1201#竞赛题的UG软件设计与制造
1201#竞赛题的UG软件设计与制造[20200123184128]
【摘要】
本课题是通过使用UG CAD/CAM模块来顺利完成的，通过整个设计过程表明该零件能够达到所要求的加工工艺。根据题目设计的主要任务是零件的加工工艺与分析。也就是设计一个零件工艺路线，通过对零件的设计分析，来加工该零件达到设计和加工工艺的要求。
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关键字:】竞赛题,UG设计,工艺,CAM加工
UG是一个功能相当齐全的软件，它适用于各种复杂零件的设计、加工以及程序的生成。本综合实践报告即运用了UGNX6.0软件中CAD模块对1零件进行了三维设计造型、CAM和后处理三大部分对零件进行分析、设计、造型、加工、仿真以及程序的生成。实践报告正文除引言外，主要包括三维立体造型（CAD），CAM加工，2D动态仿真三个部分内容，此外，在本综合实践报告中还插入了若干图片和图表，主要目的是为了具体而形象地反映实践报告的撰写的过程以及各项参数的设置。
目录
引言 4
一、1201#加工中心竞赛题零件介绍 6
二、UG CAD/CAM模块介绍 6
三、1201#加工中心竞赛题零件的UG CAD设计 10
四、1201#加工中心竞赛题的零件工艺分析 13
五、1201#加工中心竞赛题的UG CAM制造 17
总结 22
参考文献 23
谢辞 24
引言
UG 是当今应用最广泛、最具竞争力的 CAD/CAE/CAM大型集成软件之一、其囊括了产品设计、零件装配、模具设计、NC加工、工程图设计、模流分析、自动测量和机构仿真等多种功能。该软件完全能够改善整体流程以及该流程中每个步骤的效率，广泛应用于航空、航天、汽车、通用机械和造船等工业领域。
UG NX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 NX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。
本课题将主要研究1201竞赛样题，使用UG方面的专业知识进行该零件的设计和加工，并通过模拟仿真进行校验。通过本课题的研究，不断总结在设计与制造过程中所出现的各种问题，分析错误的原因，改进不足之处，积累UG设计与制造方面的许多经验，这个过程中得到了较好的锻炼。我们要熟练的掌握UG，并很好的应用它，还需要不断的专研，这样才能让我们成为社会上的人才，才不会被社会淘汰，才能很好的融入社会。本课题采用理论与软件实践应用相结合的研究方式，使我的专业技能水平得到了很好的提高，值得我们珍惜，这对我是终生受益的。
本次1201竞赛课题考验了我们对UG CAM/CAD使用的熟练度和掌握水平，充分的体现了我们在大学的所学情况和对UG的专研。零件本身本没有什么特别，它的重点体现在它的设计和加工上，对尺寸的掌握和对刀具的使用还有对加工的精度，这些都是本次1201竞赛所要体现的。
一、1201#加工中心竞赛题零件介绍
如图1-1所示为1201#加工中心竞赛题的三维实体图，该零件为一似汤匙状的零件模型，该模型的主要结构有：汤匙状凸模、连接凸台和长方体底座等组成。该模型的形体特征包括：平面、台阶圆台、曲面、半球面及圆孔等。
图1-1 1201#加工中心竞赛题三维实体图
该零件的材质为45钢，材料的性能很优越，主要适用于制造强度高的运动件，如透平机叶轮、压缩机活塞、轴、齿轮等。
二、UG CAD/CAM模块介绍
1201#加工中心竞赛题零件采用UG软件进行设计与加工。主要有应用了该软件的CAD/CAM模块。
（一）UG CAD模块介绍
UG CAD的主要内容包括UG CAD基础入门、曲线的建立、曲线的操作与编辑、三维实体建模与编辑、草图的建立及约束管理、表达式、工程图的建立、工程图的编辑与注释、组件装配、组件爆炸视图、组件克隆及明细表、自由形状特征的建立与编辑等。本书注重将理论知识与实例相结合，并就建模方法和技巧以及如何实现参数化建模等进行了归纳总结。
（1）实体建模
UG实体建模提供了草图设计、各种曲线生成、编辑、布尔运算、扫掠实体、旋转实体、沿导轨扫掠、尺寸驱动、定义、编辑变量及其表达式、非参数化模型后参数化等工具。
（2）特征建模
UG特征建模模块提供了各种标准设计特征的生成和编辑、各种孔、键槽、凹腔-- 方形、圆形、异形、方形凸台、圆形凸台、异形凸台、圆柱、方块、圆锥、球体、管道、杆、倒圆、倒角、模型抽空产生薄壁实体、模型简化(Simplify)，用于压铸模设计等、实体线、面提取，用于砂型设计等、拔锥、特征编辑：删除、压缩、复制、粘贴等、特征引用，阵列、特征顺序调整、特征树等工具。
（3）自由曲面建模
UG具有丰富的曲面建模工具。包括直纹面、扫描面、通过一组曲线的自由曲面、通过两组类正交曲线的自由曲面、曲线广义扫掠、标准二次曲线方法放样、等半径和变半径倒圆、广义二次曲线倒圆、两张及多张曲面间的光顺桥接、动态拉动调整曲面、等距或不等距偏置、曲面裁减、编辑、点云生成、曲面编辑。
（4）用户自定义特征
UG/User Defined Feature用户自定义特征模块提供交互式方法来定义和存储基于用户自定义特征（UDF）概念的，便于调用和编辑的零件族，形成用户专用的UDF 库，提高用户设计建模效率。 该模块包括从已生成的UG参数化实体模型中提取参数、定义特征变量、建立参数间相关关系、设置变量缺省值、定义代表该UDF的图标菜单的全部工具。在UDF生成之后，UDF即变成可通过图标菜单被所有用户调用的用户专有特征，当把该特征添加到设计模型中时，其所有预设变量参数均可编辑并将按UDF建立时的设计意图而变化。
（5）工程绘图
UG工程绘图模块提供了自动视图布置、剖视图、各向视图、局部放大图、局部剖视图、自动、手工尺寸标注、形位公差、粗糙度符合标注、支持GB、标准汉字输入、视图手工编辑、装配图剖视、爆炸图、明细表自动生成等工具。
（6）装配建模
UG装配建模具有如下特点：提供并行的自顶而下和自下而上的产品开发方法；装配模型中零件数据是对零件本身的链接映象，保证装配模型和零件设计完全双向相关，并改进了软件操作性能，减少了存储空间的需求，零件设计修改后装配模型中的零件会自动更新，同时可在装配环境下直接修改零件设计；坐标系定位；逻辑对齐、贴合、偏移等灵活的定位方式和约束关系；在装配中安放零件或子装配件，并可定义不同零件或组件间的参数关系；参数化的装配建模提供描述组件间配合关系的附加功能，也可用于说明通用紧固件组和其它重复部件；装配导航；零件搜索；零件装机数量统计；调用目录；参考集；装配部分着色显示；标准件库调用；重量控制；在装配层次中快速切换，直接访问任何零件或子装配件；生成支持汉字的装配明细表，当装配结构变化时装配明细表可自动更新；并行计算能力，支持多CPU硬件平台。
【摘要】
本课题是通过使用UG CAD/CAM模块来顺利完成的，通过整个设计过程表明该零件能够达到所要求的加工工艺。根据题目设计的主要任务是零件的加工工艺与分析。也就是设计一个零件工艺路线，通过对零件的设计分析，来加工该零件达到设计和加工工艺的要求。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】竞赛题,UG设计,工艺,CAM加工
UG是一个功能相当齐全的软件，它适用于各种复杂零件的设计、加工以及程序的生成。本综合实践报告即运用了UGNX6.0软件中CAD模块对1零件进行了三维设计造型、CAM和后处理三大部分对零件进行分析、设计、造型、加工、仿真以及程序的生成。实践报告正文除引言外，主要包括三维立体造型（CAD），CAM加工，2D动态仿真三个部分内容，此外，在本综合实践报告中还插入了若干图片和图表，主要目的是为了具体而形象地反映实践报告的撰写的过程以及各项参数的设置。
目录
引言 4
一、1201#加工中心竞赛题零件介绍 6
二、UG CAD/CAM模块介绍 6
三、1201#加工中心竞赛题零件的UG CAD设计 10
四、1201#加工中心竞赛题的零件工艺分析 13
五、1201#加工中心竞赛题的UG CAM制造 17
总结 22
参考文献 23
谢辞 24
引言
UG 是当今应用最广泛、最具竞争力的 CAD/CAE/CAM大型集成软件之一、其囊括了产品设计、零件装配、模具设计、NC加工、工程图设计、模流分析、自动测量和机构仿真等多种功能。该软件完全能够改善整体流程以及该流程中每个步骤的效率，广泛应用于航空、航天、汽车、通用机械和造船等工业领域。
UG NX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 NX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。
本课题将主要研究1201竞赛样题，使用UG方面的专业知识进行该零件的设计和加工，并通过模拟仿真进行校验。通过本课题的研究，不断总结在设计与制造过程中所出现的各种问题，分析错误的原因，改进不足之处，积累UG设计与制造方面的许多经验，这个过程中得到了较好的锻炼。我们要熟练的掌握UG，并很好的应用它，还需要不断的专研，这样才能让我们成为社会上的人才，才不会被社会淘汰，才能很好的融入社会。本课题采用理论与软件实践应用相结合的研究方式，使我的专业技能水平得到了很好的提高，值得我们珍惜，这对我是终生受益的。
本次1201竞赛课题考验了我们对UG CAM/CAD使用的熟练度和掌握水平，充分的体现了我们在大学的所学情况和对UG的专研。零件本身本没有什么特别，它的重点体现在它的设计和加工上，对尺寸的掌握和对刀具的使用还有对加工的精度，这些都是本次1201竞赛所要体现的。
一、1201#加工中心竞赛题零件介绍
如图1-1所示为1201#加工中心竞赛题的三维实体图，该零件为一似汤匙状的零件模型，该模型的主要结构有：汤匙状凸模、连接凸台和长方体底座等组成。该模型的形体特征包括：平面、台阶圆台、曲面、半球面及圆孔等。
图1-1 1201#加工中心竞赛题三维实体图
该零件的材质为45钢，材料的性能很优越，主要适用于制造强度高的运动件，如透平机叶轮、压缩机活塞、轴、齿轮等。
二、UG CAD/CAM模块介绍
1201#加工中心竞赛题零件采用UG软件进行设计与加工。主要有应用了该软件的CAD/CAM模块。
（一）UG CAD模块介绍
UG CAD的主要内容包括UG CAD基础入门、曲线的建立、曲线的操作与编辑、三维实体建模与编辑、草图的建立及约束管理、表达式、工程图的建立、工程图的编辑与注释、组件装配、组件爆炸视图、组件克隆及明细表、自由形状特征的建立与编辑等。本书注重将理论知识与实例相结合，并就建模方法和技巧以及如何实现参数化建模等进行了归纳总结。
（1）实体建模
UG实体建模提供了草图设计、各种曲线生成、编辑、布尔运算、扫掠实体、旋转实体、沿导轨扫掠、尺寸驱动、定义、编辑变量及其表达式、非参数化模型后参数化等工具。
（2）特征建模
UG特征建模模块提供了各种标准设计特征的生成和编辑、各种孔、键槽、凹腔-- 方形、圆形、异形、方形凸台、圆形凸台、异形凸台、圆柱、方块、圆锥、球体、管道、杆、倒圆、倒角、模型抽空产生薄壁实体、模型简化(Simplify)，用于压铸模设计等、实体线、面提取，用于砂型设计等、拔锥、特征编辑：删除、压缩、复制、粘贴等、特征引用，阵列、特征顺序调整、特征树等工具。
（3）自由曲面建模
UG具有丰富的曲面建模工具。包括直纹面、扫描面、通过一组曲线的自由曲面、通过两组类正交曲线的自由曲面、曲线广义扫掠、标准二次曲线方法放样、等半径和变半径倒圆、广义二次曲线倒圆、两张及多张曲面间的光顺桥接、动态拉动调整曲面、等距或不等距偏置、曲面裁减、编辑、点云生成、曲面编辑。
（4）用户自定义特征
UG/User Defined Feature用户自定义特征模块提供交互式方法来定义和存储基于用户自定义特征（UDF）概念的，便于调用和编辑的零件族，形成用户专用的UDF 库，提高用户设计建模效率。 该模块包括从已生成的UG参数化实体模型中提取参数、定义特征变量、建立参数间相关关系、设置变量缺省值、定义代表该UDF的图标菜单的全部工具。在UDF生成之后，UDF即变成可通过图标菜单被所有用户调用的用户专有特征，当把该特征添加到设计模型中时，其所有预设变量参数均可编辑并将按UDF建立时的设计意图而变化。
（5）工程绘图
UG工程绘图模块提供了自动视图布置、剖视图、各向视图、局部放大图、局部剖视图、自动、手工尺寸标注、形位公差、粗糙度符合标注、支持GB、标准汉字输入、视图手工编辑、装配图剖视、爆炸图、明细表自动生成等工具。
（6）装配建模
UG装配建模具有如下特点：提供并行的自顶而下和自下而上的产品开发方法；装配模型中零件数据是对零件本身的链接映象，保证装配模型和零件设计完全双向相关，并改进了软件操作性能，减少了存储空间的需求，零件设计修改后装配模型中的零件会自动更新，同时可在装配环境下直接修改零件设计；坐标系定位；逻辑对齐、贴合、偏移等灵活的定位方式和约束关系；在装配中安放零件或子装配件，并可定义不同零件或组件间的参数关系；参数化的装配建模提供描述组件间配合关系的附加功能，也可用于说明通用紧固件组和其它重复部件；装配导航；零件搜索；零件装机数量统计；调用目录；参考集；装配部分着色显示；标准件库调用；重量控制；在装配层次中快速切换，直接访问任何零件或子装配件；生成支持汉字的装配明细表，当装配结构变化时装配明细表可自动更新；并行计算能力，支持多CPU硬件平台。
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