有些网友觉得ug建模技术论文难写，可能是因为没有思路，所以小编为大家带来了相关的例文，希望能帮到大家!

UG NX在CAD/CAM技术中的研究与应用论文篇一

一、概述

现代机械制造业中,模具工业已成为国民经济中的基础工业,许多新产品的开发和生产,在很大程度上依赖于模具制造技术,特别是在汽车、轻工、电子和航天等行业中尤显重要。模具制造能力的强弱和模具制造水平的高低,已经成为衡量一个国家机械制造技术水平的重要标志之一,直接影响着国民经济中许多部门的发展。模具CAD/CAM是在模具CAD和模具CAM分别发展的基础上发展起来的,它是计算机技术在模具生产中综合应用的一个新的飞跃。CAD/CAM技术的迅猛发展,软件、硬件水平的进一步完善,为模具工业提供了强有力的技术支持,为企业的产品设计、制造和生产水平的发展带来了质的飞跃,已经成为现代企业信息化、集成化、网络化的最优选择。

CAD即计算机辅助设计 (Computer Aided Design) 利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作 ，简称CAD。 在工程和产品设计中，计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。一般认为CAD系统的功能包括：草图设计;零件设计;复杂曲面设计;工程图绘制;工程分析;真实感及渲染;数据交换接口等。

CAM即计算机辅助制造(Computer Aided Manufacturing)，其核心是计算机数值控制(简称数控)，是将计算机应用于制造生产过程的过程或系统。广义CAM一般是指利用计算机辅助完成从生产准备到产品制造整个过程的活动，包括工艺过程设计、工装设计、NC自动编程、生产作业计划、生产控制、质量控制等，侠义CAM通常是指NC程序编制，包括刀具路径规划、刀位文件生成、刀具轨迹仿真及NC代码生成等。

CAD/CAM技术是先进制造技术的重要组成部分，它的发展和应用使传统的产品设计、制造内容和工作方式等都发生了根本性的变化。CAD/CAM技术已成为衡量一个国家科技现代化和工业现代化水平的重要标志之一。

二、CAD/CAM系统

CAD/CAM系统是实现CAD/CAM技术的操作平台，CAD/CAM系统是由一系列的硬件和软件组成。硬件注意是指计算机及各种配套设备，如各种档次的计算机、打印机、绘图机等，软件一般包括系统软件、支撑软件和应用软件等。计算机的硬件为系统工作提供了物质基础，而系统的功能的实现是由系统中的软件运行来完成的，从某种程度上讲，高性能的软件价格往往高于系统硬件的价格。

CAD/CAM下的支撑软件都已商品化，由专门的软件公司开发。因此本课程的学习主要是以软件的学习为主，以西门子公司下的UG为主，UG是Unigraphics的缩写，这是一个交互式CAD/CAM(计算机辅助设计与计算机辅助制造)系统，它功能强大，可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构。它在诞生之初主要基于工作站，但随着PC硬件的发展和个人用户的迅速增长，在PC上的应用取得了迅猛的增长，已经成为模具行业三维设计的一个主流应用。UG实现的功能主要有：工业设计;产品设计：仿真、确认和优化;NC加工;模具设计;开发解决方案。

下面就UG NX9.0版本中的建模、运动仿真、加工等功能模块进行总结。

三、建模

建模技术是CAD/CAM的核心技术，也是计算机能够辅助人类从事设计、制造活动的根本原因。没有可用的模型就没有后续的仿真分析、加工等相关模块的实现。目前主要的建模方法有几何建模和特征建模两种。几何建模是基于几何信息、拓扑信息建立的，是CAD/CAM最早的设计方法;特征建模除了包含几何信息之外还包括非几何信息，如材料信息、尺寸、形状公差信息、热处理及表面粗糙度等信息。因此特征建模技术被誉为CAD/CAM发展的里程碑。

下面就一个具体的叶轮实例简单阐述特征建模方法。

1、首先建立回转特征，通过草图绘制轮廓线。

2、通过建立抽取面，选取YZ平面为分界面，并以YZ面为参考面建立样条曲线。

3、通过修建片体命令建立所示特征

4、以XZ平面为参考平面建立艺术样条，并建立旋转特征，角度范围为180度。

5、建立样条曲线，将其投影到旋转曲面上。

6、重复步骤5。

7、建立网格曲面特征，绘制上下左右四个曲面。

8、最后通过生成阵列特征，求和功能即可得到叶轮模型。

通过以上实例的建模，总结建模思路：建立合适坐标系，选择基准;绘制草图;建立所需要的特征;利用布尔运算得到最终模型;后期处理，包括渲染、爆炸图等。

四、运动仿真

UG NX运动仿真是在初步设计、建模、组装完成的机构模型的基础上，添加一些列的机构链接和驱动，使机构连接进行运转，从而模拟机构的实际运动，分析机构的运动规律，研究机构静止或运行时的受力情况，最后根据分析和研究的数据结构模型提出改进和进一步设计的过程。

下面，以一个装配好的风扇模型进行运动仿真过程，实现的功能是叶片旋转，风扇头摇摆两个基本的动作，具体思路如下。

首先分析几个运动的主要部件，确定运动和静止的部件，从而选择合适的连杆和运动副。

其次，对于静止的部件作为一个整体建立一个连杆，需要运动的部件作为一个连杆，为其添加合适的运动副以及正确的驱动类型和驱动参数。

实现步骤如下：

1、将底座、旋钮、螺钉作为一个连杆1，如图4-1所示

2、连接槽、电机罩、前罩、后罩、按钮作为一个连杆2，

3、叶片作为一个连杆3，

4、将连杆1作为固定连杆，并将其作为连杆2的咬合连杆，两者选择旋转副，设定驱动类型为简谐运动并设置合适的驱动参数。

5、将连杆2和连杆3设置为旋转副，连杆3作为咬合连杆，设置驱动类型为简谐运动并设置合适的驱动参数。

6、创建结算方案并求解，输出动画即可。

五、数控加工

数控技术是发展数控机床和先进制造技术的最关键技术，是制造业实现自动化、柔性化、集成化的基础。应用数控技术是提高制造业的产品质量和劳动生产率必不可少的重要手段。而数控机床作为数控技术实施的重要装备，成为提高加工产品质量、提高加工效率的有效保证和关键。

UG加工环境是指系统弹出UG加工模块后进行编程操作的软件环境，在该环境中可以实现平面铣、型腔铣、固定轴曲面轮廓铣、多轴铣等不同的加工类型，并且提供了创建数控加工工艺、创建数控加工程序和车间工艺文件的完整的过程和工具，可以自动创建数控程序、检查、仿真等。

同样下面以一个具体的实例进行介绍，具体过程如下。

最终要加工完成的部件如图5-2所示。

1、用型腔铣进行粗加工，选用D25的牛鼻刀，将加工坐标系移到零件最高点，选择所要加工的部件，指定切削区域，并修改切削参数以及进给速度等。然后生成的刀路如图5-3所示，粗加工后如图5-4所示。

2、半精加工，半精加工可以切削到一些小拐角、狭窄区域。选用D16 R0.8的牛鼻刀，操作步骤跟第一步差不多，主要修改刀具参数和进给速度。另外需要注意的是就是选择部件的时候要选择IPW文件，以继承上一步粗加工的部件继续加工。

3、精加工，采用D10 R5的球刀，可满足大部分区域的精加工要求。选用固定轴轮廓铣的加工方式，其他参数设置同上。

4、清角处理，即去除加工剩余的残料。经过精加工后仍有球刀加工不到的尖角部位，需要经过本操作完成。本操作选用D6平铣刀对模型的两个定位角加工。至于其它更小的尖角可以通过电蚀的方法加工。本工序选用深度加工轮廓铣加工方式进行清角加工.

通过以上操作，总结数控加工工艺，如果要制定详细的数控加工工艺，需要从以下几个方面入手。

1、加工方案的确定，根据零件的外形及加工深度等选用合适的数控加工机床。

2、装夹工件要选择合适的工装夹具。

3、选择合理的加工工艺模块以及合理的加工刀路。

4、选用合理的刀具以及切削量。

六、总结

综观先进制造技术的发展，可以看到，未来的制造是基于集成化和智能化的敏捷制造和“全球化”、“网络化”制造，未来的产品是基于信息和知识的产品。CAD/CAM技术是当前科技领域的前沿课题，它的发展和应用使传统的产品设计方法与生产模式发生了深刻的变化，从而带动制造业技术的快速发展，并将产生巨大的社会经济效益。

参考文献

[1] 宁汝新.CAD/CAM技术.北京:机械工业出版社,2004

[2] 冯辛安.CAD/CAM技术概论.北京:机械工业出版社,1995

[3] 陈桂山、贾广浩、李明新.UG NX8.5数控加工入门与提高.北京:机械工业出版社 2014

[4] 钟日铭等. UG NX 8.5入门范例与精通.北京:机械工业出版社,2013

关键词：CAD/CAM，建模，运动仿真，数控加工

UG三维建模在《机械制图》教学中的应用论文篇二

摘要：UG是由美国UGS公司开发的CAD/CAM一体化的软件，它具有强大的三维造型功能，可使复杂的建模与工程制图工作变得简单、明了。因此，将它应用到《机械制图》教学中，非常有利于学生对空间形体的分析，可逐步培养学生的空间想象能力、空间分析能力以及对多种图样的绘制和阅读能力。 关键词：UG;建模;空间想象能力;空间分析能力

《机械制图》是机械类专业重要的专业技术基础课，对于刚步入技工学校校门的学生而言，是一门全新的课程。由于空间概念薄弱，又缺乏必要的生产实践经验，学生在学习上遇到的困难较多。传统教学法多以模型辅助，但模型数量有限，特别是复杂结构的模型更是稀缺。在截割与相贯、复杂组合体的投影这些难点内容的教学中，学生反映很难理解。UG三维实体的建模功能，可在计算机上虚拟建立立体模型并附以颜色，以动态显示，把截交线的形成、相贯线的产生以及立体内部的复杂情形表现得淋漓尽致。不但可以加强学生对物体的感性认识，扩展和培养学生的空间构思能力，激发学生的学习兴趣，调动学生学习的积极性和主动性，而且可以强化教师和学生的计算机应用能力。此外，还可以为学生以后学习计算机辅助制造等后续课程打下良好的基础。下面运用实例讨论一下UG建模的教学应用。

实例一：求正六棱柱的截交线

正六棱柱被水平面P和正垂面Q截切后产生缺口，求截割体的投影。 传统教学过程为：(1)演示六棱柱模型，选择棱面垂直于水平面，且两棱面为正平面位置放置。(2)将未切割的六棱柱的三投影做出。(3)在六棱柱模型上解释切割情况，并分析：水平面上截交线的水平投影反映实形，正面投影和侧面投影积聚为一条直线，正垂面上截交线的正面投影积聚为一条直线，而另外两个投影是类似的缩小图形。(4)在主视图上做出切割的特征视图。(5)在左视图和俯视图上利用点线的投影关系做出截交线的投影。

传统教学的缺陷与不足是：(1)由于模型不容破坏，切割只能用语言表达，不够直观。(2)学生对切割过程的认识缺乏动感，对培养和提高学生的空间想象能力显得帮助不够。(3)由于对切割过程认识的不足，当缺乏模型演示或说明的时候，学生往往感到不知该如何分析，造成了学习上更大的困难，甚至丧失学习的信心。

用UG辅助教学的过程如下：

1.模型的制作：

(1)在二维草图上调用“基本曲线”命令，画出正六边形。

(2)在三维模式下，调用“拉伸”命令拉伸成正六棱柱。

(3)移动WCS。

(4)选取正六棱柱欲要挖切的平面，在二维草图上调用“基本曲线”命令，画出一个三角形。

(5)在三维模式下，调用“拉伸”命令拉伸成三棱柱。

(6)调用“布尔运算”中的“差集”命令，选取三棱柱，完成带缺口的正六棱柱。 被挖切的六棱柱

2.演示设计：(1)以动画方式演示正六边形拉伸为正六棱柱的过程，并设正六边形为水平放置，则六条棱与水平面垂直，故六棱面的水平投影积聚为正六边形。(2)以动画方式分别演示用水平面和正垂面切割六棱柱，观察六棱柱的变化，如割面(棱面)出线、割线(棱线)出点，加深学生对物体由于切割产生形状变化的认识。(3)以动画方式反复演示三角形拉伸成三棱柱的过程，要求学生注意观察切割过程，再次理解割面(棱面)出线、割线(棱线)出点。

3.思维设计：(1)在动画演示切割后要求学生将该切割过程在脑中自行完成演示，如割线、割面、割体，建立形象思维。(2)出示一截割体的切割特征视图，先初步分析，后要求学生在脑中思考切割过程并进行描述，如割到了哪个面?哪根线?截交线的形状如何?等等。(3)假设缺口水平向右扩大，即六棱柱有五条棱线被切割，此时截交线形状有何变化?要求学生在脑中自行完成切割过程并能描述，展开认识互动，最后总结出切割范围的变化必将引起截交线形状的变化，进一步认识截交线形状与切割的关系。

4.物体截割用UG辅助教学的优点：(1)动态观察带缺口的正六棱柱，使学生初步了解立体截切后的形状及各平面与投影面之间的位置关系。(2)UG能把三维建模图形自动生成6个基本视图和1个轴测图，可根据需要筛选。如图3所示，只选用最常用的基本三视图。(3)UG还可以把同一类型题，如求截交线问题，可求不同物体的截交线，只需要在历史树上加以修改，即只需要在“草图1”、“草图2”上画不同的图形，自动生成不同的截交体及截交线。(4)利用UG三维建模来帮助学生弄清投影图中各图线与立体图表面交线的对应关系，进行平面与立体之间的双向思维，逐步培养学生的空间想象能力。

实例二：组合体的建模及剖析

对于组合体，特别是复杂的组合体，应用UG进行教学更是传统手段无法相比的。UG是一个参数化软件，它的二维平面图与三维立体图是相互关联的。也就是说，如果修改三维立体图，相应的二维平面图也会自动修改;反之亦然。因此在教学时可以选用一些结构典型的组合体为例，将立体展示给学生，然后要求学生利用课堂练习时间画出二维平面图。教师可以利用UG制图模块快速生成二维平面图功能，公布答案。这样教师就节约了大量板书的时间。同时在教学设计有意地对立体图进行修改，看看学生是否能够举一反三。 轴测图、三视图

组合体的形状千变万化，而无论组合体多么复杂，都可以看成是由基本几何体经过切割挖切、叠加靠齐、相交和相切等方式组合而成。如图4所示，轴承架可看成是由带有半圆孔和矩形槽的长方体底座、与底座后侧面靠齐的支撑板、圆柱筒和肋板等基本几何体组合而成。 为了使学生更好地观察组合体的形成过程，观察并认识组合体各组成部分间的连接关系，可利用UG对其进行实体建模，首先将各组成部分的形状用二维草图做出，然后在三维状态下通过编辑命令进行再加工，以加速其建模工作。

UG三维造型软件不但能生成三维模型，而且还可以生成二维投影图，通过三维与二维图形之间的相互交替，学生可对复杂的图形或者空间很难想象出来的部分恍然大悟，甚至对模型内部结构不清楚的地方，还可以采用不同的剖切方式，从不同角度采用动态观察器进行动态观察，把零件的内部形状表达得淋漓尽致。这样，可以实现教师与学生的教学现场交流，培养学生边学习，边思考，边提出问题的参与式学习方法，避免“满堂灌”教学造成的学生对教师的过分依赖，使学生养成独立思考的良好习惯，逐步提高学生的空间想象能力和空间分析能力，大大提高教与学的效率。

随着计算机绘图技术的普及与应用，各行各业为了提高效益会逐渐放弃传统的手工仪器绘图，而采用计算机绘图。计算机技术辅助绘图速度快、精度高，而且绘图质量大大高于手工绘图。因此，改造传统的机械制图课程教学方法与手段势在必行。通过实践教学表明，UG三维造型在《机械制图》课中的应用，把传统教学手段和现代教学手段有机地融合起来，使教学的效率与效果大为提高，激发了学生主动学习的兴趣，调动了他们学习的积极性，激发了他们的创新意识，从而使技校毕业生的综合素质得到进一步提高，使他们的能力适应社会的需要。

参考文献：

[1]钱可强.机械制图[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2004.

[2]陈绍春，卢建涛.工程制图课程三维建模的测绘实验课设想[J].广西高教研究，2001，

[3]赵波，龚勉，等.UG CAD实用教程[M].北京：清华大学出版社，2004.转