资源描述
机械CAD三维应用,Unigraphics NX,1,第 1 章 机械CAD应用基础,1.1 CAD/CAM的概述 1.2 CAD/CAM的工作过程 1.3 UG软件概况,2,1.1 CAD/CAM的概述,CAD/CAM的概述及发展 CAD/CAM系统的组成及支持环境,3,1.1 CAD/CAM的概述,计算机辅助设计CAD: (Computer Aided Design ） 产品工程信息数字化及制图。主要包括：零件建模、装配建模、工程绘图等。 计算机辅助工程CAE: (Computer Aided Engineering） 以现代计算力学为基础，以计算机仿真为手段的工程分析技术，是实现产品优化设计的主要支持模块。主要包括：有限元分析FEA、机构运动分析、流场分析等。 计算机辅助制造CAM: Computer Aided Manufacturing 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，主要包括：NC自动编程、生产作业计划、生产控制、质量控制等。计算机产生NC代码,4,CAD/CAM的发展,5,1.1 CAD/CAM系统的组成,6,1.1 CAD/CAM系统的支持环境,软件： 在工作站上流行Unix操作系统， 在微机上流行WINNT/2000/XP操作系统。 硬件：,保证其流畅运行的硬件平台必须具备主频3GHz以上的处理器、1GB的内存和128MB显存的专业OpenGL显卡，硬盘剩余空间要在4GB以上,7,1.2 CAD/CAM的工作过程,产品生命周期 CAD/CAM的工作过程,8,1.2 产品生命周期,9,1.2 CAD/CAE/CAM工作过程,10,1.3 UG软件概况,CAD/CAM软件情况 UG NX概况 UG软件的技术特性 Unigraphics功能模块简介 UG标准课程培训 本课程要求,11,1.3.1 CAD/CAM软件情况,三维软件介绍 目前国际最为流行的机械工程CAD/CAE/CAM软件十多种，各有所长，现时在 中国市场上比较有竞争力,功能齐全的高档机械CAD/CAM软件有: 美国SDRC公司的IDEAS软件、 美国EDS公司的UG软件、PTC公司的Pro/Engineer软件,12,1.3.2 UG NX概况,Unigraphics NX起源于美国麦道飞机公司，1991年并入美国通用汽车公司EDS分部 。2001年，EDS公司并购了UGS和SDRC，获得了世界两大领先CAD软件产品Unigraphics 和 I-deas，2003年5月推出融合两者特点的Unigraphics NX 2版。,13,Unigraphics软件广泛应用于通用机械、模具、家电、汽车及航天领域的设计、分析及制造工程。 。 UG是一个集CAD、CAE和CAM于一体的机械工程辅助系统，UG采用基于特征的实体造型，具有尺寸驱动编辑功能和统一的数据库，实现了CAD、CAE、CAM之间无数据交换的自由切换，它具有很强的数控加工能力，可以进行2轴2.5轴、3轴5轴联动的复杂曲面加工和镗铣。 UG自90年初进入中国市场，至今已装机2000台套左右。,14,1.3.3 UG软件的技术特性,集成化 相关性 并行协作 基于知识 开放化,15,集成化,CAD技术的集成化将体现在三个层次上 其一是广义CAD功能，CAD/CAE/CAPP/CAM/CAQ/PDM/ERP经过多种集成形式，成为企业一体化解决方案。新产品设计能力与现代企业管理能力的集成，将成为企业信息化的重点； 其二是将CAD技术采用的算法，甚至功能模块或系统，做成专用芯片，以提高CAD系统的使用效率； 其三是CAD基於计算机网络环境实现异地、异构系统在企业间的集成。应运而生的虚拟设计、虚拟制造、虚拟企业就是该集成层次上的应用。例如，在美国通用汽车公司的生产过程，大量的零部件生产、装配都通过“虚拟工厂”、“动态企业联盟”的方式完成，本企业只负责产品总体设计和生产少数零部件，并最终完成产品的装配。,16,相关性,17,并行协作,18,第 2 章 机械CAD,2.1 Unigraphics平台 2.2 层的操作 2.3 对象的操作与选择 2.4 点构造器与矢量构造器 2.5 工作坐标WCS 2.6 导航器,19,2.1 Unigraphics 平台,启动UG UG的工作环境 UG用户界面 鼠标的使用 视图布局 文件管理,NX4nx4-1-02.prt,20,启动UG,创建/打开UG部件 启动功能模块 存贮和另存UG部件,21,UG工作环境,工具条及定制,菜单：,提示栏、状态栏：,资源条： 对话框：取代命令行 快捷菜单：,22,UG 用户界面,用户界面和工作平面的预设： 小数点位数及栅格 可视化设置： 编辑背景: 视图着色时 视图线框架时,菜单：首选项可视化,菜单：可视化调色板,23,鼠标的使用,左键:MB1 选择对象(+shift:取消选择） 中键:MB2 确认以及视图控制 右键:MB3 快捷菜单,24,视图与布局操作,操作:建议用鼠标、工具条 布局：与autocad基本相同,25,文件管理,注意： 1、不支持中文的文件名和文件夹名。 2、文件的扩展为.prt,新建/打开/保存另存为,26,2.2层的操作,层的设置:开启,菜单：格式层的设置 工具条： 实用工具,图层名：数字名(256),不支持中文名 状态：工作层，可选层，只可见 计数： 类别：编辑类别可支持中文描述,移动至层:,复制至层:,27,2.3 对象的操作与选择,对象的显示与隐藏 创建/编辑： 颜色、线宽、局部着色 继承 对象的变换:不具备参数化 命令过时,28,对象的选择：,多重选择: 种类选择：分类选择器,29,2.4点构造器与矢量构造器,矢量构造器,点构造器,两点构成矢量,与XC轴构成夹角,各特征点,WCS与绝对,偏置,注意：构造器的不可参数化。,30,2.5 WCS,坐标系都遵循右手定则 绝对坐标系（ACS） 工作坐标系（WCS） 特征坐标系（FCS） 加工坐标系（MCS）,31,2.5 工作坐标WCS,坐标系,开启,菜单：格式WCS 工具条： 实用工具,动态:,原点:,方位：CSYS构造器,32,2.6基准,基准平面: 基准轴:垂直直线的做法 基准CSYS,33,2.6.1 基准平面,3点方式 及 圆柱面的切平面,点和方向：面通过点而垂直于矢量。,点在曲线上：平面垂直于曲线某点的切矢量或法矢量。,偏置：平行平面的偏置面,与平面成夹角：通过曲线与面夹角,平行方式：平分两平行平面,点与曲线：面通过点，面法线通过曲线控制点,相切方式：通过点或曲线相切与面,对象平面：选择曲线,34,2.7 表达式,表达式是用于控制模型参数的数学表达式或条件语名。 表达式既可以用于控制模型内部的尺寸以及尺寸与尺寸之间的关系，也可以控制装配件之间的零件特征参数。 甚至可以控制是否生成某个特征。,35,2.8导航器,操作：建立、抽壳、加凸垫 拖动节点，调整建模次序 双击节点，编辑特征,36,2.9 机械CAD的核心建模,建模的概念及意义 几何建模 参数化特征建模 知识驱动的智能化建模,37,2.9.1参数化特征建模,特征 是指零件上具有某种特定的功能并能被基本的加工方式加工成形的几何实体，兼有形状和功能两种属性。特征的引用直接体现了设计意图，使得建立的产品模型更容易为人理解和组织生产，为基于统一产品信息模型的CAD/CAPP/CAM集成系统创造了前提。 参数化特征建模 工程设计人员首先进行草图设计，勾画出设计轮廓；然后通过对产品形状及大小的尺寸驱动和约束最后精确成图。 同一系列产品的第二次设计可直接通过修改第一次设计来实现，设计参数不但可以驱动设计结果，而且影响产品的整个开发周期，设计参数甚至可来自于其他系统。,38,UG中基于特征的建模过程是仿真加工零件的过程。 毛坯: 毛坯取自UG的成型特征中： 基本体素：如长方体、圆柱体、球体等 扫掠体：拉伸体、旋转体、软管等布尔运算。 加工 :取自UG的成型特征及特征操作： 添料操作：凸台、凸垫等 去料操作:孔、腔、键槽、沟槽等,2.9.2 特征建模过程,39,
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