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1、 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 題目 鉆柄軋頭UG模型設(shè)計 學(xué) 院 化學(xué)與材料工程學(xué)院 年 級 2009級 專 業(yè) 材料科學(xué)與工程 班 級 學(xué) 號 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 職 稱 論文提交日期 2013-05-22  常熟理工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(論

2、文)誠信承諾書 本人鄭重聲明： 所呈交的本科畢業(yè)設(shè)計(論文)，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 本人簽名： 日期： 常熟理工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(論文)使用授權(quán)說明 本人完全了解常熟理工學(xué)院有關(guān)收集、保留和使用畢業(yè)設(shè)計(論文)的規(guī)定，即：本科生在校期間進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(論文)工作的知識產(chǎn)權(quán)單位屬常熟理工學(xué)院。學(xué)校有

3、權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許畢業(yè)設(shè)計(論文)被查閱和借閱；學(xué)?？梢詫厴I(yè)設(shè)計(論文)的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編畢業(yè)設(shè)計（論文），并且本人電子文檔和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致。 保密的畢業(yè)設(shè)計(論文)在解密后遵守此規(guī)定。 本人簽名： 日期： 導(dǎo)師簽名： 日期： 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 鉆柄軋頭UG模型設(shè)計 摘 要 本文首簡要介紹了UG的主要功能以及其五大應(yīng)用模塊。然后通過UG7.0軟件

4、對鉆柄軋頭進(jìn)行模型設(shè)計。先繪制內(nèi)外輪廓的草圖，再創(chuàng)建回轉(zhuǎn)曲面，并通過創(chuàng)建求差拉伸、鏡像特征和繪制圓等操作對鉆柄軋頭創(chuàng)建卡槽；再通過邊倒圓和倒斜角完成添加細(xì)節(jié)特征；最后完成鉆柄軋頭的實體建模并輸出工程圖。 通過對鉆柄軋頭的設(shè)計，了解了實體建模的操作流程，并具備一定的三維設(shè)計能力。 關(guān)鍵詞：實體建模 UG 鉆柄軋頭 Drill Chuck Handle Model Design by UG Abstract The main functions and its five application modules of UG software were briefly

5、 introduced. And then the drill chuck handle model was designed by using UG7.0 software. The sketch of the internal and external contours was created first, and revolution surface was created secondly. The neck of the drill chuck handle was created by Subtract stretching, mirroring characteristics,

6、 draw a circle and so on. The detail features were added by edge blending and chamfering. Finally, the drill chuck handle was accomplished and the drawing was output . Through the course of the design of drill chuck hand, the experience of entity modeling and the abilities of three-dimensional desi

7、gn were got. Keywords: Solid modeling; UG; Drill chuck headle 目 錄 1.前言 1 1.1 UG簡介 1 1.2 UG主要功能 1 1.3UG的主要應(yīng)用模塊 2 1.4論文的主要研究任務(wù) 5 2.設(shè)計部分 6 2.1 新建文件 6 2.2 選擇模塊，設(shè)置草圖選項 6 2.3 創(chuàng)建鉆柄軋頭的基體 7 2.4創(chuàng)建卡槽 10 2.5 添加細(xì)節(jié)特征 17 2.6上色后的模型 19 3.輸出工程圖 20 4.設(shè)計小結(jié) 21 參考文獻(xiàn) 22 致謝 23 III 1.前言 1.1

8、 UG簡介 Unigraphics(簡稱UG)為制造型行業(yè)提供了全面的產(chǎn)品全生命周期的解決方案，是現(xiàn)今世界上最先進(jìn)的計算機(jī)輔助設(shè)計和制造軟件，它廣泛地應(yīng)用于航空、航天、汽車、船舶、通用機(jī)械和電子等工業(yè)領(lǐng)域。 Unigraphics Solutions公司(簡稱UGS)是全球最著名的MCAD供應(yīng)商之一，主要為汽車、航空、航天、日用消費品、通用機(jī)械以及電子行業(yè)等領(lǐng)域服務(wù)。該公司通過其虛擬產(chǎn)品開發(fā)(VPD)的理念提供集成的、多極化的、企業(yè)級的包括服務(wù)與軟件產(chǎn)品在內(nèi)的完整的MCAD解決方案，其主要CAD產(chǎn)品是UG [1]。 UG公司產(chǎn)品主要為機(jī)械制造企業(yè)提供從設(shè)計、分析到制造應(yīng)用的Unigrap

9、hics軟件、基于Windows的設(shè)計和制圖產(chǎn)品Solid Edge、集團(tuán)級的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)imam、產(chǎn)品的可視化技術(shù)Product Vision以及被業(yè)界所廣泛使用的高精度邊界表示的實體建模核心Parasolid在內(nèi)的全線產(chǎn)品。 1.2 UG主要功能 (1)工業(yè)設(shè)計和造型功能 UG為那些培養(yǎng)創(chuàng)造性和產(chǎn)品技術(shù)革新的工業(yè)設(shè)計和風(fēng)格提供了強(qiáng)有力的解決方案。利用 UG建模，工業(yè)設(shè)計師能夠迅速地建立和改進(jìn)復(fù)雜的產(chǎn)品形狀， 并且使用先進(jìn)的渲染和可視化工具來最大限度地滿足設(shè)計概念的審美要求。 (2)產(chǎn)品設(shè)計功能 UG包括了世界上最強(qiáng)大、最廣泛的產(chǎn)品設(shè)計應(yīng)用模塊。UG具有高性能的機(jī)械設(shè)計和制圖功

10、能，為制造設(shè)計提供了高性能和靈活性，以滿足客戶設(shè)計任何復(fù)雜產(chǎn)品的需要。 UG優(yōu)于通用的設(shè)計工具，具有專業(yè)的管路和線路設(shè)計系統(tǒng)、鈑金模塊、專用塑料件設(shè)計模塊和其他行業(yè)設(shè)計所需的專業(yè)應(yīng)用程序。 　　(3)產(chǎn)品工程分析功能 UG的產(chǎn)品輔助工程工具包含了有限元分析、機(jī)構(gòu)學(xué)和注塑模分析等分析功能，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計仿真和設(shè)計驗證等，能夠滿足關(guān)鍵的工程計算需求，以越來越短的設(shè)計周期創(chuàng)建安全、可靠和優(yōu)化的設(shè)計[2]。 (4)產(chǎn)品制造功能 UG具有的產(chǎn)品輔助制造主要包括車加工、三軸加工、五軸加工、高速加工、后置處理和型芯、型腔銑削等功能，可以改善NC編程和加工過程，并進(jìn)行加工仿真。此外，UG還具有二次開發(fā)和

11、Internet發(fā)布等功能。 1.3UG的主要應(yīng)用模塊 UG的所有功能都是通過各自的應(yīng)用模塊實現(xiàn)的，每個應(yīng)用模塊都以基礎(chǔ)環(huán)境為基礎(chǔ)，它們之間既相互聯(lián)系又相對獨立。 1.3.1基礎(chǔ)環(huán)境模塊 UG系統(tǒng)啟動后，及進(jìn)入基礎(chǔ)環(huán)境模塊，這是其他應(yīng)用模塊的公共運行平臺。該模塊為UG軟件其他各模塊的運行提供了底層的統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫支持和一個窗口化的圖形交互環(huán)境，能執(zhí)行打開、創(chuàng)建、存儲實體模型、屏幕布局、視圖定義、模型顯示、消隱、著色、放大、旋轉(zhuǎn)、模型漫游、圖層管理、繪圖輸出、繪圖機(jī)隊列管理和模塊使用權(quán)浮動管理等關(guān)鍵功能，同時該模塊還包括以下功能。 （1）包括表達(dá)式查詢、特征查詢、模型信息查詢、坐標(biāo)查詢、距

12、離測量、曲線曲率分析、曲面光順分析、實體物理特性自動計算功能在內(nèi)的對象信息查詢和分析功能[3]。 （2）用于定義標(biāo)準(zhǔn)化系列零件族的電子表格功能。 （3）方便用戶學(xué)習(xí)和使用的輔助功能， （4）按可用于互聯(lián)網(wǎng)主頁的圖片文件格式生成Unigraphics零件或裝配模型的圖片文件，這些格式包括CGM、VRML、TIFF、MPEG、GIF和JPEG。 （5）輸入或輸出CGM、UG/Remarx、Inventor、UG/Parasolid和UG/MX等格式幾何數(shù)據(jù)。 （6）Macro宏命令自動記錄、回放功能。 （7）UserTools用戶自定義圖形菜單功能，使用戶可以快速訪問其常用功能或二次開

13、發(fā)的功能。 1.3.2產(chǎn)品設(shè)計CAD模塊 CAD模塊是UG最重要、最基本的組成模塊之一，包含了一系列綜合的計算機(jī)輔助設(shè)計應(yīng)用軟件，如Modeling(幾何建模)、人體建模(Human Modeling)、裝配設(shè)計(Assembly Design)、工程制圖(Drafting)、基于系統(tǒng)的建模(System—based Modeling)、用戶白定義特征(User—defined Features)、管路和電纜系統(tǒng)設(shè)計(Routed Systems Design)以及鈑金設(shè)計(Sheet Metal Design)等[4]。UG為復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計提供了一套廣泛的CAD解決方案以更低的成本提供

14、更高的效率和更短的設(shè)計周期，CAD模塊的效率和成本節(jié)約遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了設(shè)計過程，而是延伸到產(chǎn)品開發(fā)的所有階段。UG以動態(tài)方式把CAD設(shè)計與規(guī)劃、仿真、制造集其他開發(fā)過程集成在一起，幫助確保更快地做出設(shè)計決策，并且提供關(guān)于產(chǎn)品性能以及任何潛在功能問題的詳細(xì)信息。產(chǎn)品CAD模塊主要包括以下模塊。 (1)實體建模(Solid Modeling)模塊 (2)特征建模(Features Modeling)模塊 (3)自由形狀建模(Freeform Modeling)模塊 (4)用戶自定義特征(User-Defined Features)模塊 (5)工程制圖(Drafting)模塊 (6)人體建模(

15、Human Modeling)模塊 (7)裝配建模(Assembly Modeling)模塊 (8)基于系統(tǒng)的建模(WAVE)模塊 (9)線路系統(tǒng)設(shè)計(Routed Systems Design)模塊 (10)鈑金設(shè)計(Sheet Metal Design)模塊 (11)可視化(Visualization)模塊 1.3.3數(shù)控加工CAM模塊 UGCAM模塊為數(shù)控機(jī)床編程提供了一套經(jīng)過證明的完整解決方案，即先進(jìn)的編程技術(shù)和一個完整NC編程系統(tǒng)所需的一切組件，改善了NC編程和加工過程，提高了產(chǎn)品加工制造效率，減少了產(chǎn)品加工制造時問。CAM模塊在關(guān)鍵加工領(lǐng)域(包括高速加工、五軸加工等)

16、提供了關(guān)鍵功能，并且支持銑削、車削等多功能機(jī)床，使數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)出最大化[5]。UGCAM模塊具有非常廣泛的加工能力，從自動粗加工到用戶定義的精加工等都可以實現(xiàn)，能夠滿足包括航空航天、國防、汽車、通用機(jī)械和醫(yī)療設(shè)備等各行業(yè)的需求。 下面介紹UG數(shù)控加工模塊的主要功能。 (1)CAM基礎(chǔ)(CAM Base)模塊 (2)車削(Turning)模塊 (3)后置處理(Postprocessing)模塊 (4)型芯和型腔銑削(Core & Cavity Milling)模塊 (5)固定軸-銑削(Fixed-Axis Milling)模塊 (6)可變軸銑削(Variable Axis Mill

17、ing)模塊 (7)順序銑切削 (Sequential Milling)模塊 (8)流通切削(Flow Cut)模塊 (9)線切割(Wire EDM)模塊 (10)加工仿真(Machining Simulation)模塊 1.3.4性能分析CAE模塊 CAE(Computer Aided Engineering)，即計算機(jī)輔助工程，又被稱為數(shù)字仿真，主要指產(chǎn)品生命周期中的仿真分析，包括線性靜力分析、模態(tài)分析、穩(wěn)態(tài)熱分析、運動學(xué)分析、動力學(xué)分析和設(shè)計仿真等功能。使用數(shù)字化仿真可以大大降低產(chǎn)品設(shè)計、制造成本和風(fēng)險，幫助企業(yè)管理者做出最好的決策，生產(chǎn)性能最佳的產(chǎn)品，最終獲得最大的利潤。

18、要使數(shù)字仿真價值最大化，關(guān)鍵在于盡早采用該技術(shù)并將其應(yīng)用于整個開發(fā)過程[6]。為了在產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境中實現(xiàn)最優(yōu)的數(shù)字仿真水平，UG提供了一套綜合的CAE解決方案，旨在滿足各級用戶的需求，UG CAE模塊主要包括以下模塊。 (1)有限元分析 有限元分析模塊是一個集成化的有限元建模及解算工具。該模塊可以將幾何模型轉(zhuǎn)換為有限元分析模型，對UG零件和裝配體進(jìn)行前、后置處理，用于工程學(xué)仿真和性能評估；該模塊含有有限元分析求解器FEA，可以進(jìn)行線性靜力分析、模態(tài)分析和穩(wěn)態(tài)熱分析，還支持裝配體的間隙分析，并可以對薄壁結(jié)構(gòu)和梁的尺寸進(jìn)行優(yōu)化[7]。有限元分析作為設(shè)計過程的一個集成部分，用于評估各種設(shè)計方案，其

19、分析結(jié)果可以優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計、提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短產(chǎn)品上市時間。 (2)機(jī)構(gòu)分析 機(jī)構(gòu)分析模塊能夠?qū)崿F(xiàn)對任何二維或三維機(jī)構(gòu)進(jìn)行復(fù)雜的運動學(xué)分析、動力學(xué)分析和設(shè)計仿真，還能對機(jī)械系統(tǒng)的大位移復(fù)雜運動進(jìn)行建模、模擬和評估，提供了對靜態(tài)、運動學(xué)和動力學(xué)(動態(tài))模擬的支持。通過使用運動副、彈簧、阻尼器等運動單元來創(chuàng)建和評估虛擬樣機(jī)，還可以對剛體的自由運動和剛體接觸進(jìn)行建模和模擬[8]。用戶可以創(chuàng)建和評估多個設(shè)計方案，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行修正，直至符合優(yōu)化系統(tǒng)的要求為止。 1.3.5二次開發(fā)模塊 UG二次開發(fā)模塊提供了一系列業(yè)界最先進(jìn)的用于二次開發(fā)的編程工具集，便于用戶進(jìn)行二次開發(fā)工作，使用該模塊可以對U

20、G進(jìn)行定制化開發(fā)和裁剪，以滿足一個企業(yè)的需要，UG二次開發(fā)模塊包括以下主要工具集。 (1)UG/Open API開發(fā)工具提供了一種直接編程接口，允許用戶建立客戶化的應(yīng)用，該模塊使用當(dāng)今最流行的編程語言，包括C/C++、．NET和Java[9]。 (2)UG/Open GRIP是為了自動化CAD／CAM／CAE任務(wù)的一種腳本語言。 (3)UG/Open User Interface Styler是為了構(gòu)建UG風(fēng)格對話框的一個直觀可視化的編輯器。 (4)UG/MenuScript允許用戶或第三方開發(fā)者應(yīng)用ASCII文件編輯NX菜單，創(chuàng)建定制菜單。 1.4論文的主要研究任務(wù) 課題來源于工

21、程設(shè)計實踐。通過完成畢業(yè)設(shè)計，掌握UG軟件實體建模的方法，了解UG制圖、鈑金模塊、模具設(shè)計模塊等功能的基本流程與步驟，初步具備利用UG軟件進(jìn)行三維工程設(shè)計的能力，為今后的學(xué)習(xí)和工作中進(jìn)一步深入研究、應(yīng)用三維CAD/CAE/CAM軟件打下良好的基礎(chǔ)[10]。 畢業(yè)設(shè)計是使學(xué)生在老師的指導(dǎo)下，通過畢業(yè)設(shè)計完成一次綜合利用自己所學(xué)到的理論知識和技術(shù)能力的鍛煉，進(jìn)一步提高自己分析問題和解決問題的綜合能力；學(xué)會獨自參考文獻(xiàn)，收集和運用原始材料的方法以及如何使用規(guī)范、產(chǎn)品、手冊目錄，從而提高設(shè)計能力。著重學(xué)習(xí)UG7.0的使用，學(xué)會計算機(jī)繪圖，從而具備一定的三維設(shè)計的能力。本畢業(yè)設(shè)計的主要任務(wù)如下： (

22、1)結(jié)合實際和參考文獻(xiàn)，了解UG軟件的基本操作和應(yīng)用。特別是學(xué)會繪制草圖、創(chuàng)建回轉(zhuǎn)曲面、創(chuàng)建螺紋、創(chuàng)建求差拉伸、創(chuàng)建鏡像特征和邊倒圓等基本操作。 (2)了解鉆柄軋頭基本構(gòu)造以及各零件的作用。 (3)設(shè)計鉆柄軋頭的草圖和具體尺寸。 (4)通過UG對鉆柄軋頭進(jìn)行建模，首先創(chuàng)建模型基體，在創(chuàng)建卡槽，最后進(jìn)行細(xì)節(jié)特征的添加。 (5)對設(shè)計好的鉆柄軋頭模型輸出工程圖。 2. 設(shè)計部分 下面具體介紹鉆柄軋頭的創(chuàng)建過程。 2.1 新建文件 打開UG，單擊【標(biāo)準(zhǔn)】工具條中的【新建】按鈕，系統(tǒng)會彈出【新建】對話框，選擇【名稱】為【模型】，【類型】為【建模】，【單位

23、】為【毫米】，在【文件名】輸入框中輸入【zuanbingzhatou】，單擊【確定】按鈕 完成新文件的建立如圖2-1所示。 圖2-1新建文件 2.2 選擇模塊，設(shè)置草圖選項 單擊【標(biāo)準(zhǔn)】工具條中的【開始】按鈕，在彈出的下拉菜單中選擇【建?！磕K，系統(tǒng)會進(jìn)入建模設(shè)計界面。單擊主菜單欄中的【首選項】菜單，在彈出的下拉菜單中選擇【草圖】，系統(tǒng)彈出【草圖首選項】對話框，將【尺寸標(biāo)簽】設(shè)為【值】，單擊【確定】按鈕完成草圖首選項的設(shè)定，如圖2-2所示。 圖 2-1設(shè)置草圖選項 2.3 創(chuàng)建鉆柄軋頭的基體 （1）選擇繪制草圖平面。單擊【成形特征】工具條中的【草圖】按鈕，系統(tǒng)彈出【創(chuàng)建

24、草圖】對話框，在【類型】選擇框中選擇【在平面上】，在【草圖平面】欄中選擇【現(xiàn)有平面】，單擊【選擇平的面或平面】，移動鼠標(biāo)選擇基準(zhǔn)面作為繪制草圖平面。單擊【確定】按鈕，進(jìn)入草圖繪制界面。 （2）繪制水平線和豎線，標(biāo)注尺寸。單擊【草圖】工具條中的【直線】按鈕，繪制出一條水平線和兩條豎線，水平線左端點與坐標(biāo)中心點重合，兩條豎線的下端點分別與水平線的兩個端點重合。單擊【草圖約束】工具條中的【自動判斷的尺寸】按鈕，標(biāo)注出尺寸。然后將水平線和豎線轉(zhuǎn)換成構(gòu)造線。 （3）繪制內(nèi)孔輪廓線。單擊【草圖】工具條中的【直線】按鈕，繪制出由5條水平線和3條豎線組成的內(nèi)孔輪廓線，如圖2-3所示。 圖2-3 內(nèi)孔

25、輪廓線 （4）標(biāo)注尺寸。單擊【草圖約束】工具條中的【自動判斷的尺寸】按鈕，標(biāo)注出尺寸。 （5）繪制外輪廓線。單擊【草圖】工具條中的【直線】按鈕，繪制出由6條水平線、7條豎線和5條斜線組成的外輪廓線，如圖2-4所示。 圖2-4外輪廓線 （6）標(biāo)注尺寸，退出草圖繪制。單擊【草圖約束】工具條中的【自動判斷的尺寸】按鈕，標(biāo)注出尺寸。單擊【完成草圖】按鈕退出草圖繪制，如圖2-5所示． 圖2-5 完成草圖 （7）創(chuàng)建回轉(zhuǎn)曲面。單擊【成形特征】工具條中的【回轉(zhuǎn)】按鈕，系統(tǒng)彈出【選擇意圖】對話框和【回轉(zhuǎn)】對話框，在【選擇意圖】對話框中選擇【相連曲線】，這時系統(tǒng)要求選擇回轉(zhuǎn)截面，選擇剛繪制的

26、草圖作為回轉(zhuǎn)截面，單擊【軸】欄中的【指定矢量】，移動鼠標(biāo)選擇直線作為回轉(zhuǎn)軸，輸入開始為【值】，角度為0，輸入結(jié)束為【值】，角度為360，單擊【確定】按鈕完成回轉(zhuǎn)操作，結(jié)果如圖2-6所示。 圖2-6 回轉(zhuǎn)曲面 （8）創(chuàng)建螺紋。單擊【特征操作】工具條中的【螺紋】按鈕，系統(tǒng)彈出【螺紋】對話框，選擇螺紋類型為【詳細(xì)的】，然后移動鼠標(biāo)選擇如圖2-7所示的圓柱面作為創(chuàng)建螺紋面，單【確定】按鈕完成螺紋創(chuàng)建。 圖2-7 螺紋的創(chuàng)建 2.4創(chuàng)建卡槽 （1）選擇繪制草圖平面。單擊【成形特征】工具條中的【草圖】按鈕，系統(tǒng)彈出【創(chuàng)建草圖】對話框，在【類型】選擇框中選擇【在平面上】

27、，在【草圖平向】欄中選擇【現(xiàn)有平面】，單擊【選擇平的面或平面】，移動鼠標(biāo)選擇面作為繪制草圖平面。單擊【確定】按鈕，進(jìn)入草圖繪制界面。 （2）繪制矩形，標(biāo)注尺寸，退出草圖繪制。單擊【草圖】工具條中的【矩形】按鈕，繪制出一個矩形并標(biāo)注尺寸。然后用鏡像工具將矩形鏡像到左邊并標(biāo)注 兩個矩形的距離尺寸。單擊【完成草圖】按鈕退出草圖繪制，如圖2-8所示。 圖2-8繪制矩形，鏡像草圖，標(biāo)注尺寸 （3）創(chuàng)建求差拉伸。單擊【成形特征】工具條中的【拉伸】按鈕，系統(tǒng)彈出【選擇意圖】對話框和【拉伸】對話框，在【選擇意圖】對話框中選擇【相連曲線】，這時系統(tǒng)要求選擇拉伸截面，選擇剛繪制的草圖作為拉伸截面，在【拉

28、伸】對話框中選擇【限制】開始為【值】，輸入距離為0，選擇【限制】結(jié)束為【值】，輸入距離為11，在【布爾】欄中選擇【求差】，單擊【選擇體】，移動鼠標(biāo)選擇實體，單擊【確定】按鈕完成求差拉伸操作，結(jié)果如圖2-9所示。 圖2-9創(chuàng)建求差拉伸 （4）選擇繪制草圖平面。單擊【成形特征】工具條中的【草圖】按鈕，系統(tǒng)彈出【創(chuàng)建草圖】對話框，在【類型】選擇框中選擇【在平面上】，在【草圖平面】欄中選擇【現(xiàn)有平面】，單擊【選擇平的面或平面】，移動鼠標(biāo)選擇如圖2-10所示的面作為繪制草圖平面。單擊【確定】按鈕，進(jìn)入草圖繪制界面。 圖2-10選擇繪制草圖平面 （5）繪制圓，退出草圖繪制。單擊【草圖】工具

29、條中的【圓】按鈕，繪制出一個圓，并標(biāo)注出尺寸。單擊【完成草圖】按鈕退出草圖繪制，如圖2-11所示。 圖2-11繪制圓 （6）創(chuàng)建求差拉伸。單擊【成形特征】工具條中的【拉伸】按鈕，系統(tǒng)彈出【選擇意圖】對話框和【拉伸】對話框，在【選擇意圖】對話框中選擇【相連曲線】，這時系統(tǒng)要求選擇拉截面，選擇剛繪制的草圖作為拉伸截面，如圖2-12所示，在【拉伸】對話框中選擇【限制】開始為【值】，輸入距離為0，選擇【限制】結(jié)束為【值】，輸入距離為11，在【布爾】欄中選擇【求差】，單擊【選擇體】，移動鼠標(biāo)選擇實體，單擊【確定】按鈕完成求差拉伸操作。 圖2-12 創(chuàng)建求差拉伸 （7）創(chuàng)建鏡像特征。單擊【

30、特征操作】工具條中的【鏡像特征】按鈕，系統(tǒng)彈出【鏡像特征】對話框，單擊【選擇特征】，移動鼠標(biāo)選擇求差拉伸特征作為鏡像對象。在【鏡像平面】欄中選擇【現(xiàn)有平面】，單擊【指定平面】，移動鼠標(biāo)選擇如圖2-13所示的基準(zhǔn)面作為鏡像平面，單擊【確定】按鈕完成鏡像操作。 圖2-13 創(chuàng)建鏡像特征 （8）選擇繪制草圖平面。單擊【成形特征】工具條中的【草圖】按鈕，系統(tǒng)彈出【創(chuàng)建草圖】對話框，在【類型】選擇框中選擇【在平面上】，在【草圖平面】欄中選擇【現(xiàn)有平面】，單擊【選擇平的面或平面】，移動鼠標(biāo)選擇如圖2-14所示的基準(zhǔn)面作為繪制草圖平面。單擊【確定】按鈕，進(jìn)入草圖繪制界面。 圖2-14繪制草

31、圖平面 （9）繪制圓，退出草圖繪制。單擊【草圖】工具條中的【圓】按鈕，繪制出一個圓，圓心落在水平軸線上，并標(biāo)注出如圖2-15所示的尺寸。單擊【完成草圖】按鈕退出草圖繪制。 圖2-15繪制圓 （10）創(chuàng)建求差拉伸。單擊【成形特征】工具條中的【拉伸】按鈕，系統(tǒng)彈出【選擇意圖】對話框和【拉伸】對話框，在【選擇意圖】對話框中選擇【相連曲線】，這時系統(tǒng)要求選擇拉伸截面，選擇剛繪制的草圖作為拉伸截面，在【拉伸】對話框中選擇【限制】開始為【值】，輸入距離為15，選擇【限制】結(jié)束為【值】，輸入距離為30，在【布爾】欄中選擇【求差】，單擊【選擇體】，移動鼠標(biāo)選擇實體，單擊【確定】按鈕完成求差拉伸操作。

32、結(jié)果如圖2-16所示。 圖2-16 創(chuàng)建求差拉伸 （11）選擇繪制草圖平面。單擊【成形特征】工具條中的【草圖】按鈕，系統(tǒng)彈出【創(chuàng)建草圖】對話框，在【類型】選擇框中選擇【在平面上】，在【草圖平面】欄中選擇【現(xiàn)有平面】，單擊【選擇平的面或平面】，移動鼠標(biāo)選擇如圖2-17所示的面作為繪制草圖平面。單擊【確定】按鈕，進(jìn)入草圖繪制界面。 圖2-17 繪制草圖平面 （12）繪制圓，退出草圖繪制。單擊【草圖】工具條中的【圓】按鈕，繪制出一個直徑為8.7的圓，圓心與模型圓弧邊圓心重合。單擊【完成草圖’’按鈕退出草圖繪制，如圖2-18所示。 圖2-18 繪制圓 （13）創(chuàng)建求差拉伸。

33、單擊【成形特征】工具條中的【拉伸】按鈕，系統(tǒng)彈出【選擇意圖】對話框和【拉伸】對話框，在【選擇意圖】對話框中選擇【相連曲線】，這時系統(tǒng)要求選擇拉伸截面，選擇剛繪制的草圖作為拉伸截面，在【拉伸】對話框中選擇【限制】開始為【值】，輸入距離為0，選擇【限制】結(jié)束為【值】，輸入距離為10，在【布爾】欄中選擇【求差】，單擊【選擇體】，移動鼠標(biāo)選擇實體，單擊【確定】按鈕完成求差拉伸操作，如圖2-19所示。 圖2-19 創(chuàng)建求差拉伸 （14）選擇繪制草圖平面。單擊【成形特征】工具條中的【草圖】按鈕，系統(tǒng)彈出【創(chuàng)建草圖】對話框，在【類型】選擇框中選擇【在平面上】，在【草圖平面】欄中選擇【現(xiàn)有平面】，

34、單擊【選擇平的面或平面】，移動鼠標(biāo)選擇如圖2-20所示的基準(zhǔn)面作為繪制草圖平面。單擊【確定】按鈕，進(jìn)入草圖繪制界面。 圖2-20 繪制草圖平面 （15）繪制矩形，單擊【草圖】工具條中的【矩形】按鈕，繪制出一個矩形，并標(biāo)注尺寸。單擊【完成草圖】按鈕退出草圖繪制，如圖2-21所示。 圖2-21 繪制矩形 （16）創(chuàng)建求差拉伸。單擊【成形特征】工具條中的【拉伸】按鈕，系統(tǒng)彈出【選擇意圖】對話框和【拉伸】對話框，在【選擇意圖】對話框中選擇【相連曲線】，這時系統(tǒng)要求選擇拉伸截面，選擇剛繪制的草圖作為拉伸截面，在【拉伸】對話框中選擇【限制】開始為【值】，輸入距離為0，選擇【限制】結(jié)束為【值

35、】，輸入距離為50，在【布爾】欄中選擇【求差】，單擊【選擇體】，移動鼠標(biāo)選擇實體，單擊【確定】按鈕完成求差拉伸操作，結(jié)果如圖2-22所示。 圖2-22 創(chuàng)建求差拉伸 2.5 添加細(xì)節(jié)特征 （1）創(chuàng)建邊倒圓。單擊【特征操作】工具條中的【邊倒圓】按鈕，系統(tǒng)彈出【邊倒圓】對話框，在【要倒圓的邊】欄中輸入半徑1為5，單擊【選擇邊】，移動鼠標(biāo)選擇如圖2-23所示的邊線作為倒圓對象，其他采用默認(rèn)設(shè)置，單擊【確定】按鈕完成邊倒圓操作。 圖2-23 創(chuàng)建邊倒圓 （2）創(chuàng)建倒斜角。單擊【特征操作】工具條中的【倒斜角】按鈕，系統(tǒng)彈出【倒斜角】對話框，在【偏置】欄中選擇【橫截面】為

36、【對稱】，輸入【距離】為1，單擊【選擇邊】，移動鼠標(biāo)選擇回轉(zhuǎn)體的兩條邊，如圖2-24所示，單擊對話框中的【應(yīng)用】按鈕完成倒斜角操作。 圖2-24 創(chuàng)建倒斜角 （3）創(chuàng)建倒斜角。在【偏置】欄中選擇【橫截面】為【對稱】，輸入【距離】為0.5，單擊 【選擇邊】，移動鼠標(biāo)選擇回轉(zhuǎn)體的兩條邊，如圖2-25所示，單擊【應(yīng)用】按鈕完成倒斜角操作。 圖2-25 創(chuàng)建倒斜角 （4）創(chuàng)建倒斜角。在【偏置】欄中選擇【橫截面】為【對稱】，輸入【距離】為2，單擊 【選擇邊】，移動鼠標(biāo)選擇回轉(zhuǎn)體的一條邊，如圖2-26所示，單擊【確定】按鈕完成倒斜角操作。 圖2-26 創(chuàng)建倒斜角 2.6上色后的模型

37、 在對基體進(jìn)行創(chuàng)建卡槽、邊倒圓、倒斜角之后，鉆柄軋頭的模型就已經(jīng)設(shè)計完成。最后對完成的模型進(jìn)行上色，如圖2-27所示。 圖2-27 上色后的模型 3.輸出工程圖 下面是具體輸出工程圖的過程： (1)打開文件zuanbingzhatou.prt，進(jìn)入制圖模塊。 (2)設(shè)置圖幅大小為A4。 (3)在圖紙中添加主視圖、左視圖和俯視圖，如圖3-1所示。 (4)執(zhí)行【文件】中【繪圖】命令。 (5)選中【圖紙】復(fù)選框，單擊【制圖】，采用系統(tǒng)對制圖的默認(rèn)設(shè)置。 (6)單擊【繪圖】，系統(tǒng)彈出【打印控制-提交】對話框。 (7)設(shè)置【打印機(jī)、輸出格式】

38、為【JPEG輸出文件】，單擊打印按鈕。 (8)在文件名文本框輸入文件名“zuanbingzhatou”，單擊【保存】，系統(tǒng)將會輸出工程圖到文件“zuanbingzhatou.jpeg”中。 圖3-1 工程圖 4. 設(shè)計小結(jié) 實體建模是UG NX 7．0中最重要的模塊之一，是使圖形由平面變?yōu)榱Ⅲw的關(guān)鍵步驟，主要包括基本三維成形特征、基準(zhǔn)特征、成形特征編輯和特征操作。實體建模是一種基于特征和約束的參數(shù)化建模技術(shù)，具有與用戶交互建立和編輯復(fù)雜實體模型的功能。實體建模完全繼承了傳統(tǒng)意義上的線、面、體造型的特點和長處，可以方便快速地創(chuàng)建二維和三維實體模型，并且可以

39、通過其他特征操作和布爾操作及參數(shù)化進(jìn)行更廣范圍的實體建模。能夠保持原有的相關(guān)性，可以引用到二維工程圖、裝配、加工、機(jī)構(gòu)分析和有限元分析中。三維實體建模中可以對實體進(jìn)行一步修飾和渲染。 本設(shè)計是通過UG軟件對鉆柄軋頭進(jìn)行設(shè)計，在UG上進(jìn)行鉆柄軋頭的實體特征設(shè)計，就是利用各種特征創(chuàng)建功能，逐步實現(xiàn)鉆柄軋頭的設(shè)計。它的主要步驟有繪制草圖、創(chuàng)建回轉(zhuǎn)曲面、創(chuàng)建螺紋、創(chuàng)建求差拉伸、繪制圓、創(chuàng)建鏡像特征、邊倒圓和倒斜角等操作。 本設(shè)計讓我學(xué)到了很多知識，不僅能夠熟練使用UG，也對三維實體建模有了一定的認(rèn)識。另外，要是遇到一些不懂得問題可以去求教老師或者自己查找文獻(xiàn)，我覺得自己在解決問題，查找文獻(xiàn)，

40、三維設(shè)計都有了一定的提高。 參考文獻(xiàn) [1]凱德設(shè)計.精通UG NX5中文版基礎(chǔ)入門篇[M]. 北京：中國青年出版社，2008.04，10-11. [2]林琳、李江. UG NX 5.0中文版入門實戰(zhàn)與提高[M] . 北京：電子工業(yè)出版社，2009，2-3. [3]零點工作室、杜立彬.UG NX5.0一冊通 [M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2008，,4-5. [4] 洪如瑾.UG快速入門指導(dǎo)[M].北京： 清華大學(xué)出版社,2002，1-10. [5]張曉紅、劉建潮.UG軟件應(yīng)用[M].武漢： 武漢大學(xué)出版社,2009，3-4.

41、 [6] 鄭貞平.UG NX5中文版基礎(chǔ)教程[M].北京： 機(jī)械工業(yè)出版社,2008，8-10. [7] 張麗萍、程新. UG NX5 基礎(chǔ)教程與上機(jī)指導(dǎo)[M] .北京：清華大學(xué)出版社，2008，2-7. [8] 崔鳳奎. UG機(jī)械設(shè)計[M] .北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004，7-8. [9]黃勇、張博林.二次開發(fā)與數(shù)據(jù)庫應(yīng)用 基礎(chǔ)與典型范例[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2008，2-3. [10]單巖.UG三維造型應(yīng)用實例[M] .北京：清華大學(xué)出版社，2005，15-17. 致謝 時

42、間如梭，轉(zhuǎn)眼畢業(yè)在即?；叵朐诖髮W(xué)求學(xué)的四年，心中充滿無限感激和留戀之情。感謝母校為我們提供的良好學(xué)習(xí)環(huán)境，使我們能夠在此專心學(xué)習(xí)，陶冶情操。謹(jǐn)向王劍老師致以最誠摯的謝意！本畢業(yè)設(shè)計的完成也得益于他的悉心指點。 另外，我必須感謝我的父母，言樹之背，養(yǎng)育之恩，無以回報。作為他們的孩子，我秉承了他們樸實、堅韌的性格，也因此我有足夠的信心和能力戰(zhàn)勝前進(jìn)路上的艱難險阻；也因為他們的日夜辛勞，我才有機(jī)會如愿完成自己的大學(xué)學(xué)業(yè)，進(jìn)而取得進(jìn)一步發(fā)展的機(jī)會。 最后，我必須感謝學(xué)院各位領(lǐng)導(dǎo)和各位老師，正是因為他們的幫助我才能學(xué)有所成，另外我要感謝我的同學(xué)，正是因為他們關(guān)心和友情使我的大學(xué)四年生活過得非常充實。 23