送料机器人的三维设计
送料机器人的三维设计[20200123164547]
【摘要】
随着UG NX的推广使用，UG NX已成为当今电子及机械两大行业的设计主力，用UG NX进行三维设计可以大大提高工作效率。为了掌握使用UG NX进行产品三维设计的全过程，熟练UG运用技巧，本次毕业设计就以送料机器人为设计对象，重点阐述了建模的思路、机座及连杆、大臂小臂和机械手的创建过程，最后对模型进行了装配和渲染，生成了较逼真的送料机器人外观图。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】送料机器人；UGNX；三维设计
引言 1
一、CAD/UG简介 2
（一）CAD技术的发展现状 2
（二）UG NX 2
二、利用UG软件进行三维设计 3
（一）送料机器人简介 3
（二）建模思路 3
（三）机座的创建过程 5
（四）送料机器人大臂小臂的创建过程 12
（五）机械手的创建过程 24
（六）装配和渲染 32
总结 37
参考文献 38
谢辞 39
引言
UG CAD/CAM(简称UG) 软件是当今应用最为广泛的大型CAD/CAE/CAM 集成化软件之一，它的功能覆盖了从概念设计到产品生产的整个过程。并且广泛应用于航空、航天、汽车、造船、通用机械和模具加工及设计和医疗器械行业等领域。它提供了强大的实体建模技术，提供了高效能的曲面构造能力，能够完成最复杂的造型设计。CAD/CAM 系统提供了一个基于过程的产品设计环境，使产品开发从设计到加工真正实现了数据的无缝集成，从而优化了企业的产品设计与制造。
在当今大规模制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，普遍重视生产过程的自动化程度，工业机器人作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业所认同并采用。
为了掌握使用UG NX进行产品三维设计的全过程，熟练UG运用技巧，本次毕业设计就以送料机器人为设计对象，重点阐述了建模的思路、机座及连杆、大臂小臂和机械手的创建过程，最后对模型进行了装配和渲染，生成了较逼真的送料机器人外观图。
一、CAD/UG简介
（一）CAD技术的发展现状
计算机辅助设计（CAD）技术是设计人员在计算机系统的辅助之下，根据产品的设计和制造程序进行设计和制造的一项新技术，是传统技术与计算机技术的结合。设计人员通过人－机交互操作方式进行产品设计构思和论证，产品总体设计，技术设计，零部件设计，有关零件的强度、刚度、热、电、磁的分析计算和零件加工信息（工程图纸或数控加工信息等）的输出，以及技术文档和有关技术报告的编制。由于计算机技术的引进，大大地促进了设计能力的提高，这种能力的提高，不但体现在工作效率和工作质量方面，更体现在先进的计算机技术对传统的工作方式的促进和变革方面。 但要指出，CAD技术不能代替人们的设计行为，而只是实现这些行为的先进手段和工具，而人们的设计行为，则由专业技术人员的创造能力和工作经验，以及现代设计方法等提供的科学思维方法和实施办法来确定。
（二）UG NX
UG融入了行业内最广泛的集成应用程序，涵盖了产品设计、工程和制造中的全部开发流程。UG软件自20世纪80年代进入中国以来，得到了越来越广泛的应用，已成为我国工业界使用最广泛的大型CAD/CAE/CAM 软件之一。同以往国内使用的最多的AutoCAD等通用绘图软件比较，UG直接采用了统一数据库、矢量化和关联性处理、三维建模同二维工程图相关联等技术。因此应用UGNX6技术可以最大提高企业的设计效率、优化设计方案、减轻技术人员的劳动强度、缩短设计周期以及加强设计的标准化。UG NX有以下几个特点。本次设计运用的就是该软件。
UG NX软件的特点：
1．完善的3D实体模型设计系统。
UG涵盖实体模型设计、曲面设计、平面绘图、零件组合、加工制造、模具设计等。
2．用户界面窗口化，易学易用。
大部分命令选项都可在右键快捷菜单找到，并且可以直接在模型上设置；UG系统还提供了简短的选项即时说明和完整的在线辅助说明。用户界面与Windows操作环境类似，使UG既容易学习又容易操作。
3．以3D特征为基础的参数式模型结构。
以最自然的思考方式进行设计，充分掌握设计意图，能随时对特征合理但不违反几何原理的重定义、顺序调整、删除、插入等操作。另一方面UG视尺寸为可变的参数，修改实体模型尺寸可立即重新产生。
4．数据关联性，自动更新。
UG设计理念是从3D实体模型产生2D绘图面，并且自动标注相关尺寸，不论设计者在3D或2D环境下修改任何尺寸，其相关的2D或3D实体模型均自动改变。产品开发过程中，用户在任何时候所做的改变，都会传送到整个设计中，自动更新所有的工程文件数据。
UG已广泛用于模具、工业设计、汽车、航天、玩具等行业。
二、利用UG软件进行三维设计
（一）送料机器人简介
工业制造界很多人管这种机器也叫送料机器人，送料机器人是一种具有人体上肢的部分功能，工作程序固定的自动化装置。在当今大规模制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，普遍重视生产过程的自动化程度，工业机器人作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业所认同并采用。它具有结构简单，成本低廉，维修容易的优势，但功能较少适应性较差。目前，工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作。简而言之，送料机器人就是用机械手代替人手，重复性的把工件有某地移向另一工作地，节省人力资源提高效率。图2-1为一款送料机器人的实物图。
图2-1 送料机器人的实物图
（二）建模思路
送料机器人由机座，大臂小臂，机械手组成，通过综合应用UG NX软件功能创建送料机器人各部分模型，并将各部件装配成功，建模思路如图2-2所示。
（a）机座
（b）大臂小臂
（c）机械手
（d）送料机器人装配图
图2-2 建模思路
（三）机座的创建过程
1．创建一个新文件
启动6．0NX，选择“文件”-“新建”选项，弹出“文件新建”对话框。点击“模型”，单位设置为毫米，在“模板”中单击“模型”选项，在“新建文件名”-“名称”中输入文件名“机座”，然后在“新文件名”-“文件夹”中选择文件放置位置，完成后单击“确定”按钮进入建模模式。选择基准坐标系“x-z”面，单击 创建草图。以原点坐标为（0，0）点，画出机座的底部图形，并对其进行约束，如图2-3所示。
图2-3 机座底部草图
2．拉伸草图
在工具栏中选择 ，拉伸开始距离-70，结束距离70，得到如图2-4所示。
图2-4 拉伸操作
选择“特征操作”中的“镜像特征”，点击 选择镜像平面x-z平面，单击确认，如图2-5所示。
图2-5 创建镜像特征
3．创建孔
为使机座连接牢固，在底部创建螺纹孔，在工具栏选择 ，孔的类型选择为螺纹孔，选择指定点，螺纹尺寸根据实际大小进行选择，孔的深度打穿，之后将创建的螺纹孔进行镜像，最后生成的螺纹孔如图2-6所示。
图2-6 创建螺纹孔
4．创建螺栓垫圈
在机座底部的上表面新建草图，创建螺栓垫圈，然后进行拉伸，单击“确定”按钮生成如图2-7所示。
【摘要】
随着UG NX的推广使用，UG NX已成为当今电子及机械两大行业的设计主力，用UG NX进行三维设计可以大大提高工作效率。为了掌握使用UG NX进行产品三维设计的全过程，熟练UG运用技巧，本次毕业设计就以送料机器人为设计对象，重点阐述了建模的思路、机座及连杆、大臂小臂和机械手的创建过程，最后对模型进行了装配和渲染，生成了较逼真的送料机器人外观图。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】送料机器人；UGNX；三维设计
引言 1
一、CAD/UG简介 2
（一）CAD技术的发展现状 2
（二）UG NX 2
二、利用UG软件进行三维设计 3
（一）送料机器人简介 3
（二）建模思路 3
（三）机座的创建过程 5
（四）送料机器人大臂小臂的创建过程 12
（五）机械手的创建过程 24
（六）装配和渲染 32
总结 37
参考文献 38
谢辞 39
引言
UG CAD/CAM(简称UG) 软件是当今应用最为广泛的大型CAD/CAE/CAM 集成化软件之一，它的功能覆盖了从概念设计到产品生产的整个过程。并且广泛应用于航空、航天、汽车、造船、通用机械和模具加工及设计和医疗器械行业等领域。它提供了强大的实体建模技术，提供了高效能的曲面构造能力，能够完成最复杂的造型设计。CAD/CAM 系统提供了一个基于过程的产品设计环境，使产品开发从设计到加工真正实现了数据的无缝集成，从而优化了企业的产品设计与制造。
在当今大规模制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，普遍重视生产过程的自动化程度，工业机器人作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业所认同并采用。
为了掌握使用UG NX进行产品三维设计的全过程，熟练UG运用技巧，本次毕业设计就以送料机器人为设计对象，重点阐述了建模的思路、机座及连杆、大臂小臂和机械手的创建过程，最后对模型进行了装配和渲染，生成了较逼真的送料机器人外观图。
一、CAD/UG简介
（一）CAD技术的发展现状
计算机辅助设计（CAD）技术是设计人员在计算机系统的辅助之下，根据产品的设计和制造程序进行设计和制造的一项新技术，是传统技术与计算机技术的结合。设计人员通过人－机交互操作方式进行产品设计构思和论证，产品总体设计，技术设计，零部件设计，有关零件的强度、刚度、热、电、磁的分析计算和零件加工信息（工程图纸或数控加工信息等）的输出，以及技术文档和有关技术报告的编制。由于计算机技术的引进，大大地促进了设计能力的提高，这种能力的提高，不但体现在工作效率和工作质量方面，更体现在先进的计算机技术对传统的工作方式的促进和变革方面。 但要指出，CAD技术不能代替人们的设计行为，而只是实现这些行为的先进手段和工具，而人们的设计行为，则由专业技术人员的创造能力和工作经验，以及现代设计方法等提供的科学思维方法和实施办法来确定。
（二）UG NX
UG融入了行业内最广泛的集成应用程序，涵盖了产品设计、工程和制造中的全部开发流程。UG软件自20世纪80年代进入中国以来，得到了越来越广泛的应用，已成为我国工业界使用最广泛的大型CAD/CAE/CAM 软件之一。同以往国内使用的最多的AutoCAD等通用绘图软件比较，UG直接采用了统一数据库、矢量化和关联性处理、三维建模同二维工程图相关联等技术。因此应用UGNX6技术可以最大提高企业的设计效率、优化设计方案、减轻技术人员的劳动强度、缩短设计周期以及加强设计的标准化。UG NX有以下几个特点。本次设计运用的就是该软件。
UG NX软件的特点：
1．完善的3D实体模型设计系统。
UG涵盖实体模型设计、曲面设计、平面绘图、零件组合、加工制造、模具设计等。
2．用户界面窗口化，易学易用。
大部分命令选项都可在右键快捷菜单找到，并且可以直接在模型上设置；UG系统还提供了简短的选项即时说明和完整的在线辅助说明。用户界面与Windows操作环境类似，使UG既容易学习又容易操作。
3．以3D特征为基础的参数式模型结构。
以最自然的思考方式进行设计，充分掌握设计意图，能随时对特征合理但不违反几何原理的重定义、顺序调整、删除、插入等操作。另一方面UG视尺寸为可变的参数，修改实体模型尺寸可立即重新产生。
4．数据关联性，自动更新。
UG设计理念是从3D实体模型产生2D绘图面，并且自动标注相关尺寸，不论设计者在3D或2D环境下修改任何尺寸，其相关的2D或3D实体模型均自动改变。产品开发过程中，用户在任何时候所做的改变，都会传送到整个设计中，自动更新所有的工程文件数据。
UG已广泛用于模具、工业设计、汽车、航天、玩具等行业。
二、利用UG软件进行三维设计
（一）送料机器人简介
工业制造界很多人管这种机器也叫送料机器人，送料机器人是一种具有人体上肢的部分功能，工作程序固定的自动化装置。在当今大规模制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，普遍重视生产过程的自动化程度，工业机器人作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业所认同并采用。它具有结构简单，成本低廉，维修容易的优势，但功能较少适应性较差。目前，工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作。简而言之，送料机器人就是用机械手代替人手，重复性的把工件有某地移向另一工作地，节省人力资源提高效率。图2-1为一款送料机器人的实物图。
图2-1 送料机器人的实物图
（二）建模思路
送料机器人由机座，大臂小臂，机械手组成，通过综合应用UG NX软件功能创建送料机器人各部分模型，并将各部件装配成功，建模思路如图2-2所示。
（a）机座
（b）大臂小臂
（c）机械手
（d）送料机器人装配图
图2-2 建模思路
（三）机座的创建过程
1．创建一个新文件
启动6．0NX，选择“文件”-“新建”选项，弹出“文件新建”对话框。点击“模型”，单位设置为毫米，在“模板”中单击“模型”选项，在“新建文件名”-“名称”中输入文件名“机座”，然后在“新文件名”-“文件夹”中选择文件放置位置，完成后单击“确定”按钮进入建模模式。选择基准坐标系“x-z”面，单击 创建草图。以原点坐标为（0，0）点，画出机座的底部图形，并对其进行约束，如图2-3所示。
图2-3 机座底部草图
2．拉伸草图
在工具栏中选择 ，拉伸开始距离-70，结束距离70，得到如图2-4所示。
图2-4 拉伸操作
选择“特征操作”中的“镜像特征”，点击 选择镜像平面x-z平面，单击确认，如图2-5所示。
图2-5 创建镜像特征
3．创建孔
为使机座连接牢固，在底部创建螺纹孔，在工具栏选择 ，孔的类型选择为螺纹孔，选择指定点，螺纹尺寸根据实际大小进行选择，孔的深度打穿，之后将创建的螺纹孔进行镜像，最后生成的螺纹孔如图2-6所示。
图2-6 创建螺纹孔
4．创建螺栓垫圈
在机座底部的上表面新建草图，创建螺栓垫圈，然后进行拉伸，单击“确定”按钮生成如图2-7所示。
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