【正文】 輯、參數(shù)化定義特征，特征可以相對(duì)于任何其他特征或?qū)ο蠖?位，也可以被引用復(fù)制，以建立特征的相關(guān)集。它是實(shí)體建模和曲面建模技術(shù)功能的合并，包括沿曲線的掃描，用一般二次曲線創(chuàng)建二次曲面體，在兩個(gè)或更多的實(shí)體間用橋接的方法建立光滑曲面。還可以通過(guò)修改曲線參數(shù)，或通過(guò)引入數(shù)學(xué)方程控制、編輯模型。在模型改變時(shí)，工程圖將 被自動(dòng)更新。利用裝配模塊創(chuàng)建的裝配信息可以方便地建立裝配圖，包括快速地建立裝配圖剖視、爆炸圖等。裝配建模的主模型可以在總裝配的上下文中設(shè)計(jì)和編輯，組件以邏輯對(duì)齊、貼合和偏移等方式被靈活地配對(duì)或定位，改進(jìn)了性能和減少存儲(chǔ)的需求。 MoldWizard 模塊 MoldWizard 是 UGS 公司提供的運(yùn)行在 Unigraphics NX 軟件基礎(chǔ)上的一個(gè)智能化、參數(shù)化的注塑模具設(shè)計(jì)模塊。 CAM 模塊 UG/CAM 模塊是 UG NX 的計(jì)算機(jī)輔助制造模塊，該模塊提供了對(duì)NC 加工的 CLSFS 建立與編輯，提供了包括銑、多軸銑、車、線切割、鈑金等加工方法的交互操作，還具有圖形后置處理和機(jī)床數(shù)據(jù)文件生成器的支持。 產(chǎn)品分析模塊 UG 產(chǎn)品分析模塊集成了有限元分析的功能，可用于對(duì)產(chǎn)品模型進(jìn)行受力、受熱后的變形分析，可以建立有限元模型、對(duì)模型進(jìn)行分析和對(duì)分析后的結(jié)果進(jìn)行處理。運(yùn)動(dòng)分析模塊用于對(duì)簡(jiǎn)化的產(chǎn)品模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析。注塑模流動(dòng)分析模塊用于注塑模中對(duì)熔化的塑料進(jìn)行流動(dòng)分析。 UG NX5 的工作環(huán)境 在初始界面中，單擊【標(biāo)準(zhǔn)】工具欄中的【新建】按鈕 ，或者選擇【文件】 /【新建】選項(xiàng)，系統(tǒng)將彈出如圖 11 所示的【文件新建】對(duì)話框。用戶可以根據(jù)需要選擇對(duì)應(yīng)的模板。 圖 14 UG 的基本界面 NX5 基本界面主要由標(biāo)題欄、菜單欄、工具欄、繪圖區(qū)、坐標(biāo)系圖標(biāo)、提示欄、狀態(tài)欄和資源導(dǎo)航器等部分組成。 2．菜單欄 菜單欄位于標(biāo)題欄的下方，包括了該軟件的主要功能，每一項(xiàng)對(duì)應(yīng)一個(gè) UG NX5 的功能類別。每個(gè)菜單標(biāo)題提供一個(gè)下拉式選項(xiàng)菜單，菜單中會(huì)顯示所有與該功能有關(guān)的命令選項(xiàng)。工具欄與下拉菜單中的菜單項(xiàng)相對(duì)應(yīng)，執(zhí)行相同的功能，可以使用戶避免在菜單 欄中 11 查找命令的繁瑣，方便操作。 4．提示欄 提示欄主要用于提示用戶如何操作，是用戶與計(jì)算機(jī)信息交互的主要窗口之一。 5．狀態(tài)欄 狀態(tài)欄位于提示欄的右方，顯示有關(guān)當(dāng)前選項(xiàng)的消息或最近完成的功能信息，這些信息不需要回應(yīng)。另外，可以單擊軌道夾中的松開(kāi)按鈕松開(kāi)對(duì)話框，讓它們浮在屏幕上，反之單擊夾住，使其鎖緊在軌道夾位置處。當(dāng)光標(biāo)進(jìn)入繪圖區(qū)后，指針就會(huì)顯示為選擇球。在繪圖區(qū)中央有一個(gè)坐標(biāo)系圖標(biāo)，該坐標(biāo)系稱為工作坐標(biāo)系 WCS，它反映了當(dāng)前所使用的坐標(biāo)系形式和坐標(biāo)方向。在默認(rèn)情況下，資源導(dǎo)航器位于窗口的左側(cè)。 產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一般過(guò)程 在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該養(yǎng)成一種良好的產(chǎn)品設(shè)計(jì)習(xí)慣，這樣可以節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間，降低設(shè)計(jì)成本，提高產(chǎn)品的市場(chǎng)響應(yīng)能力。 1．準(zhǔn)備工作 （ 1）閱讀相關(guān)設(shè)計(jì)的文檔資料，了解設(shè)計(jì)目標(biāo)和設(shè)計(jì)資源。 （ 3）定義關(guān)鍵參數(shù)和結(jié)構(gòu)草圖。 （ 5）編寫(xiě)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)說(shuō)明書(shū)。 （ 7）將相關(guān)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)存入相應(yīng)的項(xiàng)目目錄中。用自上而下的設(shè)計(jì)方法建立產(chǎn)品裝配結(jié)構(gòu)樹(shù)。其他的一些標(biāo)準(zhǔn)零件，可以在設(shè)計(jì)階段后期加入到裝配樹(shù)中。 （ 2）在裝配設(shè)計(jì)的頂層定義產(chǎn)品設(shè)計(jì)的主要控制 參數(shù)和主要設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)描述（如草圖、曲線和實(shí)體模型等），這些模型數(shù)據(jù)將被下屬零件所引用，以進(jìn)行零件細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。 （ 3）根據(jù)參數(shù)和結(jié)構(gòu)描述數(shù)據(jù)，建立零件內(nèi)部尺寸關(guān)聯(lián)和部件間的特征關(guān)聯(lián)。 （ 5）在零件細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該隨時(shí)進(jìn)行裝配層上的檢查，如裝配干涉、重量和關(guān)鍵尺寸等。 三維造型設(shè)計(jì)步驟 1．理解設(shè)計(jì)模型 了解主要的設(shè) 計(jì)參數(shù)、關(guān)鍵的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)約束等設(shè)計(jì)情況。 對(duì)于復(fù)雜的模型，模型分解也是建模的關(guān)鍵。然后用拉伸旋轉(zhuǎn)掃描的方法，或者自由形狀特征去建立模型。對(duì)于能夠確定的設(shè)計(jì)部分，先造型，不確定的部分放在造型的后期完成。通常，大部分的造型過(guò)程都是從設(shè)計(jì)基準(zhǔn)開(kāi)始的。 困難的造型特征盡可能早實(shí)現(xiàn)。一般來(lái)說(shuō)，這些特征會(huì)出現(xiàn)在 hollow、 thicken、 plex blending??特征上。 第二章 平面連桿機(jī)構(gòu) 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本形式 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu) 所有運(yùn)動(dòng)副 均為轉(zhuǎn)動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)稱為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，它是平面四桿機(jī)構(gòu)的基本形式，其他四桿機(jī)構(gòu)都可以看成是在它的基礎(chǔ)上演化而來(lái)的 。 在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，有的連架桿能做整周轉(zhuǎn)動(dòng)，有的則不能，兩構(gòu)件的相對(duì)回轉(zhuǎn)角 為360 186。整轉(zhuǎn)副的存在是曲柄存在的必要條件，按照連架桿是否可以做整周轉(zhuǎn)動(dòng)，可以將其分為三種基本形式，即曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)。 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的功能是：將轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為擺動(dòng)，或?qū)[動(dòng)轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)動(dòng) 。在雙曲柄機(jī)構(gòu)中，常見(jiàn)的還有正平行四邊 形機(jī)構(gòu)（又稱正平行雙曲柄機(jī)構(gòu)）和反平行四邊形機(jī)構(gòu)（又稱反平行雙曲柄機(jī)構(gòu)）。 圖 22 平行四邊形機(jī)構(gòu) 圖 23 雙搖桿機(jī)構(gòu) 雙搖桿機(jī)構(gòu) 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩個(gè)連架桿都是搖桿，則稱為雙搖桿機(jī)構(gòu)。 圖 24 雙搖桿機(jī)構(gòu) 圖 25 鶴式起重機(jī) 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中曲柄存在的條件 在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，有的連架桿能做整周轉(zhuǎn)動(dòng)，有的則不能。的轉(zhuǎn)動(dòng)副為整轉(zhuǎn)副。 （ 1）整轉(zhuǎn)副存在的條件 —— 長(zhǎng)度條件 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中有四個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，其能否做整周轉(zhuǎn)動(dòng)，取決于四構(gòu)件的相 對(duì)長(zhǎng)度。即整轉(zhuǎn)副存在的長(zhǎng)度條件為 lmax+lmin=l1+l2 反之，若 lmax+lminl1+l2，則機(jī)構(gòu)中沒(méi)有整轉(zhuǎn)副。 連架桿與機(jī)架兩構(gòu)件中必有一個(gè)是四構(gòu)件 中的最短桿。 ②當(dāng)對(duì)短構(gòu)件與最長(zhǎng)構(gòu)件長(zhǎng)度之和大于其余兩構(gòu)件長(zhǎng)度之和時(shí)，則不論取那個(gè)構(gòu)件作為機(jī)架，機(jī)構(gòu)均為雙搖桿機(jī)構(gòu)。 （ 1）曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 在如圖所示的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)曲柄 1 繞 軸 A 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鉸鏈 C 將往復(fù)擺動(dòng)。于是鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)將變?yōu)槌Ｒ?jiàn)的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。 設(shè)構(gòu)件 AB 的長(zhǎng)度為 l1,構(gòu)件 BC 的長(zhǎng)度為 l2，則保證桿 AB 桿成為曲柄的條件是： l1+e≤ l2。 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，若取不同構(gòu)件作為機(jī)架，則該機(jī)構(gòu)將演化為定塊機(jī)構(gòu)、搖塊機(jī)構(gòu)或?qū)U機(jī)構(gòu)等。 19 （ 3）搖塊機(jī)構(gòu)，如圖所示曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中若取 2 為固定構(gòu)件，則可得搖塊機(jī)構(gòu)，這種機(jī)構(gòu)廣泛用于液壓驅(qū)動(dòng)裝置中。機(jī)構(gòu)中構(gòu)件 4 稱為導(dǎo)桿，滑塊 3 相對(duì)導(dǎo)桿滑動(dòng)，并和導(dǎo)桿一起繞 A 點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，一般取連桿 2 為原動(dòng)件。 當(dāng) l1＞ l2 時(shí)，構(gòu)件 2 能做整周轉(zhuǎn)動(dòng)，構(gòu)件 4 只能在某一角度內(nèi)擺動(dòng)，則該機(jī)構(gòu)成為擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。 2. 在連桿機(jī)構(gòu)中，但原動(dòng)件以同樣的運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)時(shí) ，如果改變各構(gòu)件的相對(duì)長(zhǎng)度關(guān)系，便可使從動(dòng)件得到不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 4．連桿機(jī)構(gòu)還可以方便的用來(lái)達(dá)到增力、擴(kuò)大行程和實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)距離的傳動(dòng)等目的。 四桿機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的急回特性 如圖示 ,四桿機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的回程所用時(shí)間小于工作行程所用的時(shí)間，稱為該機(jī)構(gòu)急回特性。θ越大， K 越大，急回特性越明顯。 平面連桿 機(jī)構(gòu)的傳力特性 傳動(dòng)角與壓力角：如圖示在機(jī)構(gòu)處于某一定位置時(shí)，從動(dòng)件上作用力與作用點(diǎn)絕對(duì)速度方向所夾的銳角 α 稱為壓力角。α） 作為機(jī)構(gòu)的傳力特性參數(shù)，故稱為傳動(dòng)角。 通常規(guī)定： α max ≤ [α ] —— 許用壓力角 或 γ min ≤ [γ ] —— 許用傳動(dòng)角 21 最小傳動(dòng)角 γ min 出現(xiàn)的位置： 曲柄與機(jī)架的兩個(gè)共線位置，如圖示同理，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)最小傳動(dòng)角出現(xiàn)在曲柄與導(dǎo)路垂直位置。），由于 Pt = 0，則無(wú)論 P 力多大，均不能驅(qū)動(dòng)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)。死點(diǎn)出現(xiàn)在兩類機(jī)構(gòu)中 : (1)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中，作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件為主動(dòng)件時(shí)，曲柄與連桿共線位置會(huì)出現(xiàn)死點(diǎn)。 第四 章 四連桿的三維造型 機(jī)架的三維造型 打開(kāi) ，新建文件。在名稱文本框中輸入文件 名稱 jijia；單擊確定，進(jìn)入建模環(huán)境。 圖 42 特征工具欄 23 圖 43 長(zhǎng)方體對(duì)話框 圖 44 新建長(zhǎng)方體 選擇邊倒圓按鈕，輸入半徑 10，在長(zhǎng)方體兩邊倒圓。 圖 410 機(jī)架 26 連架 桿 1 的三維造型 新建文件系統(tǒng)彈出文件新建對(duì)話框。 圖 411 新建對(duì)話框 單擊長(zhǎng)方體按鈕，輸入長(zhǎng)度 10，寬度 200，高度 20，單 擊確定按鈕。 圖 413 邊倒圓后的長(zhǎng)方體 在一端建立凸臺(tái)，高度 20，直徑 10。 圖 415 建立凸臺(tái) 28 圖 416 連架桿 1 連架桿 2 的三維造型 新建文件系統(tǒng)彈出文件新建對(duì)話框。 單擊長(zhǎng)方體按 鈕，輸入長(zhǎng)度 10，寬度 112，高度 20，單擊確定按鈕。 在一端建立凸臺(tái)，高度 20，直徑 10。 圖 417 連架桿 2 連桿的三維造型 29 新建文件，系統(tǒng)彈出文件新建對(duì)話框，在名稱文本框中輸入名稱liangan，單擊確定，進(jìn)入建模環(huán)境。 圖 419 長(zhǎng)方體 對(duì)話框 選擇邊倒圓按鈕，在兩邊倒圓，輸入半徑 10。 圖 421 連桿 第五 章 四連桿的虛擬裝配 進(jìn)入裝配模塊 1．啟動(dòng) UG NX，新建一個(gè)文件。 添加組件機(jī)架 在菜單欄中選擇【裝配】 \【組件】 \【添加組件】命令，或者單擊裝配工具 欄中的按鈕，彈出【添加組件】對(duì)話框，如圖所示。 圖 51 添加組件對(duì)話框 32 圖 52 添加機(jī)架 裝配連架桿 1 以“配對(duì)”的定位方式打開(kāi)連架桿 1 組件 ，單擊按鈕進(jìn)入配對(duì)條件對(duì)話框。 單擊 按鈕選擇圖 56 所示的紅色的面，再選中如圖 57 所示的紅 33 色的面，單擊 確定按鈕 ，最后得到如圖 58 所示 圖 54 裝配關(guān)系 圖 55 裝配關(guān)系 圖 56 裝配關(guān)系 34 圖 57 裝配關(guān)系 圖 58 裝配連架桿 1 裝配連架桿 2 同裝配連架桿 1，以“配對(duì)”方式打開(kāi)連架桿 2 組件 ，單擊 按鈕，裝配結(jié)果如圖 59 所示。 36 圖 510 “配對(duì)條件”對(duì)話框 圖 511 裝配關(guān)系 37 圖 512 裝配關(guān)系 圖 513 裝配關(guān)系 38 圖 514 裝配關(guān)系 圖 515 裝配關(guān)系 39 圖 516 裝配關(guān)系 圖 517 完成的裝配圖 第六 章 平面四連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真 平面四連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析，就是對(duì)機(jī)構(gòu)上的某點(diǎn)的位移、軌跡、速度、加速度進(jìn)行分析，根據(jù)原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，求解出從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 通過(guò) UG NX 軟件，對(duì)平面四連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行三維建模，通過(guò)預(yù)先給定尺，之后建立相應(yīng)的連桿、運(yùn)動(dòng)副及運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)，對(duì)建立的運(yùn)動(dòng)模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，給出構(gòu)件上某點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡及速度和加速度變化的規(guī)律曲線，用圖形和動(dòng)畫(huà)來(lái)模擬機(jī)構(gòu)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)過(guò)程，這是傳統(tǒng)的分析方法所不能 比擬的。 新建仿真 打開(kāi)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)航器，在文件名上右擊新建仿真，選擇動(dòng)力學(xué) ，單擊確定按鈕 41 圖 61 運(yùn)動(dòng)導(dǎo)航器 圖 62 環(huán)境對(duì)話框 新建連桿 單擊按鈕 ，打開(kāi)新建連桿對(duì)話框，如圖所示 42 圖 63 連桿對(duì)話框 選中連桿 1，點(diǎn)擊 創(chuàng)建連桿 loo1，再選中連桿 2 點(diǎn) 擊 創(chuàng)建連桿 loo2，再選中連桿 3 點(diǎn)擊 創(chuàng)建連桿 loo3，再選中連桿 4 點(diǎn)擊 創(chuàng)建連桿 loo4，最后單擊取消。如圖所示 43 圖 64 運(yùn)動(dòng)導(dǎo)航器中顯示的連桿 圖 65 固定連桿 loo4 創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)副 考慮到連桿與連桿之間考旋轉(zhuǎn)副連接均作，將建立 4 個(gè)運(yùn)動(dòng)副，其中有 2 個(gè)運(yùn)動(dòng)副固定，為了使 4 個(gè)連桿的運(yùn)動(dòng)有連貫性，必須在創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)副時(shí)，在各 連桿之間建立聯(lián)系，使各部件運(yùn)動(dòng)結(jié)成一個(gè)整體。 44 圖 66 運(yùn)動(dòng)副對(duì)話框 圖 67 設(shè)置驅(qū)動(dòng)類型 選擇連桿 2，在咬合連桿上打上勾，讓其咬合連桿 1，如圖所示。 圖 68 創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)副對(duì)話框 45 選中連桿 3，在咬合連桿上打上勾，讓你咬合連桿 2。 選中連桿 3，在連桿 3 和連桿 4 咬合的中心建立旋轉(zhuǎn)副， 如圖所示。 圖 69 運(yùn)動(dòng)副對(duì)話框 圖 610 解算方案對(duì)話框 單擊 按鈕進(jìn)行解