chǎn)品。 礦用 D型泵結(jié)構(gòu)分析與水泵房布置論述 第 36 頁 共 100 頁 4 VRML建模過程 三維造型應(yīng)用軟件和建模 基本方法 UG 簡介 Unigraphics Solutions 公司 (簡稱 UGS)是全球著名的 MCAD 供應(yīng)商 ,主要為汽車與交通、 航空航天、日用消費品、通用機(jī)械以及電子工業(yè)等領(lǐng)域通過其虛擬產(chǎn)品開發(fā) (VPD)的理念提供多級化的、集成的、企業(yè)級的包括軟件產(chǎn)品與服務(wù)在內(nèi)的完整的 MCAD 解決方案。 復(fù)位場景到初始狀態(tài)。 將觀察點移回到水平方向。 旋轉(zhuǎn)觀察方向按鈕，此時拖動鼠標(biāo)可以改變觀察的方向，而觀察點到模型的距離不變，相當(dāng)于以觀察者為中心旋轉(zhuǎn)三維模 滾轉(zhuǎn)按鈕，此時拖動鼠標(biāo)可以使三維模型以觀察方向為軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，觀察者的空間位置和模型的空間位置保持不變。 平移按鈕，使用平移方式觀察時，在窗口中按下鼠標(biāo)左鍵拖動，可以在平面內(nèi)任意移動模型，模型的大小在視圖中保持不變。 與 waik按鈕功能基本相似。 圖 313 Cortona player瀏覽器 表 31 按鈕的功能 按鈕 功能 漫步按鈕，這是缺省的用戶觀察方式，使用漫步方式時，在窗口中按下鼠標(biāo)左鍵拖動，可以進(jìn)行觀察者前進(jìn)、后退、左右等觀察行為。 下面以 Parallel Graphics 公司的 為例說明 Vrml 瀏覽器的使用。此外，在編輯過程中，節(jié)點或者域出現(xiàn)了語法錯誤，在編輯器最下邊的礦用 D型泵結(jié)構(gòu)分析與水泵房布置論述 第 34 頁 共 100 頁 狀態(tài)區(qū)處會出現(xiàn)錯誤提示，同時在出現(xiàn)錯誤的語句中相應(yīng)的也有標(biāo)記，能及時排除編輯過程中的錯誤。 圖 3– 12 VrmlPad 界面 圖 312 所示為 VrmlPad 的界面， 和一般軟件一樣， VrmlPad 接口有菜單欄，工具欄，狀態(tài)區(qū)等等。在實際創(chuàng)作中，由于 VRML 文件往往結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，節(jié)點相互嵌套，文本編輯器編輯的過程中很容易由于疏忽而出現(xiàn)錯誤，而一般的文本編輯器沒有糾錯提示的功能，為了提高效率，可以借助于專門的 VRML 編輯器編寫 VRML 文文檔。 JavaScript 腳本程序如 上 圖 3– 11 所示。 Script 節(jié)點只是接收數(shù)據(jù)和發(fā)華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 33 頁 共 100 頁 送數(shù)據(jù)來控制動畫，所以 Script 節(jié)點可以看成是數(shù)據(jù)處理模塊。 圖 3– 11 JavaScript 腳本程序示例 Script 節(jié)點可以描述一個由用戶自定義制作的檢測器和插補(bǔ)器，這些檢測器和插補(bǔ)器需要一些有關(guān)域、事件出口和事件入口的列表以及處理這些操作時所須做的事情?？赏ㄟ^ VRML 提供的 Script 節(jié)點來加入腳本 。用來觸發(fā)路由的節(jié)點通常是傳感器節(jié)點。同一個路由 (ROUTE)語句 中的輸出事件 (fromEvent)和輸入事件 (toEvent)的類型必須相同。能夠接收事件的節(jié)點都應(yīng)具有事件入口，同樣，發(fā)送事件的節(jié)點應(yīng)有事件出口，如果節(jié)點要接收多種類型的事件 (稱為入事件 )，它就應(yīng)該具有多個事件入口。 每個事件包括來源 (eventln)和目標(biāo) (eventOut)兩個部分，它們都是由某個節(jié)點的字段表示的。我們知道， 節(jié)點是組威 VRML 場景的基本單元，它的狀態(tài)由字段值和事件的取值來決定，字段的取值表達(dá)了節(jié)點的靜態(tài)特性事件則為節(jié)點提供了接收外界消息以及向外界發(fā)送消息的能力，節(jié)點之間相互通訊就組成了事件體系。使用自定義節(jié)點需要定義和引用兩步。在實際應(yīng)用中如果覺得仍然不夠用或者使用不方便，開發(fā)人員可以建立自己的節(jié)點，這就是自定義節(jié)點。如果使用 center 字段定義任意一點，從這點就可以計算 Transform 層的子節(jié)點的 translation、 rotation 或 scale，這樣就可以抵消對 場景或物體所作的 Transform 的操作。群組節(jié)點 Transform 的字段在場景層次結(jié)構(gòu)中累積。 圖 39 Transform 節(jié)點 節(jié)點 children 提供坐標(biāo)變換的對象，可以是形體或另一個局部坐標(biāo)系。 拉伸可以通過設(shè)置 Transform 節(jié)點的 scale 字段值來實現(xiàn)對象的拉伸變換。 rotation 字段有四個值： X、 Y、 Z、 R。也可以直接用 center 字段定義場景的中心坐標(biāo)位置。Transform 節(jié)點的字段包括： center、 translation、 rotation、 scale、 scaleOrientation 和 children。在計算機(jī)圖形中， “ 運(yùn)動 ” 總是和變換緊密相連的，無論是比例縮放、旋轉(zhuǎn)或是平移。 Transform 節(jié)點的坐標(biāo)變換功能 VRML 中， Transform 節(jié)點 (如圖 3– 9 所示 )是一個最基本的群組節(jié)點。 圖 38 vrml坐標(biāo) VRML 三維空間是以瀏覽 器的中點為坐標(biāo)原點 VRML 的度量單位是標(biāo)準(zhǔn)化礦用 D型泵結(jié)構(gòu)分析與水泵房布置論述 第 30 頁 共 100 頁 的，長度和距離單位是米，角度單位是弧度。 VRML 坐標(biāo)及變換 (1) VRML 的坐標(biāo)系 VRML 采用笛卡爾三維坐標(biāo)系統(tǒng)，坐標(biāo)方向遵守右手定則。非圖形節(jié)點通過給 3D 世界增加聲音、觸發(fā)事件和動畫數(shù)據(jù)，使 增添動態(tài)效果。幾何節(jié)點描述場景中的物體的幾何形狀，屬性節(jié)點描述場景中物體的材質(zhì)、光線等屬性，組節(jié)點可以將其它節(jié)點組織到一起，利用組節(jié)點就可以構(gòu)成場景的層次結(jié)構(gòu)。 中的節(jié)點可以分成兩類：即圖形節(jié)點和非圖形節(jié)點。組節(jié)點是能夠包含字節(jié)點的節(jié)點，組節(jié)點本身還可作為其 它組節(jié)點的子節(jié)點，從而形成層次性體系結(jié)構(gòu)。 VRML 基本節(jié)點 VRML 場景中通過把節(jié)點分組生成場景圖，來組織虛擬世界的布局和功能。在 VRML 中，虛擬境界用場景圖 (Scene Graph)描述，場景圖的基本單元稱為節(jié)點 (Nodes)，節(jié)點間以 ―父子 ‖關(guān)系形成層次性結(jié)構(gòu)。以 開頭的文本行是注釋行，直到下一個回車符為止，它將被瀏覽器解釋所忽略。每個 檔必須以下面的語句作為開始： VRML utf8 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 27 頁 共 100 頁 ―utf8‖是國際標(biāo)準(zhǔn)組織確認(rèn)的一個標(biāo) 準(zhǔn)，在 VRML 文本節(jié)點中引導(dǎo)語言字符。 動作 實例 目標(biāo)為創(chuàng)建一個矩形實體模型的連貫動作移動，并使用圓球做參照， 打開VRML 編輯器輸入以下語句 ，語句的含義見各語句的右側(cè)： Background { skyColor 創(chuàng)建背景顏色 為藍(lán)色 } DEF box Transform { 定義矩形模型，坐標(biāo)默認(rèn)原點 children [ Shape { appearance Appearance { material Material { diffuseColor 矩形模型的顏色設(shè)置 為褐色 礦用 D型泵結(jié)構(gòu)分析與水泵房布置論述 第 24 頁 共 100 頁 } } geometry Box{ size 矩形模型的大小設(shè)置 } } ] } Transform { translation 5 5 5 創(chuàng)建參照模型坐標(biāo) children [ Shape { appearance Appearance{ material Material { diffuseColor 設(shè)置參照模型顏色 為綠色 } } geometry Sphere { radius 創(chuàng)建參照 圓球 模型形狀和大小 } } ] } DEF clock TimeSensor { cycleInterval 10 設(shè)定循環(huán)動作周期 loop TRUE } DEF qwz PositionInterpolator { key [ 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 25 頁 共 100 頁 設(shè)定時間動作點 ] k