某系列小型艇用高速柴油机（模型2）的数字化设计(附件)【字数：10680】
机体作为柴油机的重要部件，是柴油机的支撑和骨架，承担着许多零部件。随着科技的发展，计算机辅助制造技术被用于柴油机的制造。本文的重点是使用UG完成对SY144型机体的建模。整个建模过程分为四步。第一步分析图纸。需要把6个方向的视图以及各个剖面图在三维上联系起来，从而在脑海中大致建立机体的模型。第二步:确立建模方案。这是建模过程的总纲，必须分析清楚，否则可能导致整个建模过程的失败。第三步，使用UG软件进行建模。在这个过程中，有两个问题需要解决。（1)完善脑海中的机体模型，进一步创建表面特征以及内部细微特征。（2）解决各种操作问题。第四步分析模型。对于不足之处，要继续思考，提出解决方案。关键字 : 机体 UG 三维建模
目录
第一章 三维建模 1
1.1 三维建模的介绍 1
1.2 三维信息的获取 1
1.3 三维空间构模 2
1.3.1 边界表示法 2
1.3.2 线框表示法 2
1.4 三维建模技术的应用 2
1.4.1 三维建模在虚拟现实技术中的应用 2
1.4.2 三维地质建模技术 2
第二章 建模对象 4
2.1 机体的制造工艺 4
2.1.1 整体铸造柴油机机体 4
2.1.2 振动时效处理工艺 4
2.2 机体的发展趋势 5
2.2.1 低振动柴油机机体 5
2.2.2 轻量化柴油机机体 5
第三章 建模软件 7
3.1 UG的介绍 7
3.1.1 UG的二维工程图和Autocad之间的转换 7
3.1.2 UG的二次开发 7
3.1.3 UG的CAM功能 8
3.2 UG的应用 9
3.2.1 虚拟产品开发 9
3.2.2无纸化自动制造 10
3.2.3 UG在逆向工程中的应用 10
3.2.4 UG的CAD功能在机械设计中的应用 10
3.3 UG的一些化参数特征及构建 11
3.3.1 绘制草图 11
3.3.2 拉伸特征 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
11
3.3.3 镜像特征 11
3.3.4 阵列特征 12
第四章 建模过程 13
4.1 分析图纸 13
4.2 建模思路 14
4.3 具体建模步骤 14
4.3.1 构建实体框架 14
4.3.2 修建曲轴箱 15
4.3.3 修建下表面 15
4.3.4修建上表面特征 18
4.3.5 创建前表面特征 19
4.3.6 创建后表面特征 24
4.3.7 创建右表面特征 24
4.3.8 创建左表面各特征 27
4.3.9 完善模型 27
4.4 分析模型 28
结 论 30
致 谢 31
参考文献 32
第一章 三维建模
1.1 三维建模的介绍
现代科学的一种研究方法即为通过创建能够表达事物各种属性的模型来探索事物发展以及运行的规律。近年，三维建模在应用领域与科学领域迅速发展。对现实事物进行建模与模拟，本质上就是在数字空间中数字化地再现现实事物的各种属性，如事物的形状，运动，材质三维建模的两个关键环节为三维信息的获取和三维空间构模。
随着新时代各种先进设备的引入，三维建模技术不断革新。计算机技术的引入更是引起了三维建模技术的“革命”。最初的三维建模只有根据几何的手动建模。这种方法不仅费时耗力，而且效率低下，精确度不高。如今，各种三维建模方法层出不穷，如根据图形的建模与绘制，三维扫描仪等。建模对象显著增加，从简单的集合体发展为人体，地形，复杂的流体
1.2 三维信息的获取
为了获得模型的数据，需要充分考虑实际情况。在不同的领域，由于需求不同，获取数据的类型与方法也大相径庭。例如，由于采用常规的手段无法获得海底地形的一系列数据，因而海底地形的三维建模工程长期停滞不前。近年，光学照相机系统被科研人员用来获得海底地形的三维数据，从而解决了这一难题。
测量物体外观尺寸的方法，从总体上可以分为两种，即接触式和非接触式。接触式测量不仅包括使用传统的卷尺进行测量，还包括使用复杂的坐标测量机进行测量（即CMM系统，精确度可达20微米）。这两种测量方法在机械工程行业都很普遍。两种接触式方法相比较，虽然CMM系统精度高，效率高，但是它需要安装在固定平台上，无法移动，并且他对被测物体的尺寸要求高。传统的接触式测量方法虽然耗时费力，但是灵活性强。
随着视觉，光学，声学，计算机图形学技术及相关设备的快速发展，全部仪测量系统，激光扫描系统等新型非接触式测量技术的不断出现，为三维信息获取注入了新的活力[1]。
1.3 三维空间构模
三维空间构模方法在今年日新月异，下面总结几种常用的构模方法。
1.3.1 边界表示法
这种方法的优点是精确度高，数据量小，并且可以把几何信息和拓扑信息分开来存储。它的缺点是无法扫描不规则的三维物体以及复杂的地质体。它的适用场合为简单的形体或者层状的地质体。
1.3.2 线框表示法
一种使用约束线来创建解释图形从而表达三维实体的边界以及轮廓的方法。它具有简单的数据结构，较小的数据存储量，并且表达能力随着线表示允许的复杂程度的变化而变化。它的缺点是无法唯一地表示形体，从而导致无法形成高效的显示，无法定义唯一的空间，以及无法对物体的几何特征进行计算。它一般在工程地质或地下工程中被使用[2]。
1.4 三维建模技术的应用
三维建模技术在各行各业的快速发展，已经给各行各业带来巨大的变化。下面将举例介绍一些三维建模技术的应用。
1.4.1 三维建模在虚拟现实技术中的应用
近年，虚拟现实技术十分活跃，其涉及多门学科，如力学，数学，计算机学，美学，社会学，光学，生物学，机械学。其是多种高新科技的集合。其中包括图像处理与模式识别、智能接口技术、计算机图形学，高度并行的实时计算技术、多传感器技术以及人工智能，等多项关键技术。目前，虚拟现实技术在各个领域应用广泛，并且已经给社会带来显著的效益。虚拟现实有四大特征，即构想性，交互性，沉浸感和多感知性。建立虚拟现实系统的基础就是三维建模技术。作为虚拟现实的“灵魂’,三维建模是所有应用中的关键步骤[3]。
目录
第一章 三维建模 1
1.1 三维建模的介绍 1
1.2 三维信息的获取 1
1.3 三维空间构模 2
1.3.1 边界表示法 2
1.3.2 线框表示法 2
1.4 三维建模技术的应用 2
1.4.1 三维建模在虚拟现实技术中的应用 2
1.4.2 三维地质建模技术 2
第二章 建模对象 4
2.1 机体的制造工艺 4
2.1.1 整体铸造柴油机机体 4
2.1.2 振动时效处理工艺 4
2.2 机体的发展趋势 5
2.2.1 低振动柴油机机体 5
2.2.2 轻量化柴油机机体 5
第三章 建模软件 7
3.1 UG的介绍 7
3.1.1 UG的二维工程图和Autocad之间的转换 7
3.1.2 UG的二次开发 7
3.1.3 UG的CAM功能 8
3.2 UG的应用 9
3.2.1 虚拟产品开发 9
3.2.2无纸化自动制造 10
3.2.3 UG在逆向工程中的应用 10
3.2.4 UG的CAD功能在机械设计中的应用 10
3.3 UG的一些化参数特征及构建 11
3.3.1 绘制草图 11
3.3.2 拉伸特征 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
11
3.3.3 镜像特征 11
3.3.4 阵列特征 12
第四章 建模过程 13
4.1 分析图纸 13
4.2 建模思路 14
4.3 具体建模步骤 14
4.3.1 构建实体框架 14
4.3.2 修建曲轴箱 15
4.3.3 修建下表面 15
4.3.4修建上表面特征 18
4.3.5 创建前表面特征 19
4.3.6 创建后表面特征 24
4.3.7 创建右表面特征 24
4.3.8 创建左表面各特征 27
4.3.9 完善模型 27
4.4 分析模型 28
结 论 30
致 谢 31
参考文献 32
第一章 三维建模
1.1 三维建模的介绍
现代科学的一种研究方法即为通过创建能够表达事物各种属性的模型来探索事物发展以及运行的规律。近年，三维建模在应用领域与科学领域迅速发展。对现实事物进行建模与模拟，本质上就是在数字空间中数字化地再现现实事物的各种属性，如事物的形状，运动，材质三维建模的两个关键环节为三维信息的获取和三维空间构模。
随着新时代各种先进设备的引入，三维建模技术不断革新。计算机技术的引入更是引起了三维建模技术的“革命”。最初的三维建模只有根据几何的手动建模。这种方法不仅费时耗力，而且效率低下，精确度不高。如今，各种三维建模方法层出不穷，如根据图形的建模与绘制，三维扫描仪等。建模对象显著增加，从简单的集合体发展为人体，地形，复杂的流体
1.2 三维信息的获取
为了获得模型的数据，需要充分考虑实际情况。在不同的领域，由于需求不同，获取数据的类型与方法也大相径庭。例如，由于采用常规的手段无法获得海底地形的一系列数据，因而海底地形的三维建模工程长期停滞不前。近年，光学照相机系统被科研人员用来获得海底地形的三维数据，从而解决了这一难题。
测量物体外观尺寸的方法，从总体上可以分为两种，即接触式和非接触式。接触式测量不仅包括使用传统的卷尺进行测量，还包括使用复杂的坐标测量机进行测量（即CMM系统，精确度可达20微米）。这两种测量方法在机械工程行业都很普遍。两种接触式方法相比较，虽然CMM系统精度高，效率高，但是它需要安装在固定平台上，无法移动，并且他对被测物体的尺寸要求高。传统的接触式测量方法虽然耗时费力，但是灵活性强。
随着视觉，光学，声学，计算机图形学技术及相关设备的快速发展，全部仪测量系统，激光扫描系统等新型非接触式测量技术的不断出现，为三维信息获取注入了新的活力[1]。
1.3 三维空间构模
三维空间构模方法在今年日新月异，下面总结几种常用的构模方法。
1.3.1 边界表示法
这种方法的优点是精确度高，数据量小，并且可以把几何信息和拓扑信息分开来存储。它的缺点是无法扫描不规则的三维物体以及复杂的地质体。它的适用场合为简单的形体或者层状的地质体。
1.3.2 线框表示法
一种使用约束线来创建解释图形从而表达三维实体的边界以及轮廓的方法。它具有简单的数据结构，较小的数据存储量，并且表达能力随着线表示允许的复杂程度的变化而变化。它的缺点是无法唯一地表示形体，从而导致无法形成高效的显示，无法定义唯一的空间，以及无法对物体的几何特征进行计算。它一般在工程地质或地下工程中被使用[2]。
1.4 三维建模技术的应用
三维建模技术在各行各业的快速发展，已经给各行各业带来巨大的变化。下面将举例介绍一些三维建模技术的应用。
1.4.1 三维建模在虚拟现实技术中的应用
近年，虚拟现实技术十分活跃，其涉及多门学科，如力学，数学，计算机学，美学，社会学，光学，生物学，机械学。其是多种高新科技的集合。其中包括图像处理与模式识别、智能接口技术、计算机图形学，高度并行的实时计算技术、多传感器技术以及人工智能，等多项关键技术。目前，虚拟现实技术在各个领域应用广泛，并且已经给社会带来显著的效益。虚拟现实有四大特征，即构想性，交互性，沉浸感和多感知性。建立虚拟现实系统的基础就是三维建模技术。作为虚拟现实的“灵魂’,三维建模是所有应用中的关键步骤[3]。
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