基于ug奥迪汽车车身的曲面设计与加工毕业设计(编辑修改稿)

基于ug奥迪汽车车身的曲面设计与加工毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

...............................................................35 数控加工总结 ...............................................................................................38 第六章 结论 ................................................................................................................39 论文总结 .......................................................................................................39 感想 ...............................................................................................................39 致谢 ..............................................................................................................................40 参考文献 ......................................................................................................................41 附录 A： 英文资料 ......................................................................................................42 附录 B：英文资料翻译 ..............................................................................................51 附录 C：粗加工程序 ..................................................................................................58 附录 D： 精 加工程序 ..................................................................................................59 附录： 毕业设计光盘资料 第一章 绪 论 引言 CAD/CAM 技术是先 进制造技术的重要组成部分，是计算机技术在工程设计、制造等领域中具有重要影响的高新技术。 CAD/CAM 技术的推广应用有助于利用电子信息技术改造传统产业，提高企业的活力、竞争能力、市场应变能力和技术创新能力。 CAD/CAM 软件作为企业信息化基础应用软件，其发展过程和趋势 是从单项技术的发展和应用到各种技术的集成化应用，从单个企业向集团联盟化发展，这不仅是 CAD/CAM 技术和产品的趋势，同时也反映了制造业信息化技术的应用趋势。 CAD/CAM 技术和系统的发展和应用使传统的产品设计方法与生产模式发生了深刻变化，产生了 巨大的经济和社会效益。 UG NX是由美国 UGS 公司推出的面向制造行业的 CAD/CAE/CAM 的高端软件，是当今世界上最先进、最流行的工业设计软件之一。 它集设计、分析和制造等功能于一体 , 为工程技术人员提供了丰富的三维图形资源库 ,可以用于机械制造领域的计算机辅助设计、计算机辅助分析、计算机辅助制造等方面。 更为可贵的是 UG NX 实现了上面三种功能的有机集成 , 可以实现虚拟产品开发、精确装配、加工仿真、运动仿真等过程。 从而实现机械设计和制造集成化 , 大大缩短了产品的开发设计周期 , 节省了大量的材料、资金和人力 , 给机械设计和加工带来了革命性的变革。 【 1】 选题背景及意义 随着我国改革开放步伐的进一步加快，中国正逐步成为全球制造业的基地，特别是加入 WTO 后，作为制造业基础的模具行业近年来得到了迅速发展。 模具生产水平的高低，己成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。 而 CAD/CAM 软件加工及快速成型等先进制造技术的不断发展，以及这些技术在模具行业中的普及应用，使得模具设计与制造领域正发生着一场深刻的技术革命，传统的二维设计及模拟量加工方式正逐步 被基于产品三维数字化定义的数字化制造方式所取代。 在这场技术革命中，逐步掌握三维 CAD/CAM 软件的使用，并用于模具的数字化设计与制造中是其中的关键。 随着人们生活水平的逐渐提高，汽车走进了越来越多的家庭。 奥迪汽车作为高档汽车中的领跑者在众多汽车品牌 中脱颖而出 ， 不仅 因为其有着 高技术、高性能、经济性及环保性 的 完美结合 ，优美的车身外型也起到了至关重要的作用。 UG NX软件则作为目前功能最为强大的 CAD/CAM/CAE集成软件之一，在汽车、航天、机械制造等行业应用十分普遍，并且发展势头迅猛。 本次课题则基于 UG NX 软件对奥迪汽车车身模型的曲面进行设计和加工，由此可见本次毕业设计有着重大的意义。 通过本次毕业设计，可以熟练地掌握UG NX 软件的各种强大的功能以及这些功能在汽车车身的曲面设计和加工中 的应用。 通过对奥迪汽车车身模型的造型设计 ，培养了独立思考和自主设计的能力，并使得自学和综合分析能力有所提高。 最后对设计出的汽车车身模型在加工中心上进行数控加工，更是做到了将基础与专业、理论与实践相结合，在掌握数控加工中心操作方法的同时使自己的动手能力有了进一步的提高。 研究现状 我国制造业正面临着市场全球化、经济一 体化，处于竞争战略不断升级，相应的制造理念和制造模式不断创新的时期，先后出现了柔性制造、集成制造、敏捷制造、智能制造以及其他各种先进制造理念和模式。 企业不得不面对低成本化、高品质化、交货期缩短化、直接成型化的挑战。 另一方面，由于计算机技术日新月异的发展， PC 机的性能已完全赶上甚至超过早期工作站的性能，促进了 CAD/CAM 技术的普及。 同时，数控技术、计算机技术的发展，在数控加工、模具加工现场很多都引入了计算机，从过去的劳动密集型向技术、信息密集型产业转化。 而数控加工、 CAD/CAM 是支撑现代制造业的基础。 目 前，国内外常用的 CAD/CAM 软件主要有以下几种： 1． Solidworks：它是一套智能型的高级 3D实体绘图设计软件，拥有直觉式的设计空间，是三维实体造型 CAD 软件中用的最普通的一种软件。 它使用最新的物体导向软件技术，采用特征管理员的参数式 3D 设计方式及高效率的实体模型核心，并且有高度的文件兼容性。 2． UG NX：它是 UGS 公司的软件，功能多、性能好。 机械产品设计从上而下，从装配的约束关系开始，改变装配图中任一零件尺寸，所有关联尺寸会自动作相应的修改，大大减少了修改中的失误，思路更清晰，更符合机械产品的 设计方法和习惯。 3． PRO/E：它是美国参数科技公司开发出的 CAD/CAE/CAM 软件，采用面向对象的单一数据库和基于特征的参数化造型技术，为三维实体造型提供了一个优良的平台。 零件的参数化设计，修改很方便，零件都设计完后，能进行虚拟组装，组装后的模型可以进行动力学分析，验证零件之间是否有干涉。 当今信息革命的浪潮正在冲击着世界的每一个角落，世界同一市场正在形成，全球经济一体化正以超乎寻常的速度发展。 因此，制造业所面临的环境比以 往任何时候都要复杂多变，竞争之激烈在时空上超越了国家、地区的界限，而延伸至全球的 每个角落。 制造业要有能力对其外部环境的瞬间变化作出快捷反应，必须采用先进的制造技术、战略理念，以求得长期的生存和发展。 而 CAD/CAM技术作为最先进的制造技术之一，在高速宽带网络技术和快速无图纸设计 /制造技术两方面应有更多的投入和发展。 设计步骤及内容 本次课题所研究的内容是基于 UG NX 软件对奥迪汽车车身模型的曲面设计和加工， 主要分为以下几个步骤： 1．奥迪汽车车身模型的三维建模。 根据奥迪汽车车身模型的光栅图，用 UG 软件的 CAD 模块绘制出车身曲面并进行实体建模；然后用 UG 软件中的分析功能对模型进行曲面分析与优化。 2．奥迪汽车车身模型的虚拟制造。 利用 UG NX 里的 CAM 功能，通过 生成刀具路径工具产生加工过程中刀具的运动轨迹 ，并且在计算机中进行虚拟制造，对刀具运动轨迹的合理性进行验证。 3．奥迪汽车车身模型的数控加工。 利用 UG NX 软件将仿真后得到的数控加工程序通过数据线传送到加工中心系统，并在加工中心上实现 奥迪汽车车身模型的数控加工。 本文的 结构 本文以 奥迪汽车车身模型 的设计与数控加工为应用背景，对 UG 中的CAD/CAM 技 术进行了研究。 全文共分为 六 章，各章的主要内容如下： 第一章介绍了 UG 的特点与相关研究背景以及该设计的研究方向； 第二章对 UG 软件的主要模块和技术特点做了介绍； 第三章 详细介绍了利用 UG CAD 功能模块进行汽车车身建模的过程 ； 第四章介绍对已经建好的 汽车 模型 进行虚拟加工的步骤 ； 第五章 主要讲了汽车模型的实际数控加工过程 ； 第 六 章总结了全文的研究工作，给出了存在的问题和进一步研究的方向。 第二章 UG NX 6 软件的介绍 UG NX 6 软件 概述 UG NX 6 是 UGS 公司目前推出的最新版本的高端 CAD/CAE/CAM 软件，为制造业提供了全过程的解决方案，被广泛应用于航母、汽车、机械和电子等行业。 UG NX 6 由多个模块组成 ，通过这些模块可以实现概念设计、详细设计、装配、绘图、分析和数控和加工的一体化。 UG NX 6 系统提供了一个基于过程的产品设计环境，该软件以 Parasolid 为实体建模核心，并且具有良好的用户界面。 当进行命令操作时，具有自动推理功能和相应的提示信息，易于学习和掌握。 UG NX 6 软件 的 常用 模块 建模 本模块是基于约束的特征建模方式，可以通过草图和成型特征等方式建立实体模型，也可以方便地修改模型各个特征的尺寸大小及位置。 外观造型设计 本模块用于建立复杂的曲面模型，提供了扫描、桥接、网格曲面和艺术曲面等功能，利用这些工具可以建立有复杂曲面的工业产品。 绘图 本模块用于从三维实体或曲面直接生成二维工程图，包括直接添加旋转剖和阶梯剖等视图，能根据用户定义标准标注尺寸、形位公差、明细表及技术要求等，并且保持了与实体模型的关联性，大大提高了制图效率。 装配 本模块用于零件的虚拟装配，利用装配约束关系将零件或者组件装配成一个完整的产品。 在装配过程中，可以自上而下或者自下而上装配零件，还可以对零件进行设计和更改，使各个零件之间存在关联性，尽可能避免设计失误 ， 从而提高设计效率。 加工 本 模块用于数控加工模拟及加工自动编程 ,可进行一般的二轴、二轴半铣削 ,也可以进行三轴到五轴的加工。 可完成数控车削加工的全过程。 支持线切割等加工操作。 可根据加工机床控制器的不同自行定制后处理程序 ,从而使生成的指令文件可直接用于用户特定的数控机床 ,不在需要修改指 令即可加工。 【 2】 UG NX 6 中的 CAD 技术 草图设计 草图 属于一个特征，并且草图与其相关的特征存在父子关系，可以通过对草图的几何约束和尺寸约束进行修改，从而快速更新模型。 草图在默认情况下是一个二维图形，可以作为其他功能命令的截面图形，在创建了草图特征后，可以在资源条中的“部件导航器”窗口中找到相应的草图特征。 当需要绘制特定的形状截面时，就可以通过草图来实现。 在草图中可以对图形进行参数化驱动，快速修改草图的几何约束和尺寸约束，实现自己的设计意图。 通过使用草图，也可以实现模型 的高度参数化与关联性，并且最终的设计易于修改。 只需要用鼠标双击草图，系统便自动进入编辑的草图空间，修改相关的参数即可，草图是 UG NX 6 中使用的最频繁的功能命令。 曲线 在 创建扫掠和旋转等特征时，都需要选择相关的曲线或者边缘线。 通过使用UG NX 6 中的曲线功能，可以直接在模型空间中创建相应的曲线，并且可以设置曲线是否关联，从而将参数与非参数建模有效结合在一起，快速对相关的模型进行创建和编辑。 UG NX 6 中的曲线主要包括直线、圆弧 /圆、螺旋线、规律曲线、样条曲线和文本曲线等。 在创建曲线后， 还可以通过曲线操作的相关命令直接对曲线进行操作 ，包括修剪曲线、分割、编辑曲线长度和光顺等，使曲线编辑达到设计意图。 基础建模 UG NX 6 有着强大的实体基础建模功能，可以交互。