UG创意耳机建模装配与仿真加工
目 录
引言 1
一、UG软件的介绍 2
（一）CAD/CAM模块 2
（二）UG NX6简介 2
二、 利用UG软件对耳机的三维建模 3
（一）三维建模的原则 3
（二）创意耳机的效果图 3
（三）建模思路与建模过程 4
（四）创意耳机最终渲染图 15
三、 利用软件对耳机的虚拟装配 15
（一）装配的基本原则 15
（二）装配的过程 16
四、耳机模型的加工工艺分析 18
（一）工件加工工艺分析 18
（二）加工设备的选择 19
（三）夹具和刀具的选择 19
（四）切削用量的确定 19
（五）数控加工工艺文件的填写 20
五、数控编程与CAM三维制造 21
（一）进入加工模块 21
（二）设置加工环境 21
（三）设置毛胚 21
（四）创建刀具 22
（五）创建操作 23
（六）确认刀轨（仿真过程） 27
（七）后处理（程序的生成） 30
总 结 33
参考文献 34
谢 辞 35
引言
时光荏苒，不知不觉大学三年就这样即将结束了，为了更好的检验自己这三年理论知识的掌握和实践水平的各方面综合能力，因而我选择用UG软件来结束我这学生时代的最后一次作业。
UG软件是1990年开始进入我国，它是由UNIGRAPHICS SOLUTIONS推出的一款设计制造于一体的集成系统。简称（C3P）。特别是在PC上面的推出和使用，更是为数控加 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
工、及模具设计与制造行业带来了一场技术革新。慢慢的让传统的二维设计以及模拟量加工方法逐渐被三维的数字化集成系统所取代。这里我采用的是UG6.0版本的软件，而这对于21世纪的我们掌握三维CAD/CAM软件的使用，并将其运用于机械上的数控加工及模具的数字化设计与制造上，成为了我们的重中之重。当然，现在我们的航天航空、汽车产品、各种电子产品的零部件等都普遍的应用于该软件。应用也很广泛，比如三维建模、钣金设计、虚拟装配、仿真加工、逆向工程、渲染、机构运动分析、工业制造、数控模拟加工等多种功能版块，其涵盖范围较广。
本课题主要应用该软件的建模、虚拟装配、和仿真加工三个版块来进行创意设计，根据耳机的工艺分析，分别从创意耳机的UG建模、部分零件的虚拟装配、加工工艺分析和最后的后处理CAM生成及渲染等几个方面来进行阐述。
一、UG软件的介绍
（一）CAD/CAM模块
CAD（Computer Aided Design，计算机辅助设计）的应用主要有建模、装配（虚拟装配）、注塑模、钣金设计、外观造型设计等功能。
主要CAD模块：
1. 建模模块：先是草图的绘制，接着是特征建模、拉伸求差，各种曲线的编辑及曲面建模功能。
2．装配模块：运用引用集，采取“自底向上”和“由顶向下”的装配方法，通过模拟真实的机械装配，从而将各个零部件经过一定的约束组装成一个虚拟的机械结构。
以上的建模行业装配模块，是我主要应用的模块，其他的我在介绍一下注塑模和钣金设计，这也是我们机械上经常用到的模块之一。比如说注塑模，可以引导像三维建模一样的工作环境；钣金设计，用户来进行模具设计的工作，就主要是用于做五金这行业，学的不错自己可以开工厂，因为它可以生成复杂的钣金零件，进行参数化编辑，用途比较广泛。
CAM（Computer Aided Manufacturing，计算机辅助制造）的应用主要有仿真加工、后处理、线切割、型腔铣削等功能。
主要CAM模块：
我们一般先进行设计和分析该模块的基础框架，这样有利于仿真加工的生成。
1. 后处理生成程序：当仿真无误后可进行程序的最后生成。
2. 型腔铣削：它主要可以运用曲面间的间隙，形状之间的重叠，以及容差型腔铣削加工设计精度低来进行型腔铣。
3. 线切割：此技术应用广泛，有2轴、4轴的线切割加工，如苏州的新火花就主要做线切割这方面。
（二）UG NX6简介
UG软件是1990年开始进入我国，它是由UNIGRAPHICS SOLUTIONS推出的一款设计制造于一体的集成系统。简称（C3P）。特别是在PC上面的推出和使用，更是为数控加工、及模具设计与制造行业带来了一场技术革新。慢慢的让传统的二维设计以及模拟量加工方法逐渐被三维的数字化集成系统所取代。而这对于21世纪的我们掌握三维CAD/CAM软件的使用，并将其运用于机械上的数控加工及模具的数字化设计与制造上，成为了我们的重中之重。应用也很广泛，比如三维建模、钣金设计、虚拟装配、仿真加工、逆向工程、渲染、机构运动分析、工业制造、数控模拟加工等多种功能版块，其涵盖范围较广。比如今天的航天航空，汽车，一些电子设备等在模具这一块发挥着很大的作用。它不单独在造型设计方面功能强大，在其他应用领域也是比较全面的。同时它还像我们用的手机电脑一样，在原有的版本上不断的升级和优化，不断扩充更加便捷全面，功能齐全。而作为发展中的国家，就我国目前来看，主要还是工业推进经济的发展，那么以机械及电子等产品显得就尤为重要，特别是现代机械设计技术的发展更是未来科研的重点和方向之一，毫无疑问工业的发展也成为了我们比较关心的话题，只有不断的实践和创新，我们才能对机械设计的规划发展和关键技术提出更加合理的改进方案和宝贵建议，才能使我们国家在机械设计软件的开发和应用领域逐渐走上世界的前沿。总之，未来的10年机械行业依旧是上升趋势，而这也为我们创建了一个良好的平台。
（三）UG NX6软件的应用和特点
UG软件的功能比较强大，而我目前所学仅仅是冰山一角，后期通过翻阅资料，不断充电让我了解到其更多知识，比如虚拟产品是UG面向过程驱动的关键技术之一，再利用软件的环境，从而使得部分产品的使用过程中得到广泛的参数保障。其中APHICS CAD/CAM系统提供了一个基于过程的产品设计环境，不断优化的产品设计与制造，让我们不断将质量提升。当然在我们课堂学习中，我们只是简单的认识到UG软件的造型、曲面构造、虚拟装配、注塑模等功能；可进行仿真加工，生成刀轨和程序，进行机械上面的进一步加工出图，经过充电不断学习该软件具有以下特点：
(1)它就像一个电脑的数据库，很庞大，犹如人的大脑只是开发了一点，在以上的各个模块上可进行无数据交换，实施并行处理。
(2)可以利用特征建模，先进行草图绘制和编辑，然后可以选择孔、凸台、倒角等直接使用，从而达到高效率的出图。
(3)在一些汽车和电子产品上可以运用曲面设计来构造复杂的曲面造型。
(4)在CAD/CAE版块的学习基础上，我们还可以不断的创新和优化，完成与计算机系统的完美结合。
（3）绘制草图，先点击草图命令，即草图如图2-4所示，使其完全约束。然后点击 。
（9）打孔
再对上一步拉伸后的图进行布尔求差，如图2-13和2-14所示。
引言 1
一、UG软件的介绍 2
（一）CAD/CAM模块 2
（二）UG NX6简介 2
二、 利用UG软件对耳机的三维建模 3
（一）三维建模的原则 3
（二）创意耳机的效果图 3
（三）建模思路与建模过程 4
（四）创意耳机最终渲染图 15
三、 利用软件对耳机的虚拟装配 15
（一）装配的基本原则 15
（二）装配的过程 16
四、耳机模型的加工工艺分析 18
（一）工件加工工艺分析 18
（二）加工设备的选择 19
（三）夹具和刀具的选择 19
（四）切削用量的确定 19
（五）数控加工工艺文件的填写 20
五、数控编程与CAM三维制造 21
（一）进入加工模块 21
（二）设置加工环境 21
（三）设置毛胚 21
（四）创建刀具 22
（五）创建操作 23
（六）确认刀轨（仿真过程） 27
（七）后处理（程序的生成） 30
总 结 33
参考文献 34
谢 辞 35
引言
时光荏苒，不知不觉大学三年就这样即将结束了，为了更好的检验自己这三年理论知识的掌握和实践水平的各方面综合能力，因而我选择用UG软件来结束我这学生时代的最后一次作业。
UG软件是1990年开始进入我国，它是由UNIGRAPHICS SOLUTIONS推出的一款设计制造于一体的集成系统。简称（C3P）。特别是在PC上面的推出和使用，更是为数控加 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
工、及模具设计与制造行业带来了一场技术革新。慢慢的让传统的二维设计以及模拟量加工方法逐渐被三维的数字化集成系统所取代。这里我采用的是UG6.0版本的软件，而这对于21世纪的我们掌握三维CAD/CAM软件的使用，并将其运用于机械上的数控加工及模具的数字化设计与制造上，成为了我们的重中之重。当然，现在我们的航天航空、汽车产品、各种电子产品的零部件等都普遍的应用于该软件。应用也很广泛，比如三维建模、钣金设计、虚拟装配、仿真加工、逆向工程、渲染、机构运动分析、工业制造、数控模拟加工等多种功能版块，其涵盖范围较广。
本课题主要应用该软件的建模、虚拟装配、和仿真加工三个版块来进行创意设计，根据耳机的工艺分析，分别从创意耳机的UG建模、部分零件的虚拟装配、加工工艺分析和最后的后处理CAM生成及渲染等几个方面来进行阐述。
一、UG软件的介绍
（一）CAD/CAM模块
CAD（Computer Aided Design，计算机辅助设计）的应用主要有建模、装配（虚拟装配）、注塑模、钣金设计、外观造型设计等功能。
主要CAD模块：
1. 建模模块：先是草图的绘制，接着是特征建模、拉伸求差，各种曲线的编辑及曲面建模功能。
2．装配模块：运用引用集，采取“自底向上”和“由顶向下”的装配方法，通过模拟真实的机械装配，从而将各个零部件经过一定的约束组装成一个虚拟的机械结构。
以上的建模行业装配模块，是我主要应用的模块，其他的我在介绍一下注塑模和钣金设计，这也是我们机械上经常用到的模块之一。比如说注塑模，可以引导像三维建模一样的工作环境；钣金设计，用户来进行模具设计的工作，就主要是用于做五金这行业，学的不错自己可以开工厂，因为它可以生成复杂的钣金零件，进行参数化编辑，用途比较广泛。
CAM（Computer Aided Manufacturing，计算机辅助制造）的应用主要有仿真加工、后处理、线切割、型腔铣削等功能。
主要CAM模块：
我们一般先进行设计和分析该模块的基础框架，这样有利于仿真加工的生成。
1. 后处理生成程序：当仿真无误后可进行程序的最后生成。
2. 型腔铣削：它主要可以运用曲面间的间隙，形状之间的重叠，以及容差型腔铣削加工设计精度低来进行型腔铣。
3. 线切割：此技术应用广泛，有2轴、4轴的线切割加工，如苏州的新火花就主要做线切割这方面。
（二）UG NX6简介
UG软件是1990年开始进入我国，它是由UNIGRAPHICS SOLUTIONS推出的一款设计制造于一体的集成系统。简称（C3P）。特别是在PC上面的推出和使用，更是为数控加工、及模具设计与制造行业带来了一场技术革新。慢慢的让传统的二维设计以及模拟量加工方法逐渐被三维的数字化集成系统所取代。而这对于21世纪的我们掌握三维CAD/CAM软件的使用，并将其运用于机械上的数控加工及模具的数字化设计与制造上，成为了我们的重中之重。应用也很广泛，比如三维建模、钣金设计、虚拟装配、仿真加工、逆向工程、渲染、机构运动分析、工业制造、数控模拟加工等多种功能版块，其涵盖范围较广。比如今天的航天航空，汽车，一些电子设备等在模具这一块发挥着很大的作用。它不单独在造型设计方面功能强大，在其他应用领域也是比较全面的。同时它还像我们用的手机电脑一样，在原有的版本上不断的升级和优化，不断扩充更加便捷全面，功能齐全。而作为发展中的国家，就我国目前来看，主要还是工业推进经济的发展，那么以机械及电子等产品显得就尤为重要，特别是现代机械设计技术的发展更是未来科研的重点和方向之一，毫无疑问工业的发展也成为了我们比较关心的话题，只有不断的实践和创新，我们才能对机械设计的规划发展和关键技术提出更加合理的改进方案和宝贵建议，才能使我们国家在机械设计软件的开发和应用领域逐渐走上世界的前沿。总之，未来的10年机械行业依旧是上升趋势，而这也为我们创建了一个良好的平台。
（三）UG NX6软件的应用和特点
UG软件的功能比较强大，而我目前所学仅仅是冰山一角，后期通过翻阅资料，不断充电让我了解到其更多知识，比如虚拟产品是UG面向过程驱动的关键技术之一，再利用软件的环境，从而使得部分产品的使用过程中得到广泛的参数保障。其中APHICS CAD/CAM系统提供了一个基于过程的产品设计环境，不断优化的产品设计与制造，让我们不断将质量提升。当然在我们课堂学习中，我们只是简单的认识到UG软件的造型、曲面构造、虚拟装配、注塑模等功能；可进行仿真加工，生成刀轨和程序，进行机械上面的进一步加工出图，经过充电不断学习该软件具有以下特点：
(1)它就像一个电脑的数据库，很庞大，犹如人的大脑只是开发了一点，在以上的各个模块上可进行无数据交换，实施并行处理。
(2)可以利用特征建模，先进行草图绘制和编辑，然后可以选择孔、凸台、倒角等直接使用，从而达到高效率的出图。
(3)在一些汽车和电子产品上可以运用曲面设计来构造复杂的曲面造型。
(4)在CAD/CAE版块的学习基础上，我们还可以不断的创新和优化，完成与计算机系统的完美结合。
（3）绘制草图，先点击草图命令，即草图如图2-4所示，使其完全约束。然后点击 。
（9）打孔
再对上一步拉伸后的图进行布尔求差，如图2-13和2-14所示。
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