應(yīng)用ＵＧ ＮＸ進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造技術(shù)

摘要：主要介紹了用UG NX進(jìn)行CAD/CAM設(shè)計(jì)、制造的一般原理，并結(jié)合實(shí)際情況介紹了現(xiàn)今各企業(yè)的的生產(chǎn)設(shè)計(jì)、制造過程對(duì)同仁具有借鑒意義。實(shí)踐證明用UG NX進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造CAD/CAM設(shè)計(jì)過程可以提高生產(chǎn)效率、降低成本、增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

關(guān)鍵詞：UG NX；設(shè)計(jì)、制造；CAD/CAM

UG NX是Unigraphics solutions公司推出的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造和分析軟件即CAD/CAM/CAE集成工程軟件系統(tǒng)，具有強(qiáng)大的設(shè)計(jì)、加工、分析能力。為汽車、機(jī)械、航天、航空、家電、醫(yī)療儀器和工模具等工業(yè)的生產(chǎn)提供了有力軟件工具。

1 Ug在cad方面應(yīng)用

1.1Ug在cad設(shè)計(jì)說明

ug具有參數(shù)化設(shè)計(jì)、非參數(shù)化設(shè)計(jì)、強(qiáng)大的空間曲面設(shè)計(jì)能力。

Ug進(jìn)行造型設(shè)計(jì)基本思路：由點(diǎn)到線－由線到面－由面到體－組合成造型－即由簡(jiǎn)到繁

基本原則：多的去掉、少的補(bǔ)上―即多去少補(bǔ)拉伸或旋轉(zhuǎn)成型部分：主要通過構(gòu)造需要的基本曲線后用拉伸或revolve（旋轉(zhuǎn)）成面或體，切、布爾運(yùn)算等命令形成基本輪廓體。

掃描或放樣成型部分：基本同上。

復(fù)雜曲面部分：主要是在點(diǎn)、線、面的基礎(chǔ)上通過點(diǎn)連成線、線連成面，多個(gè)面之間相互剪切、多個(gè)面之間縫合構(gòu)成布爾運(yùn)算基本單元體，陣列單元體（即多項(xiàng)復(fù)制－此功能在ug 中用著相對(duì)較麻煩）、布爾運(yùn)算體等命令完成基本體。

曲面造型形成有三種方法：一是原創(chuàng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，根據(jù)我們自己的思路由草圖逐步建立曲面模型；二是根據(jù)客戶提供二維圖紙進(jìn)行曲面造型，即所謂圖紙?jiān)煨?；三是逆向工程學(xué)法設(shè)計(jì)，即點(diǎn)測(cè)繪客戶產(chǎn)品或用三位掃瞄儀客戶產(chǎn)品形成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)。

1.2 舉例說明

現(xiàn)在國(guó)內(nèi)制造廠家一般采取如下幾種產(chǎn)品圖的設(shè)計(jì)過程和生產(chǎn)方式：

A、一種是制造廠家自主設(shè)計(jì)開發(fā)產(chǎn)品、制造產(chǎn)品銷給客戶－此種方式制造廠家設(shè)計(jì)制造自由度較高

B、一種是與客戶同步設(shè)計(jì)開發(fā)產(chǎn)品、制造產(chǎn)品銷給客戶－此種方式制造廠家設(shè)計(jì)制造受一定限制、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與客戶要相互傳輸共同完成設(shè)計(jì)開發(fā)后為客戶制造產(chǎn)品。

C、另一種是客戶給你樣品、制造廠家設(shè)計(jì)產(chǎn)品、可以用逆向工程學(xué)的方法通過三維掃描儀或三維坐標(biāo)測(cè)量?jī)x測(cè)得原始數(shù)據(jù)點(diǎn)云或坐標(biāo)點(diǎn)通過UG的點(diǎn)、線、面成體過程設(shè)計(jì)三維產(chǎn)品圖并按客戶要求修改后、制造產(chǎn)品銷給客戶－此種方式，設(shè)計(jì)制造受一定限制。

2 Ug在cam方面應(yīng)用

2.1 Ug在cam制造加工

由于Ug－cam功能強(qiáng)大、一般沒有一定數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)的新手不知如何入手、所以認(rèn)為UG－cam比較難學(xué)，其實(shí)你要有一定數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)、Ug－cam學(xué)起來同其他加工軟件學(xué)起來一樣簡(jiǎn)單、而且Ug－cam功能強(qiáng)大、靈活性強(qiáng)。

2.2 Ug數(shù)控加工過程

A、可以原有的三維圖數(shù)據(jù)導(dǎo)入U(xiǎn)g－cam中或直接Ug－cad設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)模型切換到Ug－cam中（見CAD部分）

B、機(jī)加毛坯定義方式1、一種是通過數(shù)據(jù)導(dǎo)入方式來定義毛坯 。 2、另一種是通過自己在Ug－cad設(shè)計(jì)方式來定義毛坯形狀、此方式自由度比較高－可以通過不同圖層來顯現(xiàn)或隱藏來決定是否選取 。 3、第三種是用UG造型通過偏置方式定義圓形或方形毛坯、此方式定義毛坯自由度比較低。

C、數(shù)控加工編程基準(zhǔn)點(diǎn)的確定方式

1、一種方式是用毛坯下端面中心點(diǎn)定義基準(zhǔn)點(diǎn)：此方式好處是數(shù)控加工后此點(diǎn)依然存在、數(shù)控修改模具時(shí)可再利用此點(diǎn)。

2、另一種方式是用毛坯上端面中心點(diǎn)定義基準(zhǔn)點(diǎn)：好處加工好找正。

3、第三種是用毛坯邊面頂點(diǎn)定義基準(zhǔn)點(diǎn)。

D、按加工精度等級(jí)順序分為：1、粗加工 2、半精加工 3、精加工4、清角加工5、電極加工

E、刀具選擇：根據(jù)粗、精、清角加工位置不同特點(diǎn)選擇刀具（主要包括刀具種類、刀具材料選擇，刀頭形式、刀片尺寸，刀桿形狀、刀桿尺寸）

F、刀具主軸轉(zhuǎn)速：根據(jù)粗、精、清角加工位置和造型的不同特點(diǎn)制定加工轉(zhuǎn)速。

G、刀具進(jìn)給率：根據(jù)粗、精、清角加工位置和造型的不同特點(diǎn)制定進(jìn)給率。

H、按加工形式分：1、面加工 2、型腔加工（凸凹處）3、側(cè)壁或橫切加工（側(cè)面或斜面） 4、曲面加工5、小曲面精加工曲面加工

I、仿真模擬加工：將加工出的模型與最終要求成品進(jìn)行對(duì)比觀察有無過切現(xiàn)象。

J、通過后處理程序生成G代碼。

K、用傳輸機(jī)將后處理生成G代碼文件傳輸?shù)綌?shù)控機(jī)床供機(jī)床使用。

應(yīng)用技巧：對(duì)G代碼文件如何修改有兩種方式1、用記事本軟件對(duì)G代碼文件進(jìn)行修改。2、將生成G代碼文件傳輸?shù)綌?shù)控機(jī)床上后在機(jī)床面板上修改。

學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)：

用UG NX進(jìn)行CAD/CAM設(shè)計(jì)、制造是比較方便的。但是，由于UG功能過于強(qiáng)大、所以在學(xué)習(xí)時(shí)一些思想和方法要有所轉(zhuǎn)變，不要過于追求為了完全掌握軟件而學(xué)習(xí)軟件，而是應(yīng)該為應(yīng)用軟件而學(xué)習(xí)軟件，如對(duì)實(shí)現(xiàn)一種用途的功能只要精通一、兩種方法即可、這樣才能事半功倍，否則學(xué)習(xí)軟件時(shí)間過長(zhǎng)、又不進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用操作必然形成對(duì)UG這種大型軟件學(xué)習(xí)的畏懼——在實(shí)際中、掌握軟件關(guān)鍵是在應(yīng)用中學(xué)習(xí)、在學(xué)習(xí)中應(yīng)用。

總結(jié)：

通過用UG NX進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造CAD/CAM的分析研究、可以得出實(shí)踐結(jié)論用UG NX進(jìn)行設(shè)計(jì)編程可以降低設(shè)計(jì)成本、提高設(shè)計(jì)精度、縮短設(shè)計(jì)周期、提高生產(chǎn)效率、增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，它為我國(guó)早日實(shí)現(xiàn)鍛造產(chǎn)業(yè)世界先進(jìn)水平提供有力工具。

參考文獻(xiàn)

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[2]UG NX 5模具設(shè)計(jì)快速入門（中文版）(J)謝龍漢，楊文勇 清華大學(xué)出版社

[3]UG NX 5 模具設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例（中文版）(J)劉平安，謝龍漢，駱兆清華大學(xué)出版社