UG开发技术在三维零部件设计中的应用

摘要 UG开发技术在三维零部件的设计中被越来越广泛的应用。本文就基于UG技术在产品级三维参数化设计中的数字化模型建立的应用出发，主要分析研究其在三维建模设计过程中的有效应用。基于UG软件平台，对三维零部件的设计中的方法和重点之处进行研究和讨论，并提出一系列的方法和建议。

关键词 三维零部件设计；UG技术；建模

中图分类号TB472 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）81-0126-02

0 引言

UG技术作为高端软件，是世界科技发展中紧密集成的最先进的工业设计软件，被广泛应用于工业领域。尤其在制造行业，基于UG的零部件的技术已经发展成熟，并成功应用在生产实践中。UG技术能够对三维产品定义进行数字化的建造和获得，同时将其进行仿真实验加以验证。UG技术在三维零部件的曲面建模和数控刀路功能上表现出其独特的优势。无论在三维零部件的设计上还是其数控加工上都表现出它的强大功能，使这两方面的操作在同一个软件中就能够得以完成，不用在文件的格式上进行转化。本文基于UG软件技术，对其在各方面三维零部件的设计中的应用进行详细论述。

1 UG技术在产品级参数化建模技术中的应用优势

1.1 UG技术的概述

UG技术是一个零部件的形状和位置的基础上对各个部件进行设计，实现关联部件间的建模。UG技术可以为用户对产品的驱动设计的关键变量的寻找提供帮助，同时还可根据变量的改变将相关联的子零部件自动加以更新，因此，此技术的应用可贯穿于产品设计的全程。UG的建模技术是建立在几何变量的基础之上，以其设计变量的表现形式有数值变量也有曲线或者曲线的广义变量形式。而基于UG的控制结构，对数值和行政的改变都可以实现相关零部件设计中的传递。UG技术对复杂产物的三维设计控制和更改问题提供了丰富的解决方案，对设计的利用率大大提高。由于各个变量的可以实现文件间的随意获取，对文件间的传递和控制连接都能够方便的实现。

1.2 UG技术的应用优势

基于UG技术的产品建模技术建立在产品特征和约束力的基础之上，对建模参数化的实现方面大大增加其便利性，其参数化建模可以建立在特征的基础上也可以建立的图纸的基础上。而且其建立起来的参数化模型可以修改其中的每一项，约束已经定义完成的零部件参数和关联尺寸，可以自动改正相关部分，以驱动设计的全过程。同时，UG软件不仅提供了建模技术中必需的部件表达式，还提供了UG/WAVE技术来对单独模块内的尺寸和行政的管理加以实现，促进产品级三维设计的完成。

1.3 UG技术三维零部件的设计流程

对于UG技术在三维零部件设计的应用，可采用以下的产品设计流程。但是因为三维部件的复杂性特点，不同类型的部件在三维建模设计的过程中无论是在设计关键点还是工艺的技巧方面都有很大的差异性。需要在实际的工作中根据具体的情况对流程和方法进行适当的调整。下面的UG产品设计流程图可以作为参考。

图1 UG技术产品设计流程图

2 基于UG技术的三维零部件的建模

对于复杂三维零部件的设计如：变速箱、二通阀等，其模型设计比较复杂，尤其是其内腔结构和尺寸都不好把握，很难在设计中找到准确的切入点。对于这类的复杂铸件，下面仅以变速箱为例，本人提出采取以下程序实现三维建模的关键技术设计的方法。

2.1 充分对此零部件的原理和工艺设计进行了解

首先在此部件的设计方面，设计的主要参数和关键结构、设计约束进行必要的、全面的理解。就变速箱的部件建模来说，针对其固定的加工工艺和机床以及夹具等限制，必须找出其关键行的准确的尺寸。先对平面图纸上的部件结构分布和具体尺寸以及部件的链接处进行详细的观察，在进行部件的三维设计时，注意将草图的部件构造顺序和标示格式方面争取与平面图纸保持一致性。其次在加工工艺方面，运用组合机床对铸坯进行加工，以副箱口的凸斜面和端面以及底面为参照标准进行隔板和底面的镗孔，再以镗孔作为参照标准对副箱口端面进行削铣，再以内腔壁和副箱口端面为参照标准进行底面的削铣；最后进行其它局部的加工。使建模思路有层次有顺序的进行，有利于对矛盾尺寸进行排除。

2.2 按要求构建模型基准

模型设计的思路多由建模基准来决定，良好的基准设计可以有效简化整个建模的全过程，为后续的审核和改造提供方便。模型的造型和设计思路趋于一致，能够使建模工作更加准确、高校的进行。

2.3 对箱体进行骨架线的草图绘制

草图的绘制包括箱体底面、中间隔板、箱口端面和轴承的镗孔等等的基本模型轮廓。如图2。

图2 18686变速箱草绘图和实体图

在创建草图是要注意尽量简单，也可以绘成分解式草图，将复杂变成简单，以方便修改。每一层有单独的名称以方便对其进行管理。如果草图比较复杂，将主线首先加以约束，之后创建的曲线也随做随加约束，这样可以减少约束的错误和矛盾。对于斜角和圆角，用细节特征来对其进行最后的完成。

2.4 尽早发现问题，及时解决

对零部件进行三维的建模过程中总会遇到很多实际的问题。总结以往实际工作经验，提出以下建议。首先对可以确定的零部件建模设计的部分进行优先的造型，对于有争议的不确定的部分放到后面进行造型工作。

比如对变速箱换挡窗口的设计上，因为其自身具有不确定性，可以放在最后参考已经完成其它的特征设计来确定其造型和尺寸。

另外还要根据以往的工作经验，对较难实现的造型特征进行预测，对问题做到早发现，以做到早有准备，可以投入精力来寻找可以对其替代的其它方案。如果遇到不能倒圆角的问题，应该本着先易再难，由大至小的原则进行多次的实验探索，来获得比较让人满意的成果。

3 结论

对UG技术在三维零部件设计中充分利用，使UG技术在部件的建模设计中发挥了重要作用。不仅避免了任意绘制图纸的疏漏和错误，也促进了整个设计工作完成的高效率和高质量。

参考文献

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