UG笔筒模型的建模与仿真加工
UG笔筒模型的建模与仿真加工[20200123191202]
日期： 2012年11月7日 【摘要】
CAD/CAM是计算机辅助设计/计算机辅助制造的简称。CAD/CAM软件很多，如MasterCAM, Pro/Engineer, UG等。Unigraphics(简称UG)软件是美国EDS公司著名的3D产品开发软件，利用UG软件可以更好地提高设计质量与设计效率，由于其强大的功能，已逐渐成为当今世界最为流行的CAD/CAE/CAM软件之一。
本文详细叙述了运用UG软件实现笔筒三维模型设计及虚拟制造的方法。先在UG软件的CAD建模中，通过绘制草图、实体拉伸和实体倒圆角等功能绘制出笔筒的三维模型。然后在UG的加工模块中，完成模型的仿真加工这些在文中也作了详细介绍。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】UG；笔筒；建模；仿真加工
引言 1
一、笔筒概述与设计要求 2
（一）笔筒介绍 2
（二）制作要求 2
二、笔筒的实体分析 2
三、模型的绘制 3
（一）绘制草图 3
（二）拉伸 4
（三）选择基准面 5
（四）在基准面绘制草图 5
（五）实体拉伸求差 6
（六）插笔座的制作 8
（七）边倒圆 9
（八）实体的美化 9
四、笔筒的仿真加工 10
（一）编程的分类 10
（二）CAM加工过程 10
总结 16
参考文献 17
谢辞 18
引言
UG是利用计算机快速高效地处理各种信息，进行产品的设计与制造的软件，它彻底改变了传统的设计、制造模式，利用现代计算机的图形处理技术、网络技术，把各种图形数据、工艺信息、加工数据，通过数据库集成在一起，供大家共享。信息处理的高度一体化，支撑着各种现代制造理念，是现代工业制造的基础。目标是用最新的数学技术，即自适应局部网格加密、多重网格和并行计算，为复杂应用问题的求解提供一个灵活的可再使用的软件基础。
CAD/CAM是计算机辅助设计的核心是利用计算机快速高效地处理各种信息，进行产品的设计与制造，它彻底改变了传统的设计、制造模式，利用现代计算机的图形处理技术、网络技术，把各种图形数据、工艺信息、加工数据，通过数据库集成在一起，供大家共享。信息处理的高度一体化，支撑着各种现代制造理念，是现代工业制造的基础。
计算机辅助制造(CAM)是指使用计算机辅助制造系统模拟、优化产品加工过程，利用数控机床加工以及装配出产品的技术。
把CAD/CAM作为一个整体来考虑，从产品设计开始到产品检验结束，贯穿于整个过程，可以取得明显的效果。CAD/CAM与传统的制造模式相比有以下的优点：
1 个人技能、技巧等模拟量信息的数字化，社会化共享
2 各工序信息的共享、数值基准的统一，能够推行整个工程的标准化
3 改变系统的顺序排列作业，能够进行并行化作业
一、笔筒概述与设计要求
（一）笔筒介绍
1．文具放置部分
下文笔筒的若干矩形槽均为文具放置的部分，可以用来放置笔，尺规橡皮等各种绘图工具，笔筒的结构合理且外表比较美观，适合大部分学生及员工使用，方便学习工作，可以提升办事效率。
2．插笔孔部分
笔筒的一侧有3个插笔孔，对于经常要使用的签字笔和水笔之类，可以将其放置于插笔孔，以便于随时取用。
3．整体介绍
笔筒是学生们用来放置文具的物品，方便实用，随着时代的发展，笔筒的样式也越来越多样化，本次课题主要用UG来设计一款多层笔筒的模型。此款笔筒具有多层放置文具所用的槽，一般放置于桌面，美观实用。
（二）制作要求
UG加工基础模块提供联接UG所有加工模块的基础框架，它为UG所有加工模块提供一个相同的、界面友好的图形化窗口环境，用户可以在图形方式下观测刀具沿轨迹运动的情况并可对其进行图形化修改：如对刀具轨迹进行延伸、缩短或修改等。该模块同时提供通用的点位加工编程功能，可用于钻孔、攻丝和镗孔等加工编程。该模块交互界面可按用户需求进行灵活的用户化修改和剪裁，并可定义标准化刀具库、加工工艺参数样板库使初加工、半精加工、精加工等操作常用参数标准化，以减少使用培训时间并优化加工工艺。UG软件所有模块都可在实体模型上直接生成加工程序，并保持与实体模型全相关。本课题就是基于UG笔筒模型的计算机辅助设计与制造。利用UG软件的强大功能完成笔筒模型三维造型设计及制造，目的是研究和掌握UG在模具设计中的应用。
课题的主要任务是：
1 学习UG软件，用UG软件绘制出笔筒的三维模型。
2 用UG软件完成笔筒模型的虚拟加工。
二、笔筒的实体分析
图2-1到图2-4为笔筒的三视图及实物图，三视图更直观的体现了笔筒的结构，利用UG制作此模型，主要涉及的知识是，绘制草图，草图拉伸，以及拉伸时的求差运算和倒圆角。
图2-1笔筒左视图 图2-2笔筒正视图
图2-3笔筒实体图 图2-4笔筒俯视图
三、模型的绘制
（一）绘制草图
该零件的实体主要有长方体、矩形槽、柱状孔等组成，因此可以确定该零件的实体绘制主要过程为拉伸。下面来详细介绍采用“UGNX6.0”软件该零件实体图的绘制。
图3-1绘制草图
图3-1为笔筒的草图，首先要知道整体制作步骤，此笔筒的形态适合用侧面的草图进行拉伸所以把草图的绘制放在XC-ZC的面上然后点击“草图”
笔筒的草图绘制步骤主要由圆形组成，如图3-1，只要具有一定的尺寸再根据实体模型，确定圆心和半径尺寸，另外在用UG确认完成草图时一定要注意约束。然后再点左上方的完成草图图像。
此外，绘制草图时一定要注意特殊点的捕捉必要的一定要开启。
（二）拉伸
完成草图后拉伸，如图所示，然后采用拉伸工具，拉伸草图，得到图所示实体。
图3-2草图的拉伸
如图3-2拉伸操作选项可以分为4部分。
1.选择曲线，就是指需要拉伸的曲线或者图形，在这里即指我们上面所画的草图，选中全部草图，不能漏选。
2.指定向量，即选择拉伸方向，因为草图是在XC-ZC基准面上绘制的图形，所以把Y轴的正方向作为我们的拉伸方向。可通过左击 修改方向。
3.限制距离，即拉伸长度，选择400。并通过对称拉伸完成总体制作。
4.布尔运算，此处选择默认即可，后面几处则要根据需要修改实际布尔运算。
（三）选择基准面
在做三维模型的立体设计时，只用坐标系所提供的原有基准面肯定是不够的，而且也不现实，并且会增加误操作，在制作三维立体模型时，合理的确定新的基准面往往会使制图更加简便，基准面的选取在越为复杂的模型中显得非常重要。
图3-3建立基准面
如图3-3重新生成基准面也有几个选项，首先选择参考面，即与新生成的基准面有直接关联的面，我们以XC-YC 为参考面，按照一定距离，即是说新的基准面会与之平行在某一距离上，依旧是用 调整方向，然后再确定距离，如图3-3可知新的基准面正好位于笔筒的顶端。
（四）在基准面绘制草图
图3-4绘制矩形槽草图
如图3-4在刚刚建立的基准面上画出要拉伸出矩形槽的草图，这就是选择不同的基准面的原因，如果在XC-YC平面做这个步骤，拉伸的时候就会难以实行，因此在制作实体模型新建方便之后操作的基准面是十分必要的，完成实体模型后，把制图室所用的基准平面隐藏，这样能使图更加简洁美观。
日期： 2012年11月7日 【摘要】
CAD/CAM是计算机辅助设计/计算机辅助制造的简称。CAD/CAM软件很多，如MasterCAM, Pro/Engineer, UG等。Unigraphics(简称UG)软件是美国EDS公司著名的3D产品开发软件，利用UG软件可以更好地提高设计质量与设计效率，由于其强大的功能，已逐渐成为当今世界最为流行的CAD/CAE/CAM软件之一。
本文详细叙述了运用UG软件实现笔筒三维模型设计及虚拟制造的方法。先在UG软件的CAD建模中，通过绘制草图、实体拉伸和实体倒圆角等功能绘制出笔筒的三维模型。然后在UG的加工模块中，完成模型的仿真加工这些在文中也作了详细介绍。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】UG；笔筒；建模；仿真加工
引言 1
一、笔筒概述与设计要求 2
（一）笔筒介绍 2
（二）制作要求 2
二、笔筒的实体分析 2
三、模型的绘制 3
（一）绘制草图 3
（二）拉伸 4
（三）选择基准面 5
（四）在基准面绘制草图 5
（五）实体拉伸求差 6
（六）插笔座的制作 8
（七）边倒圆 9
（八）实体的美化 9
四、笔筒的仿真加工 10
（一）编程的分类 10
（二）CAM加工过程 10
总结 16
参考文献 17
谢辞 18
引言
UG是利用计算机快速高效地处理各种信息，进行产品的设计与制造的软件，它彻底改变了传统的设计、制造模式，利用现代计算机的图形处理技术、网络技术，把各种图形数据、工艺信息、加工数据，通过数据库集成在一起，供大家共享。信息处理的高度一体化，支撑着各种现代制造理念，是现代工业制造的基础。目标是用最新的数学技术，即自适应局部网格加密、多重网格和并行计算，为复杂应用问题的求解提供一个灵活的可再使用的软件基础。
CAD/CAM是计算机辅助设计的核心是利用计算机快速高效地处理各种信息，进行产品的设计与制造，它彻底改变了传统的设计、制造模式，利用现代计算机的图形处理技术、网络技术，把各种图形数据、工艺信息、加工数据，通过数据库集成在一起，供大家共享。信息处理的高度一体化，支撑着各种现代制造理念，是现代工业制造的基础。
计算机辅助制造(CAM)是指使用计算机辅助制造系统模拟、优化产品加工过程，利用数控机床加工以及装配出产品的技术。
把CAD/CAM作为一个整体来考虑，从产品设计开始到产品检验结束，贯穿于整个过程，可以取得明显的效果。CAD/CAM与传统的制造模式相比有以下的优点：
1 个人技能、技巧等模拟量信息的数字化，社会化共享
2 各工序信息的共享、数值基准的统一，能够推行整个工程的标准化
3 改变系统的顺序排列作业，能够进行并行化作业
一、笔筒概述与设计要求
（一）笔筒介绍
1．文具放置部分
下文笔筒的若干矩形槽均为文具放置的部分，可以用来放置笔，尺规橡皮等各种绘图工具，笔筒的结构合理且外表比较美观，适合大部分学生及员工使用，方便学习工作，可以提升办事效率。
2．插笔孔部分
笔筒的一侧有3个插笔孔，对于经常要使用的签字笔和水笔之类，可以将其放置于插笔孔，以便于随时取用。
3．整体介绍
笔筒是学生们用来放置文具的物品，方便实用，随着时代的发展，笔筒的样式也越来越多样化，本次课题主要用UG来设计一款多层笔筒的模型。此款笔筒具有多层放置文具所用的槽，一般放置于桌面，美观实用。
（二）制作要求
UG加工基础模块提供联接UG所有加工模块的基础框架，它为UG所有加工模块提供一个相同的、界面友好的图形化窗口环境，用户可以在图形方式下观测刀具沿轨迹运动的情况并可对其进行图形化修改：如对刀具轨迹进行延伸、缩短或修改等。该模块同时提供通用的点位加工编程功能，可用于钻孔、攻丝和镗孔等加工编程。该模块交互界面可按用户需求进行灵活的用户化修改和剪裁，并可定义标准化刀具库、加工工艺参数样板库使初加工、半精加工、精加工等操作常用参数标准化，以减少使用培训时间并优化加工工艺。UG软件所有模块都可在实体模型上直接生成加工程序，并保持与实体模型全相关。本课题就是基于UG笔筒模型的计算机辅助设计与制造。利用UG软件的强大功能完成笔筒模型三维造型设计及制造，目的是研究和掌握UG在模具设计中的应用。
课题的主要任务是：
1 学习UG软件，用UG软件绘制出笔筒的三维模型。
2 用UG软件完成笔筒模型的虚拟加工。
二、笔筒的实体分析
图2-1到图2-4为笔筒的三视图及实物图，三视图更直观的体现了笔筒的结构，利用UG制作此模型，主要涉及的知识是，绘制草图，草图拉伸，以及拉伸时的求差运算和倒圆角。
图2-1笔筒左视图 图2-2笔筒正视图
图2-3笔筒实体图 图2-4笔筒俯视图
三、模型的绘制
（一）绘制草图
该零件的实体主要有长方体、矩形槽、柱状孔等组成，因此可以确定该零件的实体绘制主要过程为拉伸。下面来详细介绍采用“UGNX6.0”软件该零件实体图的绘制。
图3-1绘制草图
图3-1为笔筒的草图，首先要知道整体制作步骤，此笔筒的形态适合用侧面的草图进行拉伸所以把草图的绘制放在XC-ZC的面上然后点击“草图”
笔筒的草图绘制步骤主要由圆形组成，如图3-1，只要具有一定的尺寸再根据实体模型，确定圆心和半径尺寸，另外在用UG确认完成草图时一定要注意约束。然后再点左上方的完成草图图像。
此外，绘制草图时一定要注意特殊点的捕捉必要的一定要开启。
（二）拉伸
完成草图后拉伸，如图所示，然后采用拉伸工具，拉伸草图，得到图所示实体。
图3-2草图的拉伸
如图3-2拉伸操作选项可以分为4部分。
1.选择曲线，就是指需要拉伸的曲线或者图形，在这里即指我们上面所画的草图，选中全部草图，不能漏选。
2.指定向量，即选择拉伸方向，因为草图是在XC-ZC基准面上绘制的图形，所以把Y轴的正方向作为我们的拉伸方向。可通过左击 修改方向。
3.限制距离，即拉伸长度，选择400。并通过对称拉伸完成总体制作。
4.布尔运算，此处选择默认即可，后面几处则要根据需要修改实际布尔运算。
（三）选择基准面
在做三维模型的立体设计时，只用坐标系所提供的原有基准面肯定是不够的，而且也不现实，并且会增加误操作，在制作三维立体模型时，合理的确定新的基准面往往会使制图更加简便，基准面的选取在越为复杂的模型中显得非常重要。
图3-3建立基准面
如图3-3重新生成基准面也有几个选项，首先选择参考面，即与新生成的基准面有直接关联的面，我们以XC-YC 为参考面，按照一定距离，即是说新的基准面会与之平行在某一距离上，依旧是用 调整方向，然后再确定距离，如图3-3可知新的基准面正好位于笔筒的顶端。
（四）在基准面绘制草图
图3-4绘制矩形槽草图
如图3-4在刚刚建立的基准面上画出要拉伸出矩形槽的草图，这就是选择不同的基准面的原因，如果在XC-YC平面做这个步骤，拉伸的时候就会难以实行，因此在制作实体模型新建方便之后操作的基准面是十分必要的，完成实体模型后，把制图室所用的基准平面隐藏，这样能使图更加简洁美观。
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