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1、摘 要 本设计内容为玩具飞机的数字化造型设计，在深入学习了UG NX7.0三维建模的基础上，运用UG NX7.0软件平台，完成了玩具飞机的数字化造型设计。本设计共分以下部分：利用点 线 面构建线架，然后构建曲面。最终完成玩具飞机建模。通过本次毕业设计，不但对所学专业知识进行了综合深入的应用，还进一步提升了自身收集资料、自学和分析问题与解决问题的能力，对于UG有了更深入的了解和认识，掌握了更多使用技巧。关键词 玩具飞机；UG NX7.0；三维建模目录第1章 绪论11.1 UG的简介11.1.1 UG软件的作用及地位11.1.2 UG软件的主界面介绍11.2 玩具飞机的建模分析2第2章 玩具飞机的
2、三维建模32.1玩具飞机上盖的建模32.1.1新建文件32.1.2 玩具飞机的机身建模32.1.3玩具飞机的机尾建模72.1.4 玩具飞机机顶盖的建模92.1.5 玩具飞机的片体加厚112.1.6 玩具飞机上盖机窗的建模122.1.7玩具飞机机翼的建模152.2飞机下盖的三维建模192.2.1飞机上盖图层的隐藏192.2.2玩具飞机下座的建模192.2.3 玩具飞机后尾的建模232.2.4玩具飞机的机头建模242.2.5 玩具飞机的中轴建模322.2.6 玩具飞机叶轮的建模342.2.7 玩具飞机的轮子建模36第3章 玩具飞机的装配及渲染423.1 玩具飞机的装配423.1.1装配前的准备42
3、3.1.2 装配423.2 玩具飞机的渲染44结论45参考文献46附录47第1章 绪论1.1 UG的简介UG是西门子公司的集 CAD/CAM/CAE功能于一体的软件集成系统。 UG是Unigraphics的缩写，是一个商品名。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。它主要基于工作站。CAD是计算机辅助设计的缩写，是行业通用名称。它不包括CAM(计算机辅助制造)。可以实现CAD功能的软件有很多，UG是其中一个，还有AutoCAD、Cimatron、Pro/ENGINEER、SOLIDWORKS、开目CAD等等。而Au
4、toCAD则是另外一个由欧特克(Autodesk)公司开发的主要基于PC机的CAD软件。UG全球认证的证书是为熟练使用该软件而颁发的证书，全球认可UG（全称Unigraphics）是西门子旗下PLM Solution-UGS公司集CAD/CAM/CAE于一体的大型集成软件系统. UG系统主要应用于汽车、航空、航天、机械、电子、医疗仪器等工业的生产,是全球应用最为广泛的高端工业软件系统之一。1990年初随着通用汽车正式进入中国，并很快就以其先进的管理理念、强大的工程背景、完善的技术功能以及专业化的技术服务队伍赢得了广大中国用户的赞誉。用户群也正以每年近40%的增幅不断扩展。1.1.1 UG软件的
5、作用及地位众所周知，UG是当今世界最先进的高端CAD/CAM/CAE软件之一，其各大功能高度集成。UG自身的优势，一方面，UG CAM功能强大，可以实现对极其复杂零件和特别零件的加工。另一方面，对使用者而言，UG CAM又是一个易于使用的编程工具。UG CAM可以为数控铣、数控车、数控电火花线切割机编程。1.1.2 UG软件的主界面介绍UG软件的主界面包括以下几个部分：工具栏、菜单栏、状态栏、窗口题栏、图形区、提示栏、当前图层设置区和工作坐标系等等。生成的各种几何图形都显示在图形区。窗口标题显示当前的工作部件名称和显示部件名称信息等信息。菜单栏主要是UG的各种功能菜单，提示栏提示下一步如何操作
6、，状态栏显示UG当前的各种状态，当图层设置区用于显示当前各种层，工具栏包括常用工具栏和建模工具栏，建模工具栏会随着建模方式的不同而变化。如图1-1所示。图 1-11.2 玩具飞机的建模分析本次课题为玩具飞机建模，建模时就需要得到准确的尺寸。再运用UG把点 线 面建模，最后运用UG缝合等功能来完成玩具飞机建模。参考造型时要抓住飞机的特点，才能方便自己建模。比如飞机的显著特点是飞机上盖、飞机下盖、机翼、叶轮、轮子等。整个是对称的。特别注意的是，建模时要遵行先大后小的原则，最后完善细节部分，最终达到玩具飞机的效果。第2章 玩具飞机的三维建模玩具飞机的三维图如图2-1所示（注：各零件的二维图见附录）。
7、图2-12.1玩具飞机上盖的建模2.1.1新建文件在菜单中打开UG NX7.然后点新建，输入文件名（必须是英文），点击开始建模草图选择草图平面的对象。2.1.2 玩具飞机的机身建模首先在xc-zc平面建一个直径为28mm的圆，如图2-2所示。图2-2然后点击分割曲线按钮把圆分割成四等分，再使用草图功能。在默认平面绘制草图，点击样条曲线中的通过点来生成样条。再通过点构造器按钮构造点。如图2-3，2-4所示。图2-3 图2-4再通过艺术样条讲点连接起来。如图2-5所示。图2-5退出草图。使用镜像曲线功能，将该曲线沿着YC方向进行镜像。如图2-6所示。图2-6在使用草图功能,在YC-ZC平面建模，继
8、续使用前一种方法进行样条曲线的建模。如图2-7所示。图2-7退出草图。就如下图2-8所示。图2-8然后点击已扫掠按钮，创建已扫掠曲面，将刚画的三条曲线选中，在将圆的上2分之1作为扫掠面，然后点击确定按钮，就可以看到如图2-9所示。图2-9使用平面变向功能，通过镜像功能，镜像已扫掠曲面，用平面镜像功能将其镜像。然后得到如图2-10所示的模型。图2-10使用缝合按钮，将其缝合一个整体。再使用圆弧圆功能，在原点绘制一个半径为14.5mm的圆，然后将其呈片体拉伸，点击确定按钮。如图2-11所示。图2-11最后将其与其他部分缝合。点击草图按钮，在YC-ZC平面绘制草图，尺寸如下图2-12所示：图2-12
9、然后点击确定按钮，并退出草图，点击创建的曲线，使用草图轮廓，拉伸按钮，创建拉伸特征后，点击确认。如图2-13。图2-13在曲线工具条中单击相交曲线按钮，先选择第一平面，在选择第二主面，取消关联选项的选，然后点击确认按钮，最后隐藏该片体。最终如图2-14所示。图2-142.1.3玩具飞机的机尾建模在曲线工具条中单击样条曲线按钮，通过点构造器按钮，扑捉两线的端点，然后点击确认按钮。图2-15所示。图2-15使用分割曲线功能，分割样条曲线，将该曲线分为两段，点击确定按钮。点击绘制草图按钮，在YC-ZC平面绘制草图。尺寸如图2-16所示。图2-16点击确认按钮并退出草图。然后单击修剪片体按钮。选择曲面
10、为目标面，选择该线段作为修剪边界，选择方向XC方向，保留目标体。单击确定按钮并退出。 如图2-17所示。图2-17继续使用草图功能，在YC-ZC平面绘制草图，具体尺寸如图2-18所示。图2-18然后将该曲线分割成三段。使用通过曲线网格按钮功能，创建网格曲线。如图2-19所示。图2-19然后单击确定按钮，完成草图。如图2-20所示。图2-20最后是引用缝合功能按钮，缝合所有的曲面。2.1.4 玩具飞机机顶盖的建模使用创建草图功能，在默认的平面绘制草图。绘制样条曲线。具体尺寸如图2-21所示。图2-21单击完成草图按钮。使用修剪得片体功能按钮，选择曲线为修剪边界，投影沿着zc轴，单击确定按钮。如图
11、2-22所示。图2-22使用绘制草图按钮，在YC-ZC平面绘制草图，点击样条曲线按钮。绘制样条曲线，通过点构造器按钮，来绘制曲线。如图2-23所示。图2-23退出草图。使用样条功能按钮，通过点生成样条按钮，绘制草图。如图2-24所示。图2-24再使用通过曲线网格按钮，创建曲线网格。如图2-25所示。图2-25最后点击确定按钮。则生成如下图2-26所示。图2-26再使用缝合功能按钮，将所有曲面缝合成一个整体。单击面倒圆功能按钮，选择倒圆的曲面，倒一个半径为1mm的圆，点击确定按钮，并退出。2.1.5 玩具飞机的片体加厚在成型工具条工具中，点击片体加厚按钮，将所有的曲面加厚0.5mm。如图2-27
12、所示。图2-272.1.6 玩具飞机上盖机窗的建模使用草图功能，然后再默认的平面绘制草图，具体尺寸如下图2-28所示。图2-28然后退出草图。再使用抽取几何体功能按钮，选择抽取实体面，然后隐藏几何体，在曲面工具条中单击修剪片体按钮，选择要修剪的片体，点击确定按钮。如图2-29所示。图2-29创建修剪片体，使用片体加厚按钮，设置参数，第一偏置为0.5mm,第二偏置为-0.3mm，将其加厚。点击确定按钮。如图2-30所示。图2-30使用变相功能，用平面做镜像。如图2-31所示。图2-31然后把隐藏的部分取消隐藏。再使用求差功能，选择机身主体作为求差的目标体，把上面的作为工具体，最后点击确定按钮。如
13、图2-32所示。图2-32使用边倒圆功能键对其周边进行倒圆角，设置半径为0.1mm的圆角。最后单击确认按钮。如图2-33所示。图2-33使用草图功能，在YC-ZC平面绘制草图，如图2-34所示。图2-34退出草图。选择草图轮廓，点击该矩形，使用拉伸命令，贯通全部对象，然后与主体求差。如图2-35所示。图2-35在成型工具条中，单击草图按钮，在XC-ZC平面绘制草图。如图2-36所示。图2-36最后退出草图。选择草图轮廓，点击拉伸按钮，选择求和选项，在结束下拉按钮中选择直到被延伸，单击确定按钮。继续创建拉伸区域，最后单击确定按钮。如图2-37所示。图2-372.1.7玩具飞机机翼的建模单击绘制草
14、图按钮，在YC-ZC平面绘制草图，尺寸如图2-38所示。图2-38然后退出草图，在单击拉伸按钮，设置结束参数，将其拉伸，拉伸后，点击确定按钮。如图2-39所示。图2-39继续创建草图，在默认的平面绘制草图。尺寸如下图2-40所示。图2-40然后退出草图。使用修剪的片体功能，选择目标面体，将上曲线作为修剪边界，投影沿着XC轴方向投影，单击确定。如图2-41所示。图2-41继续使用草图功能，在XC-YC平面绘制草图。如图2-42所示。图2-42单击完成草图按钮。然后隐藏机身。如图2-43所示。图2-43使用通过曲线网格功能按钮，创建网格曲面，选择片体作为主线叉，选择曲线作为交叉线串。然后单击确定按钮。使用变换功能，将其复制一个，向下1mm。最后使用缝合功能将其缝合成一个整体。在显示机身主体，再使用修剪体，与主体进行修剪。如图2-44所示。图2-44在使用边倒圆功能按钮。将其周边进行边倒圆，设置倒圆半径为0.4mm。在使用变换功能按钮，用平面进行镜像变相，选择机翼作为目标体，复制一个机翼。在使用求和功能按钮，将两机翼与机身主体进行求和，再使用边倒圆，设置半径为5mm的倒圆角。如图2-45所示。图2-45使用草图功能键，在YC-ZC平面绘制草图，绘制后翼。其尺寸如下图2-46所示：图2-46然后按照前一种方法进行建模，绘制后翼。图2-47所示
