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1、基于UG的NJ1040驱动桥壳参数化建模方法和步骤 南京林业大学机械电子工程学院一、UG各功能模块介绍UG的各功能是靠各功能模块来实现的，有不同的功能模块，来实现不同的用途，从而支持其强大的Unigraphics 三维软件。下面简要介绍本文用到的模块。1 CAD模块1.1 UG/Gateway (入口) 提供一个Unigraphics基础，UG/Gateway在一个易于使用的基于Motif环境中形成连接所有UG模块的底层结构，它支持关键操作，包括打开已存的UG部件文件，建立新的部件文件，绘制工程图和屏幕布局以及读入和写出CGM等，也提供层控制，视图定义和屏幕布局，对象信息和分析，显示控制，存取
2、“帮助”系统，隐藏/再现对象和实体和曲面模型的着色。UG/Gateway包括一个没有限制的高分率的绘图仪许用权，模块也提供一个现代化的电子表格应用，构造和管理零件家族并操纵部件间表达式。它由相关的解析方案，扩充的模型易于进行设计，标准的桌面查找功能提供一个简单的基于知识工程技术的执行方法，UG/Gateway是对所有其它Unigraphics 应用的必要基础。1.2 UG/Solid Modeling (实体建模)提供业界最强的复合建模功能。UG/Solid Modeling无缝地集成基于约束的特征建模和显式几何建模，用户可以取得集成于一个高级的基于特征环境内的传统实体，曲线和线框建模的功能，
3、UG/Solid Modeling使用户能够方便地建立二维和三维线框模型，扫描和旋转实体，布尔运算及进行参数化编辑，包括对快速和有效的概念设计的变量化的草图绘制工具以及更通用的建模和编辑任务的工具，模块的易于了解和基于图符的图形环境是同一基础，从那里，所有其它建模模块被存取与操作，UG/Solid Modeling 是对UG/Feature Modeling和UG/Freeform Modeling两者的必要基础。1.3 UG/Features Modeling (特征建模)这个模块提高了表达式的级别，因而设计可以在工程特征的意义中来定义，提供对建立和编辑标准设计特征的支持，包括几种变形的孔、
4、键槽、型腔、凸垫、凸台及全集的圆柱、 块、锥、球、管道、杆、倒圆、倒角等等，也包括实体模型控空和建立薄壁对象，为了基于尺寸和位置的尺寸驱动编辑参数化地定义特征，已经存贮在一共同目录中的用户定义特征也可以添加到设计模型上，特征可以相对于任意一个其它特征或对象定位，也可以被引用阵列拷贝，以建立特征的相关集或是个别地定位或是在一个简单图案和阵列中定位。1.4 UG/Freeform Modeling (自由形状建模)使得能够进行复杂自由形状的设计如机翼和进气道，以及工业设计的产品，UG/Freeform建模形成对合并实体和曲面建模技术到单个强大功能的工具集的基础，技术包括沿曲线的扫描，利用1，2和3
5、个轨道方法比例地建立形状，从标准二次圆锥方法的放样体，圆形或锥形模截面的倒圆(圆角 )，在二个或更多的其它体间充顺桥接间隙的曲面，也支持通过一个曲线/点网格定义形状或对逆向工程任务通过点去拟合建立形状模型可以或通过修改定义的曲线，改变参数的数值，或通过利用图形的或数字的规律控制来进行编辑。例如，一个可变半径的倒圆或改变一个扫描的横截面积， 模型是与所有其它UG功能完全集成的，UG/Freeform Modeling也包括为评估复杂模型的形状、尺寸和曲率的易于使用的工具。1.5 UG/Drafting (制图)UG/Drafting使任一设计师、工程师或制图员能够以实体模型去绘制产品的工程图，基
6、于Unigraphics的复合建模技术， UG/Drafting建立与几何模型相关的尺寸，确保在模型改变时，图将被更新，减少图更新所需的时间，视图包括消隐线和相关的横截面视图，当模型修改时也是自动地更新，自动的视图布局能力提供快速的图布局，包括正交视图投射，截视图，辅助视图和细节视图，UG/Drafting支持在主要业界制图标准，ANSI，ISO，DIN和JIS中图的建立，它由一完整的基于图符的图创建和注释工具，利用由UG/Assembly Modeling创建的装配信息方便地建立装配图，包括快速地建立装配分解视图的能力，无论是制作一单一片图或一多片细节的装配和组件工程图，UG/Draftin
7、g减少工程图生成的时间和成本。2 CAE模块2.1 UG/FEAUG/FEA是一个与UG/Scenario for FEA前处理和后处理功能紧密集成的有限元解算器，这些产品结合在一起为在Unigraphics环境内的建模与分析提供一个完整的解，UG/FEA 是基于世界领先的FEA程序- MSC/NASTRAN-它不仅仅在过去的三十年为有限元的精度和可靠性建立了标准，而且也在今天的动态产品开发环境中继续证明它的精度和有效性，MSC/ NASTRAN通过恒定地发展结构分析的最新分析功能和算法的优点，保持领先的FEA程序 。2.2 UG/Mechanism(机构)UG/Mechanism直接在Uni
8、graphics内方便地进行模拟的任一实际二维或三维机构系统的复杂的运动学分析和设计仿真，用最小距离，干涉检测和跟踪轨迹包络选项，可以执行各种打包 (Packaging)研究，一种独特的交互运动学方式，允许同时控制最多五个运动付 ，用户可以分析反作用力，图示最终位移，速度和加速度，反作用力可以输入到FEA中，一个综合的机构运动元素库是有效的，几何体可以用于安放运动付和力，和定义凸轮的轮廓，UG/Mechanism使用嵌入的来自机构动力学公司(NDI)的ADAMS/Kinematics解算器，并对于更复杂的应用，可以为ADAMS/Solver, MDI的完全的动力学解算器，建立一个输入文件。3
9、UG的其它模块除了以上介绍的常用模块外，UG还有其他一些功能模块。如用于制造的CAM模块、用于钣金设计的板金模块（UG/Sheet Metal Design）、用于管路设计的管道与布线模块(UG/Routing、UG/ Harness)、供用户进行二次开发的，由UG/Open GRIP、UG/Open API和UG/Open+组成的UG开发模块（UG/Open）等等。以上总总模块构成了UG的强大功能。二、建模工具条简介1 成形特征片体加厚曲线成面拉伸体圆锥体基准轴体型腔孔草图圆柱体坐标系基准面平面凸垫圆台旋转体修剪和延伸2自由形式特征偏置曲面通过曲线转换桥接扫掠裁减的片体规律控制的延伸N边的曲
10、面截型体通过曲线网格3 特征操作抽壳边缘圆角相交并缝合引用特征减裁减体倒角有限元模型检查4 结构创建报告划分网格编辑参数边界条件材料特性解算环境简化几何体更新有限元模型结果优化设置属性编辑器边面连接载荷三、 驱动桥壳建模详细过程1 后桥壳本体总成建模过程1. 双击桌面上的图标 ，进入UG.。2. 单击 ，出现对话框，如图31所示, 在“文件名”一栏输入“Che qiao”,单位接受默认的“毫米”，然后单击工具中的 。如图32所示。 图31 图323. 单击 , 单击 ，单击 ，进入草图模式，单击 ，画出一个矩形单击 ，进行倒圆角，单击角点，输入半径“22”，然后倒另一个角，半径“22”，单击
11、，修剪草图，去掉上面横线，单击 、，进行尺寸标注、几何约束，标注如图33所示。单击 ，退出草图模式。图334. 单击 ，单击“方位”，出现“构造坐标系”，如图34所示。 图34 图35在“X-增量”输入“-542”，单击 ，完成坐标系的移动。5. 同步骤3绘出如图35的草图。6. 同步骤4，在“X-增量”输入“-80”，完成坐标系的移动。7. 单击 ，单击 ，单击 ，进入草图模式，单击 ，再单击 中的第二个按钮，以中心和端点画弧，把鼠标移至原点附近，使鼠标旁的输入框中的“XC、YC”后出现“0、0”，按回车键两次，在出现的“半径，扫掠角度”输入“55、180”回车，移动鼠标至左方，在出现红色水
12、平箭头时，保证圆弧在坐标下方，单击两次左键，一次中键，完成圆弧的绘制。单击 、，进行尺寸标注、几何约束，标注如图36所示。图36单击 ，退出草图模式。8. 同步骤4，在“X-增量”输入“-41”，完成坐标系的移动。9. 同步骤7。10. 单击 ，单击“移至层”，出现“分类选择”对话框，如图37所示。 图37 图38 单击，出现“根据类型选择”对话框，如图38所示。选择“基准”，单击， 单击，出现“层移动”对话框，如图39所示。 图39输入“41”，单击 ，就把基准移至到了第41层。11. 单击 ，单击“方位”，出现“构造坐标系”，如图310所示。图310单击 ，单击，把坐标系移至绝对原点。12
13、. 单击 ，单击进入草图模式，画草图如图311所示。 图311 图31213. 重复步骤12完成如图312所示。14. 单击工具条“自由形状特征”中的，出现“扫掠”对话框，如图313所示。图313选择底部曲线，单击、，从左至右依次选择截面线，每选完一根后单击鼠标中键，最后如图314所示。 图314 图315必须保证所有箭头方向一致。单击，出现如图315所示。选择“三次”，单击，接受默认公差，如图316所示。 图316 图317单击，出现图317，单击，出现图318，单击，出现图319。 图318 图319单击，单击 ，完成曲面如图320所示。图32015. 单击 ，单击“移至层”，出现“分类选择”对话框，如图37所示，单击，出现“根据类型选择”对话框，如图38所示选择“草图”，单击，单击，出现“层移动”对话框，如图39，输入“21”，单击 ，就把草图移至到了第21层。16. 单击 ，单击进入草图模式，单击 ，提取片体边界曲线绘草图如图321所示。把线段端点约束在提取的曲线上。图321单击 ，退出草图模式。17. 单击 ，选择步骤16所绘曲线，单击，出现“拉伸体”对话框，如图322所示。
